JPH08120384A - 耐粒界腐食性に優れたAl−Mg−Si系アルミニウム合金およびそれを用いたブレージングシート - Google Patents
耐粒界腐食性に優れたAl−Mg−Si系アルミニウム合金およびそれを用いたブレージングシートInfo
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- JPH08120384A JPH08120384A JP28442894A JP28442894A JPH08120384A JP H08120384 A JPH08120384 A JP H08120384A JP 28442894 A JP28442894 A JP 28442894A JP 28442894 A JP28442894 A JP 28442894A JP H08120384 A JPH08120384 A JP H08120384A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ブレージングシートあるいは自動車用ボディ
シート等に使用されるAl−Mg−Si系合金として、
耐粒界腐食性に優れたものを提供する。またそれを芯材
として用いたブレージングシートを提供する。 【構成】 請求項1:Mg0.1〜1.6%、Si0.
2〜2.0%、Bi0.01〜0.5%を含有し、残部
が実質的にAlよりなるAl−Mg−Si系合金。 請
求項2:さらにCu、Ti、Mn、Cr、Zrの1種以
上を添加した。請求項3:Mg0.1〜1.0%、Si
0.2〜1.2%、Bi0.01〜0.5%を含有し、
残部が実質的にAlよりなるブレージング用Al−Mg
−Si系合金。 請求項4:請求項3のブレージング用
合金において、さらにCu、Ti、Mn、Cr、Zrの
1種以上を添加した。 請求項5:さらにZnを添加し
た。 請求項6:Biの粒径を1〜20μm、密度を4
0〜2000個/mm2 とした。 請求項7:上記の各
Al−Mg−Si系合金を芯材とし、皮材としてAl−
Si系、Al−Si−Mg系、Al−Si−Mg−Bi
系のろう材を用いてブレージングシートを構成した。
シート等に使用されるAl−Mg−Si系合金として、
耐粒界腐食性に優れたものを提供する。またそれを芯材
として用いたブレージングシートを提供する。 【構成】 請求項1:Mg0.1〜1.6%、Si0.
2〜2.0%、Bi0.01〜0.5%を含有し、残部
が実質的にAlよりなるAl−Mg−Si系合金。 請
求項2:さらにCu、Ti、Mn、Cr、Zrの1種以
上を添加した。請求項3:Mg0.1〜1.0%、Si
0.2〜1.2%、Bi0.01〜0.5%を含有し、
残部が実質的にAlよりなるブレージング用Al−Mg
−Si系合金。 請求項4:請求項3のブレージング用
合金において、さらにCu、Ti、Mn、Cr、Zrの
1種以上を添加した。 請求項5:さらにZnを添加し
た。 請求項6:Biの粒径を1〜20μm、密度を4
0〜2000個/mm2 とした。 請求項7:上記の各
Al−Mg−Si系合金を芯材とし、皮材としてAl−
Si系、Al−Si−Mg系、Al−Si−Mg−Bi
系のろう材を用いてブレージングシートを構成した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はブレージング(ろう付
け)の用途や自動車のボディシートなどの構造材の用途
に使用されるAl−Mg−Si系アルミニウム合金に関
するものであり、特に耐粒界腐食性に優れたAl−Mg
−Si系合金と、それを芯材として用いたブレージング
シートに関するものである。
け)の用途や自動車のボディシートなどの構造材の用途
に使用されるAl−Mg−Si系アルミニウム合金に関
するものであり、特に耐粒界腐食性に優れたAl−Mg
−Si系合金と、それを芯材として用いたブレージング
シートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように自動車のクーラーのドロー
ンカップ型エバポレータなどの熱交換器においては、水
等の温度媒体(作動流体)が流通する管体板に、アルミ
ニウム合金製のフィン材をろう付けするのが通常である
が、この場合の管体板材にはブレージングシート、すな
わちアルミニウム合金芯材の両面もしくは片面にアルミ
ニウム合金ろう材からなる皮材を予め被着させた合せ板
を用いる。そしてこのような管体板材用のブレージング
シートの芯材のアルミニウム合金としては、JIS A
6951合金などのAl−Mg−Si系合金を使用する
ことがある。またAl−Mg−Si系合金は、裸材とし
て自動車のボディシート、その他車輌、船舶、航空機な
どの構造材や各種機械部品などに使用されることも多
い。
ンカップ型エバポレータなどの熱交換器においては、水
等の温度媒体(作動流体)が流通する管体板に、アルミ
ニウム合金製のフィン材をろう付けするのが通常である
が、この場合の管体板材にはブレージングシート、すな
わちアルミニウム合金芯材の両面もしくは片面にアルミ
ニウム合金ろう材からなる皮材を予め被着させた合せ板
を用いる。そしてこのような管体板材用のブレージング
シートの芯材のアルミニウム合金としては、JIS A
6951合金などのAl−Mg−Si系合金を使用する
ことがある。またAl−Mg−Si系合金は、裸材とし
て自動車のボディシート、その他車輌、船舶、航空機な
どの構造材や各種機械部品などに使用されることも多
い。
【0003】ところで自動車等に使用される熱交換器と
しては軽量化が強く要請され、またコスト低減の要求も
強く、そこで熱交換器に使用されるブレージングシート
の芯材としても薄肉化が求められるようになり、そこで
ブレージングシート芯材については、薄肉化しても充分
な高い耐久性・信頼性が確保されるように高強度化が強
く求められている。また自動車のボディシート等の用途
においても、同様に軽量化、コスト低減の要請から薄肉
化が求められ、そのためより一層の高強度化が強く要請
されている。しかしながら、一般にAl−Mg−Si系
合金においては、高強度化を図ろうとすれば、耐食性、
特に耐粒界腐食性が低下するという問題が生じるのが通
常である。
しては軽量化が強く要請され、またコスト低減の要求も
強く、そこで熱交換器に使用されるブレージングシート
の芯材としても薄肉化が求められるようになり、そこで
ブレージングシート芯材については、薄肉化しても充分
な高い耐久性・信頼性が確保されるように高強度化が強
く求められている。また自動車のボディシート等の用途
においても、同様に軽量化、コスト低減の要請から薄肉
化が求められ、そのためより一層の高強度化が強く要請
されている。しかしながら、一般にAl−Mg−Si系
合金においては、高強度化を図ろうとすれば、耐食性、
特に耐粒界腐食性が低下するという問題が生じるのが通
常である。
【0004】ブレージングシート芯材等に使用されるア
ルミニウム合金について、耐食性を高めるための手法と
しては、従来から、 A:防食のための表面処理を行なう、 B:ブレージングシートの芯材として用いる場合、その
芯材の電位をろう材に対し50〜100mV程度貴にし
て、ろう材を犠牲陽極材として作用させることにより芯
材を防食する、 C:上記AおよびBの手法を組合せる、などの手法が実
用化されもしくは提案されている。
ルミニウム合金について、耐食性を高めるための手法と
しては、従来から、 A:防食のための表面処理を行なう、 B:ブレージングシートの芯材として用いる場合、その
芯材の電位をろう材に対し50〜100mV程度貴にし
て、ろう材を犠牲陽極材として作用させることにより芯
材を防食する、 C:上記AおよびBの手法を組合せる、などの手法が実
用化されもしくは提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述のような従来の耐
食性向上のためのA〜Cに述べたような手法では、一般
的な耐食性は確かに若干は向上するが、耐粒界腐食性そ
のものを制御して、耐食性のうちでも特に粒界腐食性を
確実に向上させるには至っていないのが実情である。ま
た前述のAもしくはCのように表面処理による防食を期
待する手法では、工程数が増加して製造コストの増大を
招く問題があり、一方BもしくはCのように犠牲防食に
よる場合、電位の制御のために成分組成が制約され、他
の特性を犠牲にせざるを得ない場合も多いという問題も
あった。
食性向上のためのA〜Cに述べたような手法では、一般
的な耐食性は確かに若干は向上するが、耐粒界腐食性そ
のものを制御して、耐食性のうちでも特に粒界腐食性を
確実に向上させるには至っていないのが実情である。ま
た前述のAもしくはCのように表面処理による防食を期
待する手法では、工程数が増加して製造コストの増大を
招く問題があり、一方BもしくはCのように犠牲防食に
よる場合、電位の制御のために成分組成が制約され、他
の特性を犠牲にせざるを得ない場合も多いという問題も
あった。
【0006】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、ブレージングシートの芯材や自動車のボディ
シート等の構造材、機械部品等として使用されるAl−
Mg−Si系合金について、耐食性のうちでも特に耐粒
界腐食性を確実かつ充分に向上させることを目的として
いる。
たもので、ブレージングシートの芯材や自動車のボディ
シート等の構造材、機械部品等として使用されるAl−
Mg−Si系合金について、耐食性のうちでも特に耐粒
界腐食性を確実かつ充分に向上させることを目的として
いる。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述のような課題を解決
するべく本願発明者等が鋭意実験・検討を重ねた結果、
Al−Mg−Si系合金に少量のBiを添加することに
よって、耐粒界腐食性を確実かつ充分に向上させ得るこ
とを見出し、この発明をなすに至った。
するべく本願発明者等が鋭意実験・検討を重ねた結果、
Al−Mg−Si系合金に少量のBiを添加することに
よって、耐粒界腐食性を確実かつ充分に向上させ得るこ
とを見出し、この発明をなすに至った。
【0008】具体的には、請求項1の発明のAl−Mg
−Si系アルミニウム合金は、Mgを0.1〜1.6
%、Siを0.2〜2.0%、Biを0.01〜0.5
%含有し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなるこ
とを特徴とするものである。
−Si系アルミニウム合金は、Mgを0.1〜1.6
%、Siを0.2〜2.0%、Biを0.01〜0.5
%含有し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなるこ
とを特徴とするものである。
【0009】また請求項2の発明のAl−Mg−Si系
アルミニウム合金は、請求項1に記載のAl−Mg−S
i系アルミニウム合金の各成分元素のほか、さらにCu
0.1〜1.5%、Ti0.05〜0.3%、Mn0.
1〜1.5%、Cr0.05〜0.4%、Zr0.05
〜0.4%のうちから選ばれた1種または2種以上を含
有し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなることを
特徴とするものである。
アルミニウム合金は、請求項1に記載のAl−Mg−S
i系アルミニウム合金の各成分元素のほか、さらにCu
0.1〜1.5%、Ti0.05〜0.3%、Mn0.
1〜1.5%、Cr0.05〜0.4%、Zr0.05
〜0.4%のうちから選ばれた1種または2種以上を含
有し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなることを
特徴とするものである。
【0010】さらに請求項3の発明のブレージング用A
l−Mg−Si系アルミニウム合金は、Mgを0.1〜
1.0%、Siを0.2〜1.2%、Biを0.01〜
0.5%含有し、残部がAlおよび不可避的不純物より
なることを特徴とするものである。
l−Mg−Si系アルミニウム合金は、Mgを0.1〜
1.0%、Siを0.2〜1.2%、Biを0.01〜
0.5%含有し、残部がAlおよび不可避的不純物より
なることを特徴とするものである。
【0011】そしてまた請求項4の発明のブレージング
用Al−Mg−Si系アルミニウム合金は、請求項3に
記載のAl−Mg−Si系アルミニウム合金の各成分元
素のほか、さらにCu0.1〜1.5%、Ti0.05
〜0.3%、Mn0.1〜1.5%、Cr0.05〜
0.4%、Zr0.05〜0.4%のうちから選ばれた
1種または2種以上を含有し、残部がAlおよび不可避
的不純物よりなることを特徴とするものである。
用Al−Mg−Si系アルミニウム合金は、請求項3に
記載のAl−Mg−Si系アルミニウム合金の各成分元
素のほか、さらにCu0.1〜1.5%、Ti0.05
〜0.3%、Mn0.1〜1.5%、Cr0.05〜
0.4%、Zr0.05〜0.4%のうちから選ばれた
1種または2種以上を含有し、残部がAlおよび不可避
的不純物よりなることを特徴とするものである。
【0012】また請求項5の発明のブレージング用Al
−Mg−Si系アルミニウム合金は、請求項3もしくは
請求項4に記載のAl−Mg−Si系アルミニウム合金
の各成分元素のほか、さらにZn0.1〜1.0%を含
有し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなることを
特徴とするものである。
−Mg−Si系アルミニウム合金は、請求項3もしくは
請求項4に記載のAl−Mg−Si系アルミニウム合金
の各成分元素のほか、さらにZn0.1〜1.0%を含
有し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなることを
特徴とするものである。
【0013】さらに請求項6の発明のAl−Mg−Si
系アルミニウム合金は、請求項1〜請求項5のいずれか
に記載のAl−Mg−Si系アルミニウム合金におい
て、合金中に粒径1〜20μmの金属Biが40〜20
00個/mm2 の密度で分散していることを特徴とする
ものである。
系アルミニウム合金は、請求項1〜請求項5のいずれか
に記載のAl−Mg−Si系アルミニウム合金におい
て、合金中に粒径1〜20μmの金属Biが40〜20
00個/mm2 の密度で分散していることを特徴とする
ものである。
【0014】一方請求項7の発明は、上述のようなAl
−Mg−Si系合金を用いたブレージングシートについ
てのものである。すなわち、請求項7の発明のブレージ
ングシートは、請求項3〜請求項6のいずれかに記載の
Al−Mg−Si系合金が芯材とされ、その芯材の両面
もしくは片面に、Al−Si系合金もしくはAl−Si
−Mg系合金またはAl−Si−Mg−Bi系合金から
なるろう材が皮材として形成されていることを特徴とす
るものである。
−Mg−Si系合金を用いたブレージングシートについ
てのものである。すなわち、請求項7の発明のブレージ
ングシートは、請求項3〜請求項6のいずれかに記載の
Al−Mg−Si系合金が芯材とされ、その芯材の両面
もしくは片面に、Al−Si系合金もしくはAl−Si
−Mg系合金またはAl−Si−Mg−Bi系合金から
なるろう材が皮材として形成されていることを特徴とす
るものである。
【0015】
【作用】請求項1〜請求項2の各発明のAl−Mg−S
i系アルミニウム合金、請求項3〜請求項6の各発明の
ブレージング用Al−Mg−Si系アルミニウム合金、
および請求項7の発明のブレージングシートにおける芯
材のAl−Mg−Si系アルミニウム合金においては、
いずれも少量のBi(ビスマス)を積極添加しており、
このBiの添加によって耐粒界腐食性の確実かつ充分な
向上を図ることができた。
i系アルミニウム合金、請求項3〜請求項6の各発明の
ブレージング用Al−Mg−Si系アルミニウム合金、
および請求項7の発明のブレージングシートにおける芯
材のAl−Mg−Si系アルミニウム合金においては、
いずれも少量のBi(ビスマス)を積極添加しており、
このBiの添加によって耐粒界腐食性の確実かつ充分な
向上を図ることができた。
【0016】このようにBiの添加によって耐粒界腐食
性が向上する理由は、完全には解明されていないが、B
iの析出分散効果によるものと考えられる。
性が向上する理由は、完全には解明されていないが、B
iの析出分散効果によるものと考えられる。
【0017】すなわち、一般にAl−Mg−Si系のア
ルミニウム合金においては、ろう付け加熱後の冷却過程
あるいは合金材製造過程における熱処理後の冷却過程で
は、金属間化合物であるMg2 Siが析出し、かつその
析出位置は線状の粒界に限られるため、析出物が連続化
しやすい。一方粒界の析出物では、その周囲のAl地と
比較して電位的に卑となり、そのため粒界の析出物が優
先的に腐食され、連続化した粒界腐食に至るものと考え
られる。
ルミニウム合金においては、ろう付け加熱後の冷却過程
あるいは合金材製造過程における熱処理後の冷却過程で
は、金属間化合物であるMg2 Siが析出し、かつその
析出位置は線状の粒界に限られるため、析出物が連続化
しやすい。一方粒界の析出物では、その周囲のAl地と
比較して電位的に卑となり、そのため粒界の析出物が優
先的に腐食され、連続化した粒界腐食に至るものと考え
られる。
【0018】これに対しこの発明で添加しているBi
は、Alに対する固溶限が著しく低いため、鋳造凝固時
に金属Biとして晶出し、かつその後の圧延板中におい
て金属Biの位置は特に粒界に限られず、Al地に広く
分散して存在する。またBiはその融点が約271℃
と、Alに比べてかなり低い融点を有するため、ろう付
け加熱時や熱処理時あるいはその後の冷却過程の高温段
階では、Biは点状の独立した液体で分散していること
になる。そしてろう付け後や熱処理後の冷却過程におけ
る金属間化合物Mg2 Siの析出時には、そのMg2 S
iは、粒界の部分よりもむしろ全体的に点状に分散した
液体のBiの部位に優先的に析出しやすくなる。そのた
めMg2 Si析出物は、Al地中に全体的に分散するこ
とになり、その結果、粒界に沿っての連続的な腐食も生
じにくくなり、耐粒界腐食性が向上するものと考えられ
る。
は、Alに対する固溶限が著しく低いため、鋳造凝固時
に金属Biとして晶出し、かつその後の圧延板中におい
て金属Biの位置は特に粒界に限られず、Al地に広く
分散して存在する。またBiはその融点が約271℃
と、Alに比べてかなり低い融点を有するため、ろう付
け加熱時や熱処理時あるいはその後の冷却過程の高温段
階では、Biは点状の独立した液体で分散していること
になる。そしてろう付け後や熱処理後の冷却過程におけ
る金属間化合物Mg2 Siの析出時には、そのMg2 S
iは、粒界の部分よりもむしろ全体的に点状に分散した
液体のBiの部位に優先的に析出しやすくなる。そのた
めMg2 Si析出物は、Al地中に全体的に分散するこ
とになり、その結果、粒界に沿っての連続的な腐食も生
じにくくなり、耐粒界腐食性が向上するものと考えられ
る。
【0019】さらにこの発明における合金成分元素の限
定理由について述べる。
定理由について述べる。
【0020】Mg:Mgはこの発明で対象とする系の合
金で基本となる合金元素であり、強度を高めるために有
効であるが、その添加量が0.1%未満では強度向上の
効果が充分に発揮されない。一方Mg添加量が1.0%
を越えればろう付け時におけるろうの浸み込み感受性が
高くなり、さらに1.6%を越えれば成形性が低下す
る。したがって主に一般的な構造材の用途を考慮してい
る請求項1、請求項2の発明の場合はMg量を0.1〜
1.6%の範囲内とし、またブレージングを用途とする
請求項3〜請求項5の発明およびブレージングシートの
用途の請求項7の発明の場合はMg量を0.1〜1.0
%の範囲内とした。
金で基本となる合金元素であり、強度を高めるために有
効であるが、その添加量が0.1%未満では強度向上の
効果が充分に発揮されない。一方Mg添加量が1.0%
を越えればろう付け時におけるろうの浸み込み感受性が
高くなり、さらに1.6%を越えれば成形性が低下す
る。したがって主に一般的な構造材の用途を考慮してい
る請求項1、請求項2の発明の場合はMg量を0.1〜
1.6%の範囲内とし、またブレージングを用途とする
請求項3〜請求項5の発明およびブレージングシートの
用途の請求項7の発明の場合はMg量を0.1〜1.0
%の範囲内とした。
【0021】Si:Siもこの発明で対象とする系の合
金で基本となる合金元素であり、Mgとの共存下でMg
2 Si化合物を生成して、また一部は単独で、自然時効
もしくは人工時効により強度を高めるに寄与するが、そ
の添加量が0.2%未満では上記の効果が充分に発揮さ
れない。一方Si添加量が1.2%を越えれば、ろう付
け時におけるろう付け性が劣化し、さらにSi添加量が
2.0%を越えれば耐食性が低下する。したがって主に
構造材の用途を考慮している請求項1、請求項2の発明
の場合はSi量を0.2〜2.0%の範囲内とし、ブレ
ージングの用途を対象とした請求項3〜請求項5の発明
およびブレージングシートを対象としている請求項7の
発明の場合はSi量を0.2〜1.2%の範囲内とし
た。
金で基本となる合金元素であり、Mgとの共存下でMg
2 Si化合物を生成して、また一部は単独で、自然時効
もしくは人工時効により強度を高めるに寄与するが、そ
の添加量が0.2%未満では上記の効果が充分に発揮さ
れない。一方Si添加量が1.2%を越えれば、ろう付
け時におけるろう付け性が劣化し、さらにSi添加量が
2.0%を越えれば耐食性が低下する。したがって主に
構造材の用途を考慮している請求項1、請求項2の発明
の場合はSi量を0.2〜2.0%の範囲内とし、ブレ
ージングの用途を対象とした請求項3〜請求項5の発明
およびブレージングシートを対象としている請求項7の
発明の場合はSi量を0.2〜1.2%の範囲内とし
た。
【0022】Bi:Biは前述のように耐粒界腐食性を
向上させるに有効である。Bi量が0.01%未満では
その効果が充分に発揮されず、一方0.5%を越えて多
量にBiを添加しても耐粒界腐食性向上効果は飽和し、
経済的に無駄となるだけであるから、Bi量は0.01
〜0.5%の範囲内とした。
向上させるに有効である。Bi量が0.01%未満では
その効果が充分に発揮されず、一方0.5%を越えて多
量にBiを添加しても耐粒界腐食性向上効果は飽和し、
経済的に無駄となるだけであるから、Bi量は0.01
〜0.5%の範囲内とした。
【0023】Cu,Ti,Mn,Cr,Zr:これらの
元素はいずれも強度の向上に寄与するから、請求項2、
請求項4の発明のAl−Mg−Si系合金においていず
れか1種または2種以上を添加することとした。これら
のうち、Cuは固溶により強度を高める効果を有すると
同時に、電位を高めて耐食性を向上させる効果を有する
が、その添加量が0.1%未満ではその効果が充分に発
揮されず、一方1.5%を越えれば合金の融点が低下し
てろう付け性が低下し、また成形性が低下するところか
ら、Cuの添加量は0.1〜1.5%の範囲内とした。
またTiは結晶粒の微細化を通じて強度の向上に寄与す
ると同時に、腐食形態をピット状から層状に変化させ、
これにより最大腐食深さを小さくして耐食性を向上させ
るに寄与するが、その添加量が0.05%未満ではこれ
らの効果が充分に発揮されず、一方0.3%を越えれば
これらの効果が飽和し、経済的に無駄となるだけである
から、Tiの添加量は0.05〜0.3%の範囲内とし
た。またMnは固溶により強度を高めるに寄与するが、
Mn量が0.1%未満ではその効果が充分に得られず、
一方1.5%を越えれば成形性を劣化させるから、Mn
量は0.1〜1.5%の範囲内とした。さらにCr,Z
rは、固溶により強度を高めるに寄与するが、いずれも
その添加量が0.05%未満ではその効果が充分に発揮
されず、一方0.4%を越えれば巨大晶出物を形成して
成形性を劣化させるから、Cr,Zrの添加量はいずれ
も0.05〜0.4%の範囲内とした。
元素はいずれも強度の向上に寄与するから、請求項2、
請求項4の発明のAl−Mg−Si系合金においていず
れか1種または2種以上を添加することとした。これら
のうち、Cuは固溶により強度を高める効果を有すると
同時に、電位を高めて耐食性を向上させる効果を有する
が、その添加量が0.1%未満ではその効果が充分に発
揮されず、一方1.5%を越えれば合金の融点が低下し
てろう付け性が低下し、また成形性が低下するところか
ら、Cuの添加量は0.1〜1.5%の範囲内とした。
またTiは結晶粒の微細化を通じて強度の向上に寄与す
ると同時に、腐食形態をピット状から層状に変化させ、
これにより最大腐食深さを小さくして耐食性を向上させ
るに寄与するが、その添加量が0.05%未満ではこれ
らの効果が充分に発揮されず、一方0.3%を越えれば
これらの効果が飽和し、経済的に無駄となるだけである
から、Tiの添加量は0.05〜0.3%の範囲内とし
た。またMnは固溶により強度を高めるに寄与するが、
Mn量が0.1%未満ではその効果が充分に得られず、
一方1.5%を越えれば成形性を劣化させるから、Mn
量は0.1〜1.5%の範囲内とした。さらにCr,Z
rは、固溶により強度を高めるに寄与するが、いずれも
その添加量が0.05%未満ではその効果が充分に発揮
されず、一方0.4%を越えれば巨大晶出物を形成して
成形性を劣化させるから、Cr,Zrの添加量はいずれ
も0.05〜0.4%の範囲内とした。
【0024】Zn:Znの添加は、腐食の形態をピット
状から全面型にして、一般的な耐食性向上に寄与するた
め、請求項5の発明のブレージング用Al−Mg−Si
系合金において添加することとした。Zn量が0.1%
未満では上述の効果が充分に得られず、一方1.0%を
越えればブレージングシートの芯材としてはろう材に対
する相対的な耐食性が低下するから、Znの添加量は
0.1〜1.0%の範囲内とした。
状から全面型にして、一般的な耐食性向上に寄与するた
め、請求項5の発明のブレージング用Al−Mg−Si
系合金において添加することとした。Zn量が0.1%
未満では上述の効果が充分に得られず、一方1.0%を
越えればブレージングシートの芯材としてはろう材に対
する相対的な耐食性が低下するから、Znの添加量は
0.1〜1.0%の範囲内とした。
【0025】以上のほか、不純物としてはFeが含有さ
れるのが通常であり、Fe量は可及的に少ないことが望
まれるが、0.7%程度までは許容される。
れるのが通常であり、Fe量は可及的に少ないことが望
まれるが、0.7%程度までは許容される。
【0026】さらに耐粒界腐食性の効果を充分に発揮さ
せるためには、Al地中に分散するBiの粒径、密度も
重要であり、これを請求項6において規定した。合金中
のBiの粒径(粒子の形状を円形に置き換えた場合の直
径換算)が1μm未満、Bi含有密度が40個/mm2
未満では、Biによる耐粒界腐食性向上効果が充分に得
られず、一方Biの粒径が20μmを越えたりまたBi
の分布密度が2000個/mm2 を越えれば、Biによ
る耐粒界腐食性向上効果が飽和するから、Biの粒径は
1〜20μmの範囲内、Biの分布密度は40〜200
0個/mm2 の範囲内とした。
せるためには、Al地中に分散するBiの粒径、密度も
重要であり、これを請求項6において規定した。合金中
のBiの粒径(粒子の形状を円形に置き換えた場合の直
径換算)が1μm未満、Bi含有密度が40個/mm2
未満では、Biによる耐粒界腐食性向上効果が充分に得
られず、一方Biの粒径が20μmを越えたりまたBi
の分布密度が2000個/mm2 を越えれば、Biによ
る耐粒界腐食性向上効果が飽和するから、Biの粒径は
1〜20μmの範囲内、Biの分布密度は40〜200
0個/mm2 の範囲内とした。
【0027】なおBiの粒径および分布密度を上述のよ
うに制御することは、Biの添加量の調整のみならず、
鋳造法、鋳造条件を適切に選択、調整することによって
可能である。ここで、鋳造法、鋳造条件は特に限定され
ないが、例えばDC鋳造法(半連続鋳造法)であれば凝
固速度10cm/分程度が好ましい。
うに制御することは、Biの添加量の調整のみならず、
鋳造法、鋳造条件を適切に選択、調整することによって
可能である。ここで、鋳造法、鋳造条件は特に限定され
ないが、例えばDC鋳造法(半連続鋳造法)であれば凝
固速度10cm/分程度が好ましい。
【0028】なおまた、この発明のAl−Mg−Si系
合金の製造にあたって、鋳造以外のプロセスおよびその
条件は、常法に従って定めれば良い。
合金の製造にあたって、鋳造以外のプロセスおよびその
条件は、常法に従って定めれば良い。
【0029】さらに請求項7の発明においては上述のよ
うなAl−Mg−Si系合金を芯材とし、その片面もし
くは両面に皮材としてろう材をクラッドしたブレージン
グシートを提供している。このろう材としては、Al−
Si系合金、Al−Si−Mg系合金、またはAl−S
i−Mg−Bi系合金が使用される。具体的には例えば
通常のろう材用合金である4003合金、4004合
金、4104合金、4005合金、4N04合金、40
45合金、4343合金、4145合金、4047合金
等が使用されるが、これらに限定されるものではない。
またろう材(皮材)のクラッド率は片面当り5〜20%
程度が通常であるが、特にこの範囲内に限定されるもの
ではない。
うなAl−Mg−Si系合金を芯材とし、その片面もし
くは両面に皮材としてろう材をクラッドしたブレージン
グシートを提供している。このろう材としては、Al−
Si系合金、Al−Si−Mg系合金、またはAl−S
i−Mg−Bi系合金が使用される。具体的には例えば
通常のろう材用合金である4003合金、4004合
金、4104合金、4005合金、4N04合金、40
45合金、4343合金、4145合金、4047合金
等が使用されるが、これらに限定されるものではない。
またろう材(皮材)のクラッド率は片面当り5〜20%
程度が通常であるが、特にこの範囲内に限定されるもの
ではない。
【0030】さらにこの発明のAl−Mg−Si系アル
ミニウム合金を用いてのろう付け方法としては、真空ろ
う付け、フラックスろう付け、非腐食性フラックスろう
付け等が適用されるが、特にこれらに限定されるもので
はなく、いずれのろう付け法の場合にもこの発明の効果
を充分に発揮させることができる。
ミニウム合金を用いてのろう付け方法としては、真空ろ
う付け、フラックスろう付け、非腐食性フラックスろう
付け等が適用されるが、特にこれらに限定されるもので
はなく、いずれのろう付け法の場合にもこの発明の効果
を充分に発揮させることができる。
【0031】
実施例1 表1の合金No.1〜No.6に示す合金を常法に従っ
て溶製し、DC鋳造法によって凝固速度約10cm/分
で鋳造し、鋳塊を得た。各鋳塊について、面削、均質化
処理を行なった後、常法に従って熱間圧延し、さらに冷
間圧延を行ない焼鈍を加えて、板厚0.6mmの合金板
を得た。その後溶体化処理(550℃×180sec加
熱後冷却)を行ない、さらに自然時効を行ない、腐食試
験用試料を得た。
て溶製し、DC鋳造法によって凝固速度約10cm/分
で鋳造し、鋳塊を得た。各鋳塊について、面削、均質化
処理を行なった後、常法に従って熱間圧延し、さらに冷
間圧延を行ない焼鈍を加えて、板厚0.6mmの合金板
を得た。その後溶体化処理(550℃×180sec加
熱後冷却)を行ない、さらに自然時効を行ない、腐食試
験用試料を得た。
【0032】上記の各腐食試験用試料について、AlC
l3 水溶液中(pH=3)で定電流(1mA/cm2 )
によるアノード溶解を行ない、その後断面観察により粒
界腐食の発生程度を観察評価した。その評価は最大腐食
部断面での3mm2 当りの粒界腐食長さの総計で行なっ
た。その結果を表2中に示す。また各合金板の腐食試験
前におけるBiの分布密度、サイズを断面のミクロ観察
(×500倍)により調べたので、その結果も表2中に
示す。なおBiの分布密度は3断面の平均値を示し、ま
たサイズは3断面すべての最小値と最大値で示した。
l3 水溶液中(pH=3)で定電流(1mA/cm2 )
によるアノード溶解を行ない、その後断面観察により粒
界腐食の発生程度を観察評価した。その評価は最大腐食
部断面での3mm2 当りの粒界腐食長さの総計で行なっ
た。その結果を表2中に示す。また各合金板の腐食試験
前におけるBiの分布密度、サイズを断面のミクロ観察
(×500倍)により調べたので、その結果も表2中に
示す。なおBiの分布密度は3断面の平均値を示し、ま
たサイズは3断面すべての最小値と最大値で示した。
【0033】表2から明らかなように、実施例1におけ
るBiを添加した本発明例の合金板ではいずれも粒界腐
食長さがBiを添加していない比較例の合金板と比較し
て格段に短く、耐粒界腐食性が優れていることが確認さ
れた。
るBiを添加した本発明例の合金板ではいずれも粒界腐
食長さがBiを添加していない比較例の合金板と比較し
て格段に短く、耐粒界腐食性が優れていることが確認さ
れた。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】実施例2 ブレージングシートの芯材用として表3に示した各合金
No.7〜No.14を、ろう材(皮材)用としてJI
S A4004合金を、それぞれ実施例1と同様に溶解
鋳造して鋳塊を得た。これら鋳塊を面削、均質化処理を
行なった後、芯材用合金は板厚40mmに、ろう材は板
厚5mmにそれぞれ熱間圧延した。次に上記の芯材用合
金板の両面にろう材をそれぞれ重ね合わせ、熱間圧延に
てクラッドした後、冷間圧延を行ない、焼鈍を加えて板
厚0.6mmの両面クラッドブレージングシートを製造
した。その後、真空ろう付け(加熱条件605℃×18
0sec、真空度5×10-3Pa)によりろう付け加熱
を行ない、腐食試験用試料を得、実施例1と同様に腐食
試験を行なった。そしてろう材をエッチング除去して実
施例1と同様にして芯材の粒界腐食を観察評価した。そ
の結果を表4中に示す。また各ブレージングシート芯材
の腐食試験前におけるBiの分布密度、サイズを断面の
ミクロ観察により調べたので、その結果も表4中に示
す。
No.7〜No.14を、ろう材(皮材)用としてJI
S A4004合金を、それぞれ実施例1と同様に溶解
鋳造して鋳塊を得た。これら鋳塊を面削、均質化処理を
行なった後、芯材用合金は板厚40mmに、ろう材は板
厚5mmにそれぞれ熱間圧延した。次に上記の芯材用合
金板の両面にろう材をそれぞれ重ね合わせ、熱間圧延に
てクラッドした後、冷間圧延を行ない、焼鈍を加えて板
厚0.6mmの両面クラッドブレージングシートを製造
した。その後、真空ろう付け(加熱条件605℃×18
0sec、真空度5×10-3Pa)によりろう付け加熱
を行ない、腐食試験用試料を得、実施例1と同様に腐食
試験を行なった。そしてろう材をエッチング除去して実
施例1と同様にして芯材の粒界腐食を観察評価した。そ
の結果を表4中に示す。また各ブレージングシート芯材
の腐食試験前におけるBiの分布密度、サイズを断面の
ミクロ観察により調べたので、その結果も表4中に示
す。
【0037】表4から明らかなように、ブレージングシ
ートとした実施例2の場合においても、本発明例の芯材
用のAl−Mg−Si系合金は耐粒界腐食性が著しく優
れていることが確認された。
ートとした実施例2の場合においても、本発明例の芯材
用のAl−Mg−Si系合金は耐粒界腐食性が著しく優
れていることが確認された。
【0038】
【表3】
【0039】
【表4】
【0040】
【発明の効果】請求項1、請求項3、請求項6の発明の
Al−Mg−Si系アルミニウム合金は、従来のAl−
Mg−Si系合金と比較して耐粒界腐食性が著しく優れ
ており、そのため熱交換器や自動車用ボディシート等に
使用すればその耐久性、信頼性を向上させることがで
き、また充分な耐粒界腐食性を確保しつつ高強度化を達
成できるため、熱交換器や自動車用ボディシート等に使
用するにあたって薄肉化を図り、熱交換器や自動車等の
軽量化、コスト低減を図ることができる。
Al−Mg−Si系アルミニウム合金は、従来のAl−
Mg−Si系合金と比較して耐粒界腐食性が著しく優れ
ており、そのため熱交換器や自動車用ボディシート等に
使用すればその耐久性、信頼性を向上させることがで
き、また充分な耐粒界腐食性を確保しつつ高強度化を達
成できるため、熱交換器や自動車用ボディシート等に使
用するにあたって薄肉化を図り、熱交換器や自動車等の
軽量化、コスト低減を図ることができる。
【0041】また請求項2、請求項4の発明のAl−M
g−Si系合金は、前記同様に耐粒界腐食性が優れると
同時に、高強度化も達成され、そのため熱交換器のフィ
ン材あるいは自動車のボディシート等における薄肉化を
実現して、熱交換器や自動車等の軽量化、コスト低減を
実際に図ることができる。
g−Si系合金は、前記同様に耐粒界腐食性が優れると
同時に、高強度化も達成され、そのため熱交換器のフィ
ン材あるいは自動車のボディシート等における薄肉化を
実現して、熱交換器や自動車等の軽量化、コスト低減を
実際に図ることができる。
【0042】さらに請求項5の発明のブレージング用A
l−Mg−Si系アルミニウム合金は、前記同様に耐粒
界腐食性が優れると同時に、一般的な耐食性も優れてお
り、したがって熱交換器等のより一層の耐久性・信頼性
の向上を図ることができる。
l−Mg−Si系アルミニウム合金は、前記同様に耐粒
界腐食性が優れると同時に、一般的な耐食性も優れてお
り、したがって熱交換器等のより一層の耐久性・信頼性
の向上を図ることができる。
【0043】そしてまた請求項7の発明のブレージング
シートは、前述のような耐粒界腐食性に著しく優れたA
l−Mg−Si系アルミニウム合金を芯材として用いて
いるため、ブレージングシート全体としてその耐食性を
従来よりも格段に高めることができる。
シートは、前述のような耐粒界腐食性に著しく優れたA
l−Mg−Si系アルミニウム合金を芯材として用いて
いるため、ブレージングシート全体としてその耐食性を
従来よりも格段に高めることができる。
Claims (7)
- 【請求項1】 Mgを0.1〜1.6%(重量%、以下
同じ)、Siを0.2〜2.0%、Biを0.01〜
0.5%含有し、残部がAlおよび不可避的不純物より
なることを特徴とする、耐粒界腐食性に優れたAl−M
g−Si系アルミニウム合金。 - 【請求項2】 請求項1に記載のAl−Mg−Si系ア
ルミニウム合金の各成分元素のほか、さらにCu0.1
〜1.5%、Ti0.05〜0.3%、Mn0.1〜
1.5%、Cr0.05〜0.4%、Zr0.05〜
0.4%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有
し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなることを特
徴とする、耐粒界腐食性に優れたAl−Mg−Si系ア
ルミニウム合金。 - 【請求項3】 Mgを0.1〜1.0%、Siを0.2
〜1.2%、Biを0.01〜0.5%含有し、残部が
Alおよび不可避的不純物よりなることを特徴とする、
耐粒界腐食性に優れたブレージング用Al−Mg−Si
系アルミニウム合金。 - 【請求項4】 請求項3に記載のAl−Mg−Si系ア
ルミニウム合金の各成分元素のほか、さらにCu0.1
〜1.5%、Ti0.05〜0.3%、Mn0.1〜
1.5%、Cr0.05〜0.4%、Zr0.05〜
0.4%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有
し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなることを特
徴とする、耐粒界腐食性に優れたブレージング用Al−
Mg−Si系アルミニウム合金。 - 【請求項5】 請求項3もしくは請求項4に記載のAl
−Mg−Si系アルミニウム合金の各成分元素のほか、
さらにZn0.1〜1.0%を含有し、残部がAlおよ
び不可避的不純物よりなることを特徴とする、耐粒界腐
食性に優れたブレージング用Al−Mg−Si系アルミ
ニウム合金。 - 【請求項6】 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の
Al−Mg−Si系アルミニウム合金において、合金中
に粒径1〜20μmの金属Biが40〜2000個/m
m2 の密度で分散していることを特徴とする、耐粒界腐
食性に優れたAl−Mg−Si系アルミニウム合金。 - 【請求項7】 請求項3〜請求項6のいずれかに記載の
Al−Mg−Si系合金が芯材とされ、その芯材の両面
もしくは片面に、Al−Si系合金もしくはAl−Si
−Mg系合金またはAl−Si−Mg−Bi系合金から
なるろう材が皮材として形成されていることを特徴とす
る、耐粒界腐食性に優れたブレージングシート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28442894A JPH08120384A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 耐粒界腐食性に優れたAl−Mg−Si系アルミニウム合金およびそれを用いたブレージングシート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28442894A JPH08120384A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 耐粒界腐食性に優れたAl−Mg−Si系アルミニウム合金およびそれを用いたブレージングシート |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08120384A true JPH08120384A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17678429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28442894A Pending JPH08120384A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 耐粒界腐食性に優れたAl−Mg−Si系アルミニウム合金およびそれを用いたブレージングシート |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08120384A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007512143A (ja) * | 2003-11-28 | 2007-05-17 | アルカン レナリュ | アルミニウム合金製の帯材のロウ付け方法 |
US8413876B2 (en) | 2003-11-28 | 2013-04-09 | Constellium France | Aluminium alloy strip for brazing |
CN103667759A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-26 | 江苏中联铝业有限公司 | Al-Mg-Si系合金α-Al晶粒细化剂及其制备方法 |
EP3916119A4 (en) * | 2019-01-23 | 2022-11-02 | Mitsubishi Aluminum Co., Ltd. | ALUMINUM ALLOY FOR BRAZING AND ALUMINUM BRAZING SHEET |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP28442894A patent/JPH08120384A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007512143A (ja) * | 2003-11-28 | 2007-05-17 | アルカン レナリュ | アルミニウム合金製の帯材のロウ付け方法 |
US8413876B2 (en) | 2003-11-28 | 2013-04-09 | Constellium France | Aluminium alloy strip for brazing |
NO346759B1 (no) * | 2003-11-28 | 2022-12-19 | Constellium Rolled Products Ravenswood Llc | Fremgangsmåte for lodding av bånd av aluminiumlegering |
CN103667759A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-26 | 江苏中联铝业有限公司 | Al-Mg-Si系合金α-Al晶粒细化剂及其制备方法 |
CN103667759B (zh) * | 2013-12-27 | 2016-06-01 | 江苏中联铝业有限公司 | Al-Mg-Si系合金α-Al晶粒细化剂及其制备方法 |
EP3916119A4 (en) * | 2019-01-23 | 2022-11-02 | Mitsubishi Aluminum Co., Ltd. | ALUMINUM ALLOY FOR BRAZING AND ALUMINUM BRAZING SHEET |
US11759893B2 (en) | 2019-01-23 | 2023-09-19 | Ma Aluminum Corporation | Aluminum alloy for brazing and aluminum brazing sheet |
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