JPH07505448A - 高押出し成形性，高耐食性のアルミニウム−マンガン−チタン系アルミニウム合金およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 高押出し成形性、高耐食性のアルミニウムーマンガン−チタン系アルミニウム合 金およびその製造方法 発明の分野 本発明は、改良されたアルミニウムーマンガン−チタン合金に間し、更に詳しく は実質的に銅を含まず、高押出し成形性と高耐食性を備えたアルミニウム合金に 関する０本発明はまた高耐食性製品の製造に際し、高押出し成形比で製造する方 法を提供する。

発明の背景 自動車工業において、アルミニウム合金は軽量、高強度で押出し成形性にすぐれ ているため製管に広く使用されている。自動車工業において、とくに熱交換器ま たは空調コンデンサ装置に使用する合金は強度、耐食性および押出し成形性のす ぐれたものでなければならない。

空調コンデンサに使用されてきた従来のアルミニうム合金の一例としてＡＡ１０ ００シリーズのアルミニウム合金がある。自動車用熱交換器を改良した結果とし て、コンデンサの壁厚を減らし、新たな冷却器と重量減少の要請に応えるように 設計された。ＡＡ　１０００シリーズの材料は一般に約１．　５ｋｓｉの降伏強 さを備えているが、降伏強さが約２．　５ｋｓｉのＡＡ　３１０２のような高合 金アルミニウム合金に置き換えられた。

より効率の高いコンデンサを設計する必要上、耐食性改良のほかにＡＡ３１０２ タイプと同様の強度を存するアルミニウム合金が要請される。

米国特許第４，６４９，０８７号と４，８２８，７９４号にはアルミニウムーマ ンガン合金にチタンを添加して耐食性を向上させることが記載されている。これ らの特許に記載された合金は押出し成形比（ビレシト断面積と押出し成形の断面 積との比）２００以下の押出し成形には有用である。押出し成形比を２００より 高くすると、例えば５００またはそれ以上の比にすると、上記特許に記載された 合金では、これらの押出し成形比を達成するために極めて高い押出し力が必要と なる。このようにマンガン、銅およびチタンを含有するアルミニウム合金は高押 出し成形比で押出し成形するのには不経済である。

従来の合金が耐食性にはすぐれているが成形性能が低いという欠点およびコンデ ンサの押出し成形に断面積が小さくかつ薄い壁厚の寸法が要求されるという工業 上の要請の観点から、すぐれた押出し成形性と耐食性を兼ね備えたアルミニウム 合金組成物の開発が要請されている。押出し成形工場で押出し成形圧力を低くし かつ押出し成形速度を高めて製造コストを最小にするためには、すぐれた押出し 成形性が要求される。

この要請に応えるため、本発明はすぐれた耐食性を示しかつ押出し成形性が改良 されたアルミニウム合金組成物を提供するものである０本発明のアルミニウム合 金は、調整した量のマンガン、鉄、ケイ素およびチタンを含有する。銅の含有量 は、合金の押出し成形性を大幅に改善し、かつアルミニウム合金の流動応力をチ タン無添加の場合よりも大にするチタン合金成分の影響を相殺するから、制限本 発明の第１の目的は、調整した量のマンガン、ケイ素、チタンおよび鉄を含有し 、実質的に銅を含まず、すぐれた耐食性と押出し成形性を備えたアルミニウムを 基材とした合金を提供するにある。

本発明の他の目的は、熱交換器用管材または押出し成形に好適なアルミニウム合 金を提供するにある。　４ 本発明の別の目的は、熱交換器用のフィンストックとしての使用または例えば塩 水による腐食にさらされるホイル包装装置において好適なアルミニウム合金を提 供するにある。

本発明のさらに別の目的は、高い押出し成形比で高耐食性の製品を製造する方法 を提供するにある。

本発明の他の目的および利点は以下の記載により明らかになろう。

前記目的および利点を満足させるため、本発明のアルミニウム合金は、マンガン ０．　１〜０．５ｉ＋ｔ％、ケイ素０．０５〜０．１２ｗｔ％、チタン０．１０ 〜０゜２０ｗｔ％、鉄０．１５〜０．２５ｗｔ％および残部アルミニウムと不可 避の不純物から成り、アルミニウム合金には実質的に銅が含まれない、他の不純 物は好ましくはそれぞれが０．０５ｗｔ％以下で、その合計が０．１５ｗｔ％で ある。更に好ましくは、他の不純物はそれぞれ０．０３ｗｔ％以下で、合計が０ ．１０ｗｔ％以下である。ここでいう“残部アルミニウム”なる用語は不可避の 不純物を含有することを意図するものではないと理解されたい、　゛好ましい実 施態様において、不純物としての銅の含量は、すぐれた耐食性と併せて高押出し 成形性を得るために０〜０．０１ｗｔ％以下に制限される。

本発明はまた押出し成形品、管類、フィンストックおよびホイルのような本発明 合金組成物を利用した製品をも含むものである。

回血ｑ旦単ｌ説皿 添付図面について参照する。

図１は本発明の好ましい合金組成物で作った多数の空室をもつ管類（マルチボイ ド管）の−例を示し、 図２は室温におけるマルチボイド管類の引張強さに及ぼす銅含量の効果を示すグ ラフ、 図３は熱間捩り試験条件下での流動応力に及ぼす銅含量の効果を示すグラフ、図 ４３は本発明合金の横断面を示す倍率１００の顕微鏡写真、図４ｂは図４ａに示 した合金の倍率２００のＳＥＭ表面の顕微鏡写真、図５ａと図５ｂは従来の合金 組成物の図４ａ、図４ｂに対応する顕微鏡写真、図６は本発明合金と従来の二つ の合金についての押出し圧力と残存ビレット長の比較を示すグラフ、 図７は本発明合金と従来の二つの合金の腐食を示すグラフである。

好適実施態様Ω規則 本発明はすぐれた耐食性と高い押出し成形特性を兼ね備えた改良されたアルミニ ウムーマンガン−チタン合金に関するものである０本発明のアルミニウム基材合 金は、マンガン０．　１〜０．　５ｗｔ％（好ましくは０．２５〜０．３５ｗｔ ％）、ケイ素０．０５〜０．１２ｗｔ％、チタン０．１０〜０．２０ｗｔ％（好 ましくは０゜１２〜０．１７ｗｔ％）、鉄０．１５〜０．２５ｗｔ％および残部 アルミニウムから成り、アルミニウム合金は実質的に銅を含まない、他の元素と して、０．０３ｗｔ％以下のＭｇ、０．０５ｗｔ％以下のＺｎ、および０．００ ３１１ｔ％以下のＢを含むこともある。“銅を含まない”なる用語は、合金組成 物中の銅の含量が０．０３ｗＬ％を超えず、好ましくは０．０１ｗｔ％を超えな いように銅の含有量が不純物のレベルに調整されていることを意味する。

好ましい実施態様として、アルミニウム合金は銅０．０１ｗｔ％、マンガン０゜ ２２ｗｔ％、ケイ素０．１０ｗｔ％、鉄０．２１ｗｔ％、チタン０．　１４〜Ｏ ，ｌ　６ｗｔ％および残部アルミニウムから成る。更に好ましい実施態様では、 銅の含量は０゜０１ｗｔ％未満とする。

本発明のアルミニウム合金の鉄とケイ素の含量はＦｅＡｌ５の生成を避けるため 合金中の鉄の量をケイ素の２．５倍未満に抑える。更に、マンガンはＭ　ｎ　Ａ 　１　ｈの生成を促すためにケイ素の２倍より大かまたは等しくする。上記およ び以下の量は重量％を表わす。

本発明の合金のすぐれた耐食性と高押出し成形性とは銅の含量を調整することに より得られたものである。銅含量を調整した結果、すぐれた耐食性能と共に高押 出し成形比、例えば５００を超える２００より大きな押出し成形比が達成された 。本発明の合金が高押出し成形性能を備えていることにより、とくに自動車用空 調コンデンサ組立体に適応する高品質、高耐食性で曲げ易く断面積の小さい管類 を製造することができる。

このすぐれた耐食性は、一つには腐食の攻撃モードが一般に層状組織に制限され ることが原因であり、この層状組織は腐食が与えられた厚さに浸透する時間を延 長し、これにより合金の寿命が長くなる。

本発明の更に好ましい実施Ｂ＋１において、マンガンとチタンのより好適な範囲 は、マンガン０．２０〜０．３５ｗＬ％、チタン０．　１１〜０．　１７ｗｔ％ である。

従来の合金に対する本発明合金の改良点を示すために、均質化過程、機械的性質 、耐食性および押出し成形性に関する緒特性について調べた０次にこれらの性質 を調べるのに用いた方法を説明し、その試験結果について考察する。

本発明の二つの好ましい合金組成物と比較するため８種の組成物を選んだ、８種 の組成物を表Ｉに示した。公知の合金Ａ、　Ｂ、　ＣおよびＤの組成物は比較の 基準として選んだものである０合金ＣとＤの組成物はマンガンの含量が異なるも のである。

他の組成物は、銅含量が多い他は合金Ａに似たＡｌ−Ｍｎ−Ｃｕとして選定し、 鋳造したものである。

本発明合金の好ましい実施例は表Ｉに発明品１および発明品２として示した。

発明品１の銅の含量は０．０１％で、発明品２は０．０１％より少ない。

表１の組成物は、チタンを含有するものとしないものがあり、これは銅またはマ ンガンの含量とは関係なく腐食の攻撃モードを変えてチタンの有効性を確めるた めである０表■の合金組成物は通常の鋳造技術を用いて押出しビレットとして鋳 造した。それぞれ直径７．６ｃｍ（３インチ）、長さ１８３ｃｍ（７２インチ） の丸棒を鋳造し、５００′″Ｆで応力除去を行った。必要に応じてビレットを２ ２゜９〜２５．４ｃｍ（９〜１０インチ）の長さに切断した。鋳放しビレットは 均質化の実態を測定するために最初均質化試験に用いた。均質化試験の後で、ビ レットを押出しにかけて機械的性質と耐食性を調べた。

表■　押出しビレットの組成物と対照合金押出し成形性能を調べるために、第２ の組のビレットを鋳造し、均質化した。この押出し成形性の実験の結果は後で述 べる。

均質化はアルミニウム合金の引張性質と押出し成形性を測定するのに重要である 。ビレット鋳造後、直径７．６ｃｍ（３インチ）の各丸棒から厚さ２．５ｃｓ（ １インチ）の試料を切り取り、均質化試験に使用した。各鋳放し試料の電気伝導 率の測定をうず電流方法により測定した。試料は長時間９５０＠Ｆと１１００° Ｆで均質化を行った後、引続いて水冷した。それから各試料についてうず電流に よる電気伝導率の測定を行った。さらに、いくつかの試料については各温度で２ ４時間保持した後、所定のゆっ（すした速度で４００°Ｆ以下に冷却してから電 気伝導率を測定した。

鋳造の際に大部分のマンガンは固溶体から析出して構成粒子を形成する。インゴ ント鋳造の際かなり急速冷却が行われるので、マンガンの一部は固溶体の中に残 る。均質化は残存マンガンをディスパーツイドとして析出させることを意図する ものである。ｔ１１成分およびディスパーツイドの大きさと分布、それから固溶 体中のマンガンの量はその材料の流動応力により押出し成形性に大きな影響を及 ぼす、！気伝導率の測定により固溶体中のマンガンの量を測定することが可能で ある。したがって、電気伝導率と顕微鏡組織を監視することにより与えられた合 金に及ぼす均質化の効果を分析することができる。

表ＩＩは表Ｉに示した８種の組成物の鋳放し、９５０°Ｆ均質化および１１００ ＠Ｆ均質化の条件での電気伝導率である０表ＩＩから明らかなように、均質化に よ表ＩＩ　８種の組成物の電気伝導率　％ｒＡｃｓ（鋳放しおよび２４時間と徐 冷後による均質化）すべての組成物が均質化によりその電気伝導率が増加するが 、これはマンガンが過飽和マトリックスから析出したことを示す、１１００°Ｆ で均質化した試料は９５０”Ｆのものより電気伝導率が低いが、これは１１００ ＠Ｆで均質化した試料ではマンガンの析出が同程度でなかつたこを示唆する。更 に、鋳放し状態からの電気伝導率の変化は１１００”Ｆよりも９５０”Ｆの方力 伏きいが、これはより完全な析出が起きたことを示唆する。電気伝導率が最も大 きく変化したのはマンガンを含有するがチタンを含まない組成物、例えばＡｌＭ ｎ−Ｃｕである。

９５０’Ｆの均質化では、マンガンが顕微鏡組織に見られる樹枝状組織アームの 最外領域に析出し、非常に非均−な構造となる。対照的に１１００″″Ｆの均質 化ではより均一な顕微鏡組織が得られる。後で示すように、１１００°Ｆの均質 化により、押出し成形プロセスまたは他の加工操作方法に対して大幅に加工性が 改善された材料が得られる。

均質化試験の後、管類の押出し成形に使用するビレットを２４時間１１００゜Ｆ で均質化し、所定の時間冷却した。

表■に示した各組成に直径？、６ｃ１１（３インチ）のビレット２本を通常の幅 ２゜５（２）（１インチ）の多数の空室（マルチボイド）を有するコンデンサ管 用ダイスを使いプレス圧６００トンで押出し成形した０図１は本発明合金（前記 発明品２）で作ったマルチボイド管の断面図を示す、ビレットの温度は各組成物 について１０００’Ｆであった。押出し成形比が比較的高く、かつ比較的短時間 でテーブルから出てくるので、各ビレットは５段階で押出し、各段階はラムの部 分的ストロークである。各部分ストロークは約１０秒であり、約３０フイートの 長さの管をつくった。続いて長さ９１４ｃｍ（３０フイート）の管を１５２ｃｍ （５フイート）に切断した。押出し速度は最大圧１３００と１８００ｐｓｉの間 で毎分１６０と２００フイートの間であった。

ブレージングサイクルを決める（ｓｉｍｕｌａｔｅ）ためにマルチボイド管を選 んで、これらを加熱処理した０通常のコンデンサ装置では、マルチボイド管にブ レージングを行ってフィンを接合する。このブレージングサイクルの効果を決め るために加熱炉を１０９０°Ｆと１１１０°Ｆの間で予熱した。押出し成形した 試料を加熱した炉に入れて１５分保持しその温度にした０次いで、試料を炉から 取出し、冷却した。

図１に戻って説明すると、符号１０は代表的なマルチボイド管を断面図で示した ものであり、外壁部分１．？ｊｉ数の空室３、一対の外側半径部分５および複数 の内脚７を備えている。このマルチボイド管の代表的な寸法は、壁厚ａが約０． ０１６インチ、全体の厚さｂが約ｏ、ｏｓｏインチ、全体の幅Ｃが約１インチで ある。

上記の断面図で示したマルチボイド成形品を用いて強度を測定した。これはＡＳ ＴＭ基準書基準台わないが、引張特性については、種々の合金と比較することが できる０表ＩＩＩに示すように、引張試験を押出し成形のままの条件と前述のブ レージングサイクル条件の下で行った。マルチボイド実験組成物の強度に対する 銅含量の効果は図２に示した。図２にみるように、強度は銅含量と共に増加する 。

特別にチタンを添加した組成物は、他の組成物たとえばＡＩ　−Ｍｎ−Ｃｕと合 金Ｂよりも僅かにのびが少ない。

熱間捩り試験（Ｈｏｔ　ｔｏｒｓｉｏｎ　ｔｅｓｔｓ　）を行って、種々の組成 物の高温での流動応力を測定した。試験試料は長さ方向に均質化したビレ７）の 外側と中心部の間から採った。この作り方は各組の試料について構造の均一性を 確めるためである。

試験試料は名目上直径０．　６ｃｍ（０，２３５インチ）、長さ５．１ｃｍ（２ インチ）であり、各試験試料に捩り試験中温度を監視するため、その肩部分に軸 方向に整列した開口を設けた。

表ＩＩＩ　種々の組成物についての幅１インチ、壁厚０．１６インチのマルチポ イ１′成形品の引張試験涙り試験条件は商業的規模で押出し成形するときに起き る条件に近いところを選んだ、試験は開始温度９００”Ｆと１．０００　’　Ｆ で行った。試験機は試験中試料を囲む管状炉を備えている。この管状炉は試料を 所望の試験温度に加熱するのにも使用した０代表的には、試料を所望の温度にす るのに３０分を要した。捩り試験用サンプルの非回転端は軸方向に自由に動くよ うにし、試料に大きな歪みが生したときに試料がよじれる可能性を減するように した。試験試料にかけられた回転速度は接線ひずみ速度（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ 　５ｔｒａｉｎ　ｒａｔｅ）と等しい選択した引張力から算出した。捩り試験に 用いたひずみ速度は０．　０５．　０．　５．　１．　０．　２゜０および４． ０７秒である。破断（ｆａｉｌｕｒｅ　）は荷重セルをコンピュータで監視する ことにより荷重の急減として検出し、この破断検出をもって試験終了とした。

熱間涙り試験のデータと押出し製造のパラメータとの相関関係は押出し製造の際 に多くの変数があるので難しい。捩り試験の温度は代表的なビレットの予熱温度 と同し温度に設定した。捩り試験のひずみ速度は合金の中から十分に比較できる ものおよび少なくとも押出し成形のある部分で例えばダイスのベアリング表面の スタート時に生じる高いひずみ速度を考慮して選択した。各試験での最大応力を 流動応力とした。

模り試験結果はすべて表ＩＶａとＩＶｂにまとめた０表ＩＶａとＩＶｂに示され るように、Ｔｉ含有の合金はみな合金Ａよりも高い流動応力を示した。たとえば 、発明品１対合金Ａは試験温度１０００’Ｆ、ひずみ速度０．５／秒である。ひ ずみ速度が高く、試験温度が低いと、表ＩＶｂの発明品１にみるように、ひずみ 速度０゜５秒、均質化温度１０００’″Ｆ、試験温度９００°Ｆおよび１１００ °Ｆと表ＩＶａに対し、流動応力が増加することがわかる。

与えられた温度およびひずみ速度に対して流動応力に影響を及ぼす最も大きな２ つの因子は、銅の含量と均質化である。図３から裏付けられるように、合金組成 物の銅の量が多いと、流動応力が大になる。さらに、この効果は試験温度が低く 、ひずみ速度が高いと、一層明確になる。均質化温度が低くなると、流動応力は 高くなる。マンガンは僅かに流動応力を増加させるが、その効果は銅の量および 均質化のような他の変数に比べると二次的なものである。

表ＩＶａ　捩り試験結果（試験はひずみ速度２．０／秒と等しい引張力で行った 。） 表ＩＶａ　（・・・前の続き・・・） ＊　段階的均質化；　１１００°Ｆ２４時間＋９５０°Ｆ２４時間表！νｂ　捩 り試験結果（試験は２．０／秒のひずみ速度と等価でない引張力で行った。） 表ｎｂ　（・・・前の続き・・・） 押出し成形において、最大剪断応力はおおよそビレットが潰されてコンテナを満 たし、かつダイス室がまだ満たされていない時点で示される６次いで、金属はコ ンテナ壁に沿って剪断のみによって押出され、またダイス開口で剪断のみによっ て押出される。これに基いて、捩り試験で測定された流動応力の値は商業的な押 出し成形条件に適用できるとするのが合理的である。

表１に示した種々の組成物でつくった前述のマルチボイド管の腐食試験を行った 。前述の方法で製造したマルチボイド管の試料はＡ３７Ｍ規格に従って循環式塩 −氷酢酸噴霧試験（以下、５ＷＡＡＴ）を行った。試験は前述の模擬ブレージン グ熱処理を行ったマルチボイド管と無処理のものについて行った。各合金組成の 試料は長さ１５．２ｃ■（６インチ）に切断し、両端をシールした０個々の試料 は１〜３５日の範囲で時間を変えて噴霧に曝した。試験後、試料を酸性溶液で洗 浄しさびを除去した。マルチボイド管に０．　７０ｋｇ／ｃｍ”　（１０ｐｓｉ ）での窒素を加圧して水に浸すことにより漏れ孔を数えた。各試験材料の食孔の 数は曝露時間の函数として記録した。試験試料中の食孔数を測定することにより 試験環境下での腐食進行を評価できる。

腐食試験結果を表Ｖに示した。合金ＡとＡｌＭｎ−Ｃｕの組成物は腐食によりチ タンを添加した組成物に比べて短時間で孔があいた。マンガンを含有し、チタン 含量が多いもの、例えば合金Ｃ１合金Ｂ１発明品ｌおよび発明品２については、 銅含量の最も低いものが孔食までの時間が最も長い、２０日以上経過しても本発 明の合金は従来の合金よりもすぐれている。

腐食試験中の腐食の進み方を金属＆ＩＩ織学的に区分して走査電子顕微鏡（以下 、ＳＥＭという）を用いて調べた０図４ａと４ｂは本発明合金２の代表的な腐食 の進行を示す０図４ａは表面と平行に走る層状攻撃を示す、対照的に図５ａに示 した従来の合金では孔食が起きる。

Ｓ　Ｅ　Ｍ　ｕ　ａｌｋ　ＩＩ写真、とくに図４ｂでは、腐食による攻撃は本発 明合金を含むチタン中に平底の浅い孔として現われるが、図５ｂに示されるよう にチタンを含有しない組成物ではスポンジ状の底を呈する深い裂目のある孔とし て現われる９層状の攻撃の仕方はチタンを含有するすべての組成物に存在する。

チタン、マンガンおよび銅をともに含む組成物は最大の層状攻撃を示す。

前述の米国特許第４．８２７．７９４号と４，６２９，０８７号において、チタ ンの添加効果はかなりの量のマンガンを含む組成物についてだけ記載されている 。もう−皮表Ｖと図４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂの顕微鏡写真を参照すると、マンガ ンとチタンを共に含む組成物では、層を重ねた顕微鏡組織を示す層状構造を示す 。

チタン含有組成物を比較し、銅含量を変えてみると、層状攻撃は存在するが、こ れは銅含量が低いと少なくなる。従って、発明品１の攻撃のモードは合金Ｂ。

ＣまたはＤよりも層状的でない。しかしながら、また、表Ｖの結果によると、実 質的に銅を含まない組成物の発明品２は５ＷＡＡＴ環境ですぐれた耐食性を示し 、腐食の進行がよりゆるやかである。

本発明合金組成物の改良された押出し成形性を示すため、合金Ｅ、Ｆと本発明合 金である発明品３とを比較してみる。

押出し成形性試験に使用した合金の組成を表ｖｒに示したが、ビレットの残部は アルミニウムである。これらの組成物は直径２０．３ｃ■（８インチ）の丸棒に 鋳造し、長さ６０．９ｃｍ（２４インチ）に切断した。合金Ｆと発明品３の合金 は７５＠Ｆ／時間の加熱速度で１１００＠Ｆで２４時間均質化した後、５０°Ｆ ／時間で冷却した。各組成物の均質化したビレットを内径６−閣（０，２３６イ ンチ）、壁厚０．４１−一（０，０１６インチ）に成形した。

押出し成形に際しては、できるだけ商業的方法に近い条件で行った。

図６は押出し成形圧力と残存ビレットの長さとの関係を示す、このグラフから明 らかなように、本発明合金である発明品３に必要な成形圧力は従来の合金組成物 である合金Ｆよりも小さく、従来の合金Ｅよりも大きい、従って、本発明合金の 押出し成形は合金Ｆと比較すると装置および設備の摩耗が減少して経済的に操業 することができ、所定の圧力では押出し成形速度が速（する。

表ｖｒ　押出し成形ビレットの組成 押出し成形試験に用いた組成物について更に腐食試験を行った０図７は直径６ａ ｍ（０，２３６インチ）の熱交換器チューブについての５ＷＡＡＴ試験結果を示 し、長さ１５．２ｃｓ（６インチ）のチューブ４本を所定の日数５ＷＡＡＴ試験 にかけた後の全体の食孔数を示している。図７かられかるように、本発明合金は ２つの従来合金のいずれよりも改良された耐食性を示す。

表ｖ■Ｉは押出し成形試験に用いた３つの合金組成物の機械的性質を示す０機械 的試験中は熱交換器チューブに如何なる熱的処理も加えなかった。さらに、その 製造条件は空引きダイスを１回通し、これにより僅かに冷間加工を行った。この チューブ試料は減少区分をもたない長さ２５．４ｃ■（１０インチ）のチューブ を用いて引張強さを測定した。破裂圧力は各組成物について多数の試料を用いて 評価した０表ｖｒｆかられかるように、本発明合金はいずれの従来品よりも強Ｘ はないが、もし必要であれば、本発明合金による管類の押出し成形を僅かに直径 を大にして空引きし、冷間加工量を増大することにより本発明合金の引張強さを 大にすることができる。

表ｖＩＩ　製造直後の６１熱交換器チユーブの引張強さと破裂圧力前述の腐食性 、機械的性質および押出し成形性の比較から明らかなように、本発明合金組成物 は押出し成形性の向上と共に高レベルの耐食性を備えている。押出し成形性の改 良により、押出しプレス速度が増加し、押出し圧力が減少するので、押出し成形 による製造において種々の利点が得られる。

本発明の合金の製造方法は次の工程を含んでいる。

ａ）実質的に、マンガン０．　１〜０．　５ｗｔ％（好ましくは０．２５〜０１ ３５−ｔ％）、ケイ素０．０５〜０．１２ｗｔ％、チタン０．１０〜０．２０獅 ｔ％（好ましくは０゜１２〜０．１７ｗ１％）、鉄０．１５〜０．２５ｗｔ％、 銅０．０１ｗｔ％未満および残部アルミニウムと不可避の不純物から成る組成の とレフトを鋳造する工程、 ｂ）上記ビレットを７５０〜１１８０°Ｆの温度で均質化する工程、Ｃ）上記ビ レットを周囲温度に冷却する工程、ｄン上記ビレットを６００−１１８０　’Ｆ 、好ましくは８００−１−０００’Ｆの高温度に加熱する工程、 ｅ）上記ビレットを押出し成形して高耐食性を備えた製品にする工程。

“ビレット”なる用語は前述のように広い意味で用いられる０例えば、工程ａ） からＣ）において、この用語は工程ｄ）の前に個々のビレットに切断される丸棒 を意味する。また、ビレットは工程ｄ）に先立って、とくにビレットを間接的押 出しプレスで押出し成形するのであれば、その表面を削る（ｓｃａｌｐｅｄ）こ ともできる。この方法の一実施態様において、工程Ｃ）はビレットを２ＱＯ”Ｆ ／待時間りも低い冷却速度で均質化温度から６０°Ｆ前後の温度に冷却し、次い で空冷して周囲温度にする調整冷却法を含む。この調整冷却法はとレットの均質 化に用いた炉の中で炉温度を調整して下げることにより行うことができる。工程 ｅ）では、押出し比を２００より大、例えば少なくとも５００とすることができ る。

本発明合金組成物をマルチボイドおよび丸い熱交換器に適用した例について説明 したが、他のものへの適用も考えられる。同一の組成物を熱交換器のフィンスト ック、塩水による腐食を受けやすい包装処理に用いる耐食性ホイルその他の押出 し成形品の製造に使用することができる。

以上は本発明の前記目的をそれぞれ全部が満足する好ましい実施態様について発 明の説明を行ったが、本発明はすぐれた耐食性と押出し成形性を備えたアルミニ ウム合金組成物とその改良された製造方法を提供するものである。

もちろん、当業者であれば本発明の数えるところによりその精神と背景を逸脱し ないで種々の変形、修正および変更を加えることが可能である。従って、本発明 は添付の特許請求の範囲の記載のみに制限されるものと理解されたい。

υ７Ｓｋｓｉ （１−）￥玉１田ｍｌ ＦＩＧＵＲＥ７゜ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成　６年１０月　３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．実質的にマンガン０．２９ｗｔ％以下、ケイ素０．０５〜０．１２ｗｔ％、 チタン０．１０〜０．２０ｗｔ％、鉄０．１５〜０．２５ｗｔ％、銅０．０３ｗ ｔ％未満および残部アルミニウムと不可避の不純物から成り、高耐食性を備え、 かつ高押出し比で押出し成形をすることができるアルミニウムを基材とする合金 。 前記銅の含量が０〜０．０１ｗｔ％である請求項１に記載の合金。 前記チタンが０．１１〜０．１７ｗｔ％である請求項１に記載の合金。 前記マンガンが０．２５〜０．２９ｗｔ％である請求項１に記載の合金。 前記鉄とマンガンが次の式で規定される請求項１に記載の合金。 Ｆｅｗｔ％＜２．５（Ｓｉｗｔ％） Ｍｎｗｔ％≧２．０（Ｓｉｗｔ％） ６．実質的に、銅０．０１ｗｔ％、マンガン０．２２ｗｔ％、ケイ素０．１０ｗ ｔ％、鉄０．２１ｗｔ％、チタン０．１４〜０．１６ｗｔ％および残部アルミニ ウムから成る請求項１に記載の合金。 ７．実質的に、銅０．０１ｗｔ％未満、マンガン０．２９ｗｔ％以下、ケイ素０ ．１０ｗｔ％、鉄０．１５ｗｔ％、チタン０．１５ｗｔ％および残部アルミニウ ムから成る請求項１に記載の合金。 ８．前記合金が板状のビレットまたはインゴットに成形されたものである請求項 １に記載の合金。 ９．請求項１の合金を含む複数の空室（ｍｕｌｔｉｖｏｉｄ）を有する押出し成 形品。 １０．請求項１の合金を含むホイル材料。 １１．請求項１の合金を含む押出しチューブ。 １２．請求項７の合金を含むマルチボイド押出し成形品。 １３．請求項７の合金を含むホイル材料。 １４．請求項１１の合金を含む押出しチューブ。 １５．前記銅の含量が０．０１ｗｔ％未満、マンガンの含量が０．２５〜０．２ ９ｗｔ％、チタンの含量が０．１２〜０．１７ｗｔ％である請求項１に記載の合 金。 １６．個々の不純物の含量が０．０３ｗｔ％以下で、かつ不純物の合計が０．１ ０ｗｔ％以下である請求項１５に記載の合金。 １７．高耐食性を備えた製品の押出し成形方法であって、ａ）実質的に、マンガ ン０．１〜０．５ｗｔ％、ケイ素０．０５〜０．１２ｗｔ％、チタン０．１０〜 ０．２０ｗｔ％、鉄０．１５〜０．２５ｗｔ％、銅０．０１ｗｔ％以下および残 部アルミニウムと不可避の不純物から成る組成のビレットを鋳造する工程、 ｂ）前記ビレットを高い温度で均質化する工程、ｃ）前記ビレットを冷却する工 程、 ｄ）前記ビレットを高温度に加熱する工程およびｅ）前記ビレットを押出して高 耐食性を備えた改良された製品とする工程を含むことを特徴とする成形方法。 １８．前記冷却工程がビレットを２００°Ｆ／時間より遅い速度で均質化温度か ら６００°Ｆ程度の温度に調整冷却することを含む請求項１７に記載の成形方法 。 １９．押出し成形に際して押出し比を２００より大にする請求項１７に記載の成 形方法。 ２０．押出し成形に際して押出し比を少なくとも５００とする請求項１７に記載 の成形方法。