JPH10259443A - 熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合材 - Google Patents
熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合材Info
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- JPH10259443A JPH10259443A JP8763097A JP8763097A JPH10259443A JP H10259443 A JPH10259443 A JP H10259443A JP 8763097 A JP8763097 A JP 8763097A JP 8763097 A JP8763097 A JP 8763097A JP H10259443 A JPH10259443 A JP H10259443A
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- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/016—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of aluminium or aluminium alloys
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸性およびアルカリ性の両腐食環境下で十分
な耐食性および耐エロージョン性が得られる熱交換器用
高耐食性アルミニウム合金複合材を提供する。 【解決手段】 Si0.3〜1.2wt%、Cu0.3〜
1.0wt%、Mn0.5〜2.0wt%を含有し、残部A
lと不可避不純物からなるAl合金を芯材とし、前記芯
材の片面にAl−Si系合金をろう材としてクラッド
し、前記芯材の他面に必須成分としてBe0.005〜
2.0wt%、Zn2.0〜6.0wt%を含有し、残部A
lと不可避不純物からなるAl合金を犠牲陽極材として
クラッドした熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合
材。
な耐食性および耐エロージョン性が得られる熱交換器用
高耐食性アルミニウム合金複合材を提供する。 【解決手段】 Si0.3〜1.2wt%、Cu0.3〜
1.0wt%、Mn0.5〜2.0wt%を含有し、残部A
lと不可避不純物からなるAl合金を芯材とし、前記芯
材の片面にAl−Si系合金をろう材としてクラッド
し、前記芯材の他面に必須成分としてBe0.005〜
2.0wt%、Zn2.0〜6.0wt%を含有し、残部A
lと不可避不純物からなるAl合金を犠牲陽極材として
クラッドした熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合
材。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ろう付けにより製
造される自動車用熱交換器のチューブ管に好適な、酸性
とアルカリ性の両冷媒に適用可能な3層構造のアルミニ
ウム合金複合材に関する。
造される自動車用熱交換器のチューブ管に好適な、酸性
とアルカリ性の両冷媒に適用可能な3層構造のアルミニ
ウム合金複合材に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車用熱交換器のラジエータ
ーは、図1(イ),(ロ) に示す構造のもので、このものは冷
媒を通すチューブ管1の間にフィン2を配置し、チュー
ブ管1の両端にそれぞれヘッダープレート3を取付けて
コア4を組立て、この組立体をろう付けしたのち、ヘッ
ダープレート3にパッキン5を介して樹脂タンク6、7
を取付けて製造される。このようなラジエーターのチュ
ーブ管1に冷媒を通し冷媒を冷却する。コア4の側面は
サイドプレート(図示せず)により補強される。前記フ
ィンにはJIS−3003合金にZnを1.5wt%程度
添加した厚さ0.1mm程度の薄板が用いられている。
前記チューブ管には、JIS−3003合金にSi、C
uなどを添加した合金を芯材とし、その片面にろう材
を、他面にJIS−7072合金、或いはこれにMgな
どを添加した合金を孔食防止用の犠牲陽極材としてクラ
ッドした厚さ0.2〜0.3mmのAl合金複合材(ブ
レージングシート)を前記犠牲陽極材を内側(冷媒側)
にして筒状に電縫加工したものが用いられる。ヘッダー
プレート3には厚さ1.0〜1.3mmのチューブ管と
同じ材質のAl合金複合材が用いられている。
ーは、図1(イ),(ロ) に示す構造のもので、このものは冷
媒を通すチューブ管1の間にフィン2を配置し、チュー
ブ管1の両端にそれぞれヘッダープレート3を取付けて
コア4を組立て、この組立体をろう付けしたのち、ヘッ
ダープレート3にパッキン5を介して樹脂タンク6、7
を取付けて製造される。このようなラジエーターのチュ
ーブ管1に冷媒を通し冷媒を冷却する。コア4の側面は
サイドプレート(図示せず)により補強される。前記フ
ィンにはJIS−3003合金にZnを1.5wt%程度
添加した厚さ0.1mm程度の薄板が用いられている。
前記チューブ管には、JIS−3003合金にSi、C
uなどを添加した合金を芯材とし、その片面にろう材
を、他面にJIS−7072合金、或いはこれにMgな
どを添加した合金を孔食防止用の犠牲陽極材としてクラ
ッドした厚さ0.2〜0.3mmのAl合金複合材(ブ
レージングシート)を前記犠牲陽極材を内側(冷媒側)
にして筒状に電縫加工したものが用いられる。ヘッダー
プレート3には厚さ1.0〜1.3mmのチューブ管と
同じ材質のAl合金複合材が用いられている。
【0003】前記Al合金複合材は、ろう付け時に58
0〜600℃の温度雰囲気に曝され、このとき前記犠牲
陽極材のZnが芯材に拡散してZn拡散層が形成され
る。このZn拡散層は使用中に優先腐食するため、冷媒
側から発生する孔食は浅く広い形態(面食)となり、良
好な耐孔食性が長期に渡り得られる。
0〜600℃の温度雰囲気に曝され、このとき前記犠牲
陽極材のZnが芯材に拡散してZn拡散層が形成され
る。このZn拡散層は使用中に優先腐食するため、冷媒
側から発生する孔食は浅く広い形態(面食)となり、良
好な耐孔食性が長期に渡り得られる。
【0004】犠牲陽極材には、前述のJIS−7072
合金または前記合金にMgなどを添加した合金の他、A
l−Zn−Mg系合金やAl−Mg−In系合金などが
用いられる。これら合金はそれ自体浅く広い孔食形態を
とり、芯材が暴露したあとは芯材との電位差により、優
先腐食して芯材の腐食を抑制する。
合金または前記合金にMgなどを添加した合金の他、A
l−Zn−Mg系合金やAl−Mg−In系合金などが
用いられる。これら合金はそれ自体浅く広い孔食形態を
とり、芯材が暴露したあとは芯材との電位差により、優
先腐食して芯材の腐食を抑制する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のAl合金複
合材を用いたチューブ管は酸性腐食環境下で十分な耐食
性を示すことが知られているが、最近はアルカリ性冷媒
も使用されるようになり、酸性のみならずアルカリ性腐
食環境下にも耐える材料が要求されるようになった。し
かし、従来のチューブ管は、アルカリ性環境下では、犠
牲陽極材表面に酸化皮膜が部分的に生成するようにな
り、酸化皮膜が共存した状態では犠牲材の電位が芯材よ
り貴となり、広く浅い孔食形態が取れなくなる。この
他、ラジエーター、ヒーターなどの熱交換器では、チュ
ーブ内の冷媒の流速が予想以上に速くなることがあり、
この場合チューブ内面にエロージョン(機械的化学的作
用による損傷)が発生するという深刻な問題がある。こ
のようなことから、本発明者らは鋭意研究を行い、芯材
と犠牲陽極材の電位をバランスさせることにより、酸性
とアルカリ性の両腐食環境下において耐食性と耐エロー
ジョン性に優れるAl合金複合材を実現し得ることを見
出し、さらに研究を進めて本発明を完成させるに至っ
た。本発明の目的は、酸性およびアルカリ性の両腐食環
境下で十分な耐食性ならびに耐エロージョン性が得られ
る熱交換器用アルミニウム合金複合材を提供することに
ある。
合材を用いたチューブ管は酸性腐食環境下で十分な耐食
性を示すことが知られているが、最近はアルカリ性冷媒
も使用されるようになり、酸性のみならずアルカリ性腐
食環境下にも耐える材料が要求されるようになった。し
かし、従来のチューブ管は、アルカリ性環境下では、犠
牲陽極材表面に酸化皮膜が部分的に生成するようにな
り、酸化皮膜が共存した状態では犠牲材の電位が芯材よ
り貴となり、広く浅い孔食形態が取れなくなる。この
他、ラジエーター、ヒーターなどの熱交換器では、チュ
ーブ内の冷媒の流速が予想以上に速くなることがあり、
この場合チューブ内面にエロージョン(機械的化学的作
用による損傷)が発生するという深刻な問題がある。こ
のようなことから、本発明者らは鋭意研究を行い、芯材
と犠牲陽極材の電位をバランスさせることにより、酸性
とアルカリ性の両腐食環境下において耐食性と耐エロー
ジョン性に優れるAl合金複合材を実現し得ることを見
出し、さらに研究を進めて本発明を完成させるに至っ
た。本発明の目的は、酸性およびアルカリ性の両腐食環
境下で十分な耐食性ならびに耐エロージョン性が得られ
る熱交換器用アルミニウム合金複合材を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
Si0.3〜1.2wt%、Cu0.3〜1.0wt%、M
n0.5〜2.0wt%を含有し、残部Alと不可避不純
物からなるAl合金を芯材とし、前記芯材の片面にAl
−Si系合金をろう材としてクラッドし、前記芯材の他
面に必須成分としてBe0.005〜2.0wt%、Zn
2.0〜6.0wt%を含有し、残部Alと不可避不純物
からなるAl合金を犠牲陽極材としてクラッドしたこと
を特徴とする熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合
材である。
Si0.3〜1.2wt%、Cu0.3〜1.0wt%、M
n0.5〜2.0wt%を含有し、残部Alと不可避不純
物からなるAl合金を芯材とし、前記芯材の片面にAl
−Si系合金をろう材としてクラッドし、前記芯材の他
面に必須成分としてBe0.005〜2.0wt%、Zn
2.0〜6.0wt%を含有し、残部Alと不可避不純物
からなるAl合金を犠牲陽極材としてクラッドしたこと
を特徴とする熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合
材である。
【0007】請求項2記載の発明は、Si0.3〜1.
2wt%、Cu0.3〜1.0wt%、Mn0.5〜2.0
wt%を含有し、残部Alと不可避不純物からなるAl合
金を芯材とし、前記芯材の片面にAl−Si系合金をろ
う材としてクラッドし、前記芯材の他面に必須成分とし
てBe0.005〜2.0wt%、Zn2.0〜6.0wt
%を含有し、さらにSi0.02〜1.0wt%、Ge
0.005〜2.0wt%、In0.005〜0.5wt
%、Sn0.005〜0.5wt%、Mn0.02〜1.
5wt%のうちの1種または2種以上を含有し、残部Al
と不可避不純物からなるAl合金を犠牲陽極材としてク
ラッドしたことを特徴とする熱交換器用高耐食性アルミ
ニウム合金複合材である。
2wt%、Cu0.3〜1.0wt%、Mn0.5〜2.0
wt%を含有し、残部Alと不可避不純物からなるAl合
金を芯材とし、前記芯材の片面にAl−Si系合金をろ
う材としてクラッドし、前記芯材の他面に必須成分とし
てBe0.005〜2.0wt%、Zn2.0〜6.0wt
%を含有し、さらにSi0.02〜1.0wt%、Ge
0.005〜2.0wt%、In0.005〜0.5wt
%、Sn0.005〜0.5wt%、Mn0.02〜1.
5wt%のうちの1種または2種以上を含有し、残部Al
と不可避不純物からなるAl合金を犠牲陽極材としてク
ラッドしたことを特徴とする熱交換器用高耐食性アルミ
ニウム合金複合材である。
【0008】請求項3記載の発明は、Si0.3〜1.
2wt%、Cu0.3〜1.0wt%、Mn0.5〜2.0
wt%を含有し、さらにCr0.01〜0.3wt%、Zr
0.01〜0.3wt%、Ti0.01〜0.3wt%、M
g0.2wt%以下のうちの1種または2種以上を含有
し、残部Alと不可避不純物からなるAl合金を芯材と
し、前記芯材の片面にAl−Si系合金をろう材として
クラッドし、前記芯材の他面に必須成分としてBe0.
005〜2.0wt%、Zn2.0〜6.0wt%を含有
し、残部Alと不可避不純物からなるAl合金を犠牲陽
極材としてクラッドしたことを特徴とする熱交換器用高
耐食性アルミニウム合金複合材である。
2wt%、Cu0.3〜1.0wt%、Mn0.5〜2.0
wt%を含有し、さらにCr0.01〜0.3wt%、Zr
0.01〜0.3wt%、Ti0.01〜0.3wt%、M
g0.2wt%以下のうちの1種または2種以上を含有
し、残部Alと不可避不純物からなるAl合金を芯材と
し、前記芯材の片面にAl−Si系合金をろう材として
クラッドし、前記芯材の他面に必須成分としてBe0.
005〜2.0wt%、Zn2.0〜6.0wt%を含有
し、残部Alと不可避不純物からなるAl合金を犠牲陽
極材としてクラッドしたことを特徴とする熱交換器用高
耐食性アルミニウム合金複合材である。
【0009】請求項4記載の発明は、Si0.3〜1.
2wt%、Cu0.3〜1.0wt%、Mn0.5〜2.0
wt%を含有し、さらにCr0.01〜0.3wt%、Zr
0.01〜0.3wt%、Ti0.01〜0.3wt%、M
g0.2wt%以下のうちの1種または2種以上を含有
し、残部Alと不可避不純物からなるAl合金を芯材と
し、前記芯材の片面にAl−Si系合金をろう材として
クラッドし、前記芯材の他面に必須成分としてBe0.
005〜2.0wt%、Zn2.0〜6.0wt%を含有
し、さらにSi0.02〜1.0wt%、Ge0.005
〜2.0wt%、In0.005〜0.5wt%、Sn0.
005〜0.5wt%、Mn0.02〜1.5wt%のうち
の1種または2種以上を含有し、残部Alと不可避不純
物からなるAl合金を犠牲陽極材としてクラッドしたこ
とを特徴とする熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複
合材である。
2wt%、Cu0.3〜1.0wt%、Mn0.5〜2.0
wt%を含有し、さらにCr0.01〜0.3wt%、Zr
0.01〜0.3wt%、Ti0.01〜0.3wt%、M
g0.2wt%以下のうちの1種または2種以上を含有
し、残部Alと不可避不純物からなるAl合金を芯材と
し、前記芯材の片面にAl−Si系合金をろう材として
クラッドし、前記芯材の他面に必須成分としてBe0.
005〜2.0wt%、Zn2.0〜6.0wt%を含有
し、さらにSi0.02〜1.0wt%、Ge0.005
〜2.0wt%、In0.005〜0.5wt%、Sn0.
005〜0.5wt%、Mn0.02〜1.5wt%のうち
の1種または2種以上を含有し、残部Alと不可避不純
物からなるAl合金を犠牲陽極材としてクラッドしたこ
とを特徴とする熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複
合材である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明のAl合金複合材の合金元
素について説明する。犠牲陽極材に必須成分として含有
されるBeとZnは共存することにより、アルカリ性腐
食環境下での酸化皮膜の形成を抑制して、酸性腐食環境
下のみならず、アルカリ性腐食環境下でも高度の犠牲防
食効果を発揮する。さらにBeはチューブ内の冷媒の流
速が速いとき起きる犠牲陽極材表面の化学的溶解を抑制
して、耐エロージョン性をも向上させる。
素について説明する。犠牲陽極材に必須成分として含有
されるBeとZnは共存することにより、アルカリ性腐
食環境下での酸化皮膜の形成を抑制して、酸性腐食環境
下のみならず、アルカリ性腐食環境下でも高度の犠牲防
食効果を発揮する。さらにBeはチューブ内の冷媒の流
速が速いとき起きる犠牲陽極材表面の化学的溶解を抑制
して、耐エロージョン性をも向上させる。
【0011】前記のようにBeは、耐食性および耐エロ
ージョン性の向上に有効な元素であり、その含有量を
0.005〜2.0wt%に規定する理由は、0.005
wt%未満では十分な耐エロージョン性が得られず、2.
0wt%を超えるとその効果が飽和する上、製造加工性が
悪化して歩留まりが低下するためである。Beの特に望
ましい含有量は0.2〜1.5wt%である。
ージョン性の向上に有効な元素であり、その含有量を
0.005〜2.0wt%に規定する理由は、0.005
wt%未満では十分な耐エロージョン性が得られず、2.
0wt%を超えるとその効果が飽和する上、製造加工性が
悪化して歩留まりが低下するためである。Beの特に望
ましい含有量は0.2〜1.5wt%である。
【0012】Znの含有量を2.0〜6.0wt%に規定
する理由は、2.0wt%未満では特に酸性腐食環境下で
十分な犠牲防食効果が得られず、6.0wt%を超えると
アルカリ性腐食環境下での酸化皮膜抑制効果が大幅に低
下し、またろう付温度によっては犠牲陽極材と芯材との
界面近傍が溶融する場合があるためである。Znの特に
望ましい含有量は2.0〜4.0wt%である。
する理由は、2.0wt%未満では特に酸性腐食環境下で
十分な犠牲防食効果が得られず、6.0wt%を超えると
アルカリ性腐食環境下での酸化皮膜抑制効果が大幅に低
下し、またろう付温度によっては犠牲陽極材と芯材との
界面近傍が溶融する場合があるためである。Znの特に
望ましい含有量は2.0〜4.0wt%である。
【0013】本発明において、犠牲陽極材に含有させる
選択元素のうちSiとMnは犠牲陽極材の表面硬度を高
め、耐エロージョン性を大幅に向上させる。Siの含有
量を0.02〜1.0wt%、Mnの含有量を0.02〜
1.5wt%に規定した理由は、両者とも0.02wt%未
満ではその効果が十分に得られず、Siが1.0wt%を
超え、Mnが1.5wt%を超えるといずれも電縫加工の
際、チューブ管に溶接欠陥(ミクロ割れ)が発生する恐
れがあるためである。
選択元素のうちSiとMnは犠牲陽極材の表面硬度を高
め、耐エロージョン性を大幅に向上させる。Siの含有
量を0.02〜1.0wt%、Mnの含有量を0.02〜
1.5wt%に規定した理由は、両者とも0.02wt%未
満ではその効果が十分に得られず、Siが1.0wt%を
超え、Mnが1.5wt%を超えるといずれも電縫加工の
際、チューブ管に溶接欠陥(ミクロ割れ)が発生する恐
れがあるためである。
【0014】犠牲陽極材に含有させる選択元素のうちG
e、In、Snは耐食性を改善する。Geの含有量を
0. 005〜2. 0wt%に規定する理由は、0.005
wt%未満ではアルカリ性環境下で犠牲陽極材表面の酸化
皮膜形成を十分抑制できなくなって犠牲防食効果が低下
し、2.0wt%を超えるとその効果が飽和する上、製造
加工性が悪化して歩留まりが低下するためである。Ge
の望ましい含有量は0.2〜1.5wt%である。In、
Snともその含有量を0.005〜0.5wt%に規定し
た理由は、両者とも0.005wt%未満では十分な犠牲
防食効果が得られず、0.5wt%を超えるとコイル端部
がコバ割れする恐れがあるためである。In、Snの特
に望ましい含有量はそれぞれ0.01〜0.2wt%であ
る。
e、In、Snは耐食性を改善する。Geの含有量を
0. 005〜2. 0wt%に規定する理由は、0.005
wt%未満ではアルカリ性環境下で犠牲陽極材表面の酸化
皮膜形成を十分抑制できなくなって犠牲防食効果が低下
し、2.0wt%を超えるとその効果が飽和する上、製造
加工性が悪化して歩留まりが低下するためである。Ge
の望ましい含有量は0.2〜1.5wt%である。In、
Snともその含有量を0.005〜0.5wt%に規定し
た理由は、両者とも0.005wt%未満では十分な犠牲
防食効果が得られず、0.5wt%を超えるとコイル端部
がコバ割れする恐れがあるためである。In、Snの特
に望ましい含有量はそれぞれ0.01〜0.2wt%であ
る。
【0015】次に芯材の合金元素について説明する。必
須元素のSi、Cu、Mnはろう付後にマトリックス中
に固溶して強度向上に寄与する。Siの含有量を0.3
〜1.2wt%に規定する理由は、0.3wt%未満ではそ
の効果が十分に得られず、1.2wt%を超えるとSiが
単体で析出して深い孔食が発生するためである。Siの
望ましい含有量は0.7〜1.0wt%である。Cuの含
有量を0.3〜1.0wt%に規定する理由は、0.3wt
%未満ではその効果が十分に得られず、1.0wt%を超
えると犠牲陽極材側にCuが多く拡散して犠牲陽極材の
機能が損なわれ、また電縫加工時に溶接割れが生じるた
めである。Cuの望ましい含有量は0.4〜0.8wt%
である。Mnの含有量を0.5〜2.0wt%に規定する
理由は、0.5wt%未満ではその効果が十分に得られ
ず、2.0wt%を超えると製造加工性が悪化し歩留まり
が低下するためである。Mnの望ましい含有量は0.8
〜1.5wt%である。
須元素のSi、Cu、Mnはろう付後にマトリックス中
に固溶して強度向上に寄与する。Siの含有量を0.3
〜1.2wt%に規定する理由は、0.3wt%未満ではそ
の効果が十分に得られず、1.2wt%を超えるとSiが
単体で析出して深い孔食が発生するためである。Siの
望ましい含有量は0.7〜1.0wt%である。Cuの含
有量を0.3〜1.0wt%に規定する理由は、0.3wt
%未満ではその効果が十分に得られず、1.0wt%を超
えると犠牲陽極材側にCuが多く拡散して犠牲陽極材の
機能が損なわれ、また電縫加工時に溶接割れが生じるた
めである。Cuの望ましい含有量は0.4〜0.8wt%
である。Mnの含有量を0.5〜2.0wt%に規定する
理由は、0.5wt%未満ではその効果が十分に得られ
ず、2.0wt%を超えると製造加工性が悪化し歩留まり
が低下するためである。Mnの望ましい含有量は0.8
〜1.5wt%である。
【0016】芯材に含有させる選択元素のCr、Zr、
Ti、Mgは強度向上に寄与する。このうちCr、Z
r、Tiの含有量は各々0.01wt%未満ではその効果
が十分に得られず、0.3wt%を超えると鋳造割れが発
生する恐れがある。それぞれの望ましい含有量は0.0
8〜0.2wt%である。Mgは芯材のSiとともにMg
2 Si化合物を時効析出させて強度向上に寄与する。M
gの含有量を0.2wt%以下に規定する理由は、0.2
wt%を超えると、ろう付けの際、芯材の片面にクラッド
したろう材にMgが拡散しフラックスと反応してろう付
性が低下するためである。
Ti、Mgは強度向上に寄与する。このうちCr、Z
r、Tiの含有量は各々0.01wt%未満ではその効果
が十分に得られず、0.3wt%を超えると鋳造割れが発
生する恐れがある。それぞれの望ましい含有量は0.0
8〜0.2wt%である。Mgは芯材のSiとともにMg
2 Si化合物を時効析出させて強度向上に寄与する。M
gの含有量を0.2wt%以下に規定する理由は、0.2
wt%を超えると、ろう付けの際、芯材の片面にクラッド
したろう材にMgが拡散しフラックスと反応してろう付
性が低下するためである。
【0017】本発明のAl合金複合材は、ラジエーター
のチューブ管以外に、ラジエーターのヘッダープレート
にも使用でき、その他耐食性、耐エロージョン性が要求
されるいかなる部材、たとえばヒーターコアあるいはド
ロンカップエバポレーターのチューブシート、ヘッダー
管にも十分使用できる。
のチューブ管以外に、ラジエーターのヘッダープレート
にも使用でき、その他耐食性、耐エロージョン性が要求
されるいかなる部材、たとえばヒーターコアあるいはド
ロンカップエバポレーターのチューブシート、ヘッダー
管にも十分使用できる。
【0018】本発明において、ろう材には、Al−Si
系のJIS−4343合金、JIS−4045合金、J
IS4004合金などが使用できる。これら合金にろう
付性や耐食性を改善する他の元素を微量添加しても差し
支えない。
系のJIS−4343合金、JIS−4045合金、J
IS4004合金などが使用できる。これら合金にろう
付性や耐食性を改善する他の元素を微量添加しても差し
支えない。
【0019】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 (実施例1)表1、2に示す本発明組成の犠牲陽極材と
芯材の合金を金型に鋳造し、犠牲陽極材は、面削後、熱
間圧延により厚さ5mmに仕上げた。芯材は面削のみで
厚さ40mmに仕上げた。ろう材はJIS−4343合
金を金型鋳造し、面削後、熱間圧延により厚さ5mmに
仕上げた。前記ろう材、芯材、犠牲陽極材の3枚をこの
順に重ねて、500℃にて熱間圧延して3層のクラッド
材を作製し、次いでこれを厚さ0.29mmに冷間圧延
し、ここで340℃で2時間中間焼鈍したのち、さらに
冷間圧延して厚さ0.25mmのH14材のブレージン
グシートを得た。このブレージングシートの犠牲陽極材
とろう材の複合材に占めるクラッド率はそれぞれ10%
である。
る。 (実施例1)表1、2に示す本発明組成の犠牲陽極材と
芯材の合金を金型に鋳造し、犠牲陽極材は、面削後、熱
間圧延により厚さ5mmに仕上げた。芯材は面削のみで
厚さ40mmに仕上げた。ろう材はJIS−4343合
金を金型鋳造し、面削後、熱間圧延により厚さ5mmに
仕上げた。前記ろう材、芯材、犠牲陽極材の3枚をこの
順に重ねて、500℃にて熱間圧延して3層のクラッド
材を作製し、次いでこれを厚さ0.29mmに冷間圧延
し、ここで340℃で2時間中間焼鈍したのち、さらに
冷間圧延して厚さ0.25mmのH14材のブレージン
グシートを得た。このブレージングシートの犠牲陽極材
とろう材の複合材に占めるクラッド率はそれぞれ10%
である。
【0020】(比較例1)犠牲陽極材と芯材に、本発明
規定外の組成の合金を用いた他は、実施例1と同じ方法
によりブレージングシートを製造した。
規定外の組成の合金を用いた他は、実施例1と同じ方法
によりブレージングシートを製造した。
【0021】得られた各々のブレージングシートについ
て、強度、耐食性、耐エロージョン性を試験した。試験
方法を下記に示す。
て、強度、耐食性、耐エロージョン性を試験した。試験
方法を下記に示す。
【0022】〔強度〕600℃で3分間のろう付加熱
後、80℃/分の冷却速度で冷却し、その後室温に14
日間放置した後、引張強さを測定した。 〔耐食性〕各々のブレージングシートを電縫加工してチ
ューブ管 (長さ50cm,断面の幅16mm, 高さ2mm)とし、こ
のチューブ管を用いて図1に示す構造の熱交換器を組立
て、この熱交換器のチューブ管に腐食液を所定期間循環
させ、循環後、前記熱交換器からチューブ管をランダム
に10本サンプリングし、犠牲陽極材側からの孔食深さを
測定した。孔食深さは光学顕微鏡を用いた焦点深度法に
より測定した。最大孔食深さは測定値を4捨5入して1
0単位で表示した。フィンにはAl−0.5wt%Si−
0.2wt%Cu−1.0wt%Mn−2.0wt%Zn合金
からなる厚さ0.07mmの薄板材をコルゲート加工し
たものを用いた。ヘッダープレートにはフィンと同じ材
質の厚さ1.2mmの板材を用いた。サイドプレートに
はJIS−3003合金にMgを0.15wt%添加した
芯材の片面にJIS−4343合金のろう材を、他面に
Al−1.5wt%Zn合金犠牲陽極材を各々クラッド率
10%でクラッドしたAl合金複合材を用いた。前記腐
食液の循環条件は、水道水+10ppmCuイオン+
150ppmClイオンの酸性腐食液を85℃で10時
間、室温で14時間交互に5ケ月間循環させる方法、ま
たは水道水+200ppmCO3 2-イオンのアルカリ
性腐食液を85℃で10時間、室温で14時間交互に5
ケ月間循環させる方法の2通りとした。 〔耐エロージョン性〕前記耐食性試験に使用したのと同
じ構成の熱交換器のチューブ管に、水道水+200pp
mCO3 2-イオンのアルカリ性腐食液を85℃に加熱し
て流速8m/秒で1週間循環させ、循環後のチューブ管
の犠牲陽極材側からの最大孔食深さを測定した。チュー
ブ管のサンプリングと孔食深さの測定方法は耐食性試験
の場合と同様にして行った。試験結果を表3、4に示
す。
後、80℃/分の冷却速度で冷却し、その後室温に14
日間放置した後、引張強さを測定した。 〔耐食性〕各々のブレージングシートを電縫加工してチ
ューブ管 (長さ50cm,断面の幅16mm, 高さ2mm)とし、こ
のチューブ管を用いて図1に示す構造の熱交換器を組立
て、この熱交換器のチューブ管に腐食液を所定期間循環
させ、循環後、前記熱交換器からチューブ管をランダム
に10本サンプリングし、犠牲陽極材側からの孔食深さを
測定した。孔食深さは光学顕微鏡を用いた焦点深度法に
より測定した。最大孔食深さは測定値を4捨5入して1
0単位で表示した。フィンにはAl−0.5wt%Si−
0.2wt%Cu−1.0wt%Mn−2.0wt%Zn合金
からなる厚さ0.07mmの薄板材をコルゲート加工し
たものを用いた。ヘッダープレートにはフィンと同じ材
質の厚さ1.2mmの板材を用いた。サイドプレートに
はJIS−3003合金にMgを0.15wt%添加した
芯材の片面にJIS−4343合金のろう材を、他面に
Al−1.5wt%Zn合金犠牲陽極材を各々クラッド率
10%でクラッドしたAl合金複合材を用いた。前記腐
食液の循環条件は、水道水+10ppmCuイオン+
150ppmClイオンの酸性腐食液を85℃で10時
間、室温で14時間交互に5ケ月間循環させる方法、ま
たは水道水+200ppmCO3 2-イオンのアルカリ
性腐食液を85℃で10時間、室温で14時間交互に5
ケ月間循環させる方法の2通りとした。 〔耐エロージョン性〕前記耐食性試験に使用したのと同
じ構成の熱交換器のチューブ管に、水道水+200pp
mCO3 2-イオンのアルカリ性腐食液を85℃に加熱し
て流速8m/秒で1週間循環させ、循環後のチューブ管
の犠牲陽極材側からの最大孔食深さを測定した。チュー
ブ管のサンプリングと孔食深さの測定方法は耐食性試験
の場合と同様にして行った。試験結果を表3、4に示
す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】 (注)*17:Zr0.15 Ti0.15 、*18:Cr0.15 Ti0.15 、*19:Cr0.05 Zr0.05 Ti0.1 。
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】表3、4より明らかなように、本発明例の
No.1〜19は酸性およびアルカリ性の両腐食環境下におい
て孔食深さが80μm以下で、優れた耐食性を示した。
またチューブ内の液流が速い場合でも、エロージョンの
起点となる表面の化学的溶解は認められず、また孔食も
浅かった。一方、合金組成が本発明規定外の比較例(No.
20〜22) は酸性またはアルカリ性腐食環境下のいずれか
で耐食性が低下した。またエロージョンも発生した。
No.1〜19は酸性およびアルカリ性の両腐食環境下におい
て孔食深さが80μm以下で、優れた耐食性を示した。
またチューブ内の液流が速い場合でも、エロージョンの
起点となる表面の化学的溶解は認められず、また孔食も
浅かった。一方、合金組成が本発明規定外の比較例(No.
20〜22) は酸性またはアルカリ性腐食環境下のいずれか
で耐食性が低下した。またエロージョンも発生した。
【0028】図2(イ),(ロ) は本発明例のNo.10 および比
較例のNo.20 のそれぞれエロージョン試験後の断面組織
図である。本発明例のNo.10 は広く浅い孔食形態を示し
ている。これに対し比較例のNo.20 は、犠牲陽極材が腐
食溶解してなくなっており、芯材には深い孔食が発生し
ている。
較例のNo.20 のそれぞれエロージョン試験後の断面組織
図である。本発明例のNo.10 は広く浅い孔食形態を示し
ている。これに対し比較例のNo.20 は、犠牲陽極材が腐
食溶解してなくなっており、芯材には深い孔食が発生し
ている。
【0029】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明のAl合金
複合材によれば、酸性およびアルカリ性の両腐食環境下
において優れた犠牲防食効果が得られる。また耐エロー
ジョン性にも優れる。依って、工業上顕著な効果を奏す
る。
複合材によれば、酸性およびアルカリ性の両腐食環境下
において優れた犠牲防食効果が得られる。また耐エロー
ジョン性にも優れる。依って、工業上顕著な効果を奏す
る。
【図1】(イ)は自動車用熱交換器(ラジエーター)の
正面図、(ロ)は(イ)のA−A断面拡大図である。
正面図、(ロ)は(イ)のA−A断面拡大図である。
【図2】(イ)は本発明例材、(ロ)は比較例材のそれ
ぞれエロージョン試験後の断面組織図である。
ぞれエロージョン試験後の断面組織図である。
1 チューブ管 2 フィン 3 ヘッダープレート 4 コア 5 パッキン 6、7 樹脂タンク
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年8月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】〔強度〕600℃で3分間のろう付加熱
後、80℃/分の冷却速度で冷却し、その後室温に14
日間放置した後、引張強さを測定した。 〔耐食性〕各々のブレージングシートを電縫加工してチ
ューブ管(長さ50cm,断面の幅16mm,高さ2m
m)とし、このチューブ管を用いて図1に示す構造の熱
交換器を組立て、この熱交換器のチューブ管に腐食液を
所定期間循環させ、循環後、前記熱交換器からチューブ
管をランダムに10本サンプリングし、犠牲陽極材側か
らの孔食深さを測定した。孔食深さは光学顕微鏡を用い
た焦点深度法により測定した。最大孔食深さは測定値を
4捨5入して10μm単位で表示した。フィンにはAl
−0.5wt%Si−0.2wt%Cu−1.0wt%
Mn−2.0wt%Zn合金からなる厚さ0.07mm
の薄板材をコルゲート加工したものを用いた。ヘッダー
プレートとサイドプレートは、ともにJIS−3003
合金にMgを0.15wt%添加した芯材の片面にJI
S−4343合金のろう材を、他面にAl−1.5Wt
%Zn合金犠牲陽極材を各々クラッド率10%でクラッ
ドした厚さ1.2mmのAl合金複合材を用いた。前記
腐食液の循環条件は、水道水+10ppmCuイオン
+150ppmC1イオンの酸性腐食液を85℃で10
時間、室温で14時間交互に5ケ月間循環させる方法、
または水道水+200ppmCO3 2−イオンのアル
カリ性腐食液を85℃で10時間、室温で14時間交互
に5ケ月間循環させる方法の2通りとした。 〔耐エロージョン性〕前記耐食性試験に使用したのと同
じ構成の熱交換器のチューブ管に、水道水+200pp
mCO3 2−イオンのアルカリ性腐食液を85℃に加熱
して流速8m/秒で1週間循環させ、循環後のチューブ
管の犠牲陽極材側からの最大孔食深さを測定した。チュ
ーブ管のサンプリングと孔食深さの測定方法は耐食性試
験の場合と同様にして行った。試験結果を表3、4に示
す。
後、80℃/分の冷却速度で冷却し、その後室温に14
日間放置した後、引張強さを測定した。 〔耐食性〕各々のブレージングシートを電縫加工してチ
ューブ管(長さ50cm,断面の幅16mm,高さ2m
m)とし、このチューブ管を用いて図1に示す構造の熱
交換器を組立て、この熱交換器のチューブ管に腐食液を
所定期間循環させ、循環後、前記熱交換器からチューブ
管をランダムに10本サンプリングし、犠牲陽極材側か
らの孔食深さを測定した。孔食深さは光学顕微鏡を用い
た焦点深度法により測定した。最大孔食深さは測定値を
4捨5入して10μm単位で表示した。フィンにはAl
−0.5wt%Si−0.2wt%Cu−1.0wt%
Mn−2.0wt%Zn合金からなる厚さ0.07mm
の薄板材をコルゲート加工したものを用いた。ヘッダー
プレートとサイドプレートは、ともにJIS−3003
合金にMgを0.15wt%添加した芯材の片面にJI
S−4343合金のろう材を、他面にAl−1.5Wt
%Zn合金犠牲陽極材を各々クラッド率10%でクラッ
ドした厚さ1.2mmのAl合金複合材を用いた。前記
腐食液の循環条件は、水道水+10ppmCuイオン
+150ppmC1イオンの酸性腐食液を85℃で10
時間、室温で14時間交互に5ケ月間循環させる方法、
または水道水+200ppmCO3 2−イオンのアル
カリ性腐食液を85℃で10時間、室温で14時間交互
に5ケ月間循環させる方法の2通りとした。 〔耐エロージョン性〕前記耐食性試験に使用したのと同
じ構成の熱交換器のチューブ管に、水道水+200pp
mCO3 2−イオンのアルカリ性腐食液を85℃に加熱
して流速8m/秒で1週間循環させ、循環後のチューブ
管の犠牲陽極材側からの最大孔食深さを測定した。チュ
ーブ管のサンプリングと孔食深さの測定方法は耐食性試
験の場合と同様にして行った。試験結果を表3、4に示
す。
Claims (4)
- 【請求項1】 Si0.3〜1.2wt%、Cu0.3〜
1.0wt%、Mn0.5〜2.0wt%を含有し、残部A
lと不可避不純物からなるAl合金を芯材とし、前記芯
材の片面にAl−Si系合金をろう材としてクラッド
し、前記芯材の他面に必須成分としてBe0.005〜
2.0wt%、Zn2.0〜6.0wt%を含有し、残部A
lと不可避不純物からなるAl合金を犠牲陽極材として
クラッドしたことを特徴とする熱交換器用高耐食性アル
ミニウム合金複合材。 - 【請求項2】 Si0.3〜1.2wt%、Cu0.3〜
1.0wt%、Mn0.5〜2.0wt%を含有し、残部A
lと不可避不純物からなるAl合金を芯材とし、前記芯
材の片面にAl−Si系合金をろう材としてクラッド
し、前記芯材の他面に必須成分としてBe0.005〜
2.0wt%、Zn2.0〜6.0wt%を含有し、さらに
Si0.02〜1.0wt%、Ge0.005〜2.0wt
%、In0.005〜0.5wt%、Sn0.005〜
0.5wt%、Mn0.02〜1.5wt%のうちの1種ま
たは2種以上を含有し、残部Alと不可避不純物からな
るAl合金を犠牲陽極材としてクラッドしたことを特徴
とする熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合材。 - 【請求項3】 Si0.3〜1.2wt%、Cu0.3〜
1.0wt%、Mn0.5〜2.0wt%を含有し、さらに
Cr0.01〜0.3wt%、Zr0.01〜0.3wt
%、Ti0.01〜0.3wt%、Mg0.2wt%以下の
うちの1種または2種以上を含有し、残部Alと不可避
不純物からなるAl合金を芯材とし、前記芯材の片面に
Al−Si系合金をろう材としてクラッドし、前記芯材
の他面に必須成分としてBe0.005〜2.0wt%、
Zn2.0〜6.0wt%を含有し、残部Alと不可避不
純物からなるAl合金を犠牲陽極材としてクラッドした
ことを特徴とする熱交換器用高耐食性アルミニウム合金
複合材。 - 【請求項4】 Si0.3〜1.2wt%、Cu0.3〜
1.0wt%、Mn0.5〜2.0wt%を含有し、さらに
Cr0.01〜0.3wt%、Zr0.01〜0.3wt
%、Ti0.01〜0.3wt%、Mg0.2wt%以下の
うちの1種または2種以上を含有し、残部Alと不可避
不純物からなるAl合金を芯材とし、前記芯材の片面に
Al−Si系合金をろう材としてクラッドし、前記芯材
の他面に必須成分としてBe0.005〜2.0wt%、
Zn2.0〜6.0wt%を含有し、さらにSi0.02
〜1.0wt%、Ge0.005〜2.0wt%、In0.
005〜0.5wt%、Sn0.005〜0.5wt%、M
n0.02〜1.5wt%のうちの1種または2種以上を
含有し、残部Alと不可避不純物からなるAl合金を犠
牲陽極材としてクラッドしたことを特徴とする熱交換器
用高耐食性アルミニウム合金複合材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8763097A JPH10259443A (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8763097A JPH10259443A (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10259443A true JPH10259443A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13920303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8763097A Pending JPH10259443A (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10259443A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019210512A (ja) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート及び熱交換器の製造方法 |
-
1997
- 1997-03-21 JP JP8763097A patent/JPH10259443A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019210512A (ja) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート及び熱交換器の製造方法 |
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