JPS58164748A - 耐孔食性にすぐれた高強度Al合金複合材 - Google Patents

耐孔食性にすぐれた高強度Al合金複合材

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JPS58164748A
JPS58164748A JP4773582A JP4773582A JPS58164748A JP S58164748 A JPS58164748 A JP S58164748A JP 4773582 A JP4773582 A JP 4773582A JP 4773582 A JP4773582 A JP 4773582A JP S58164748 A JPS58164748 A JP S58164748A
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corrosion resistance
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pitting corrosion
high strength
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Ken Toma
当摩 建
Masanao Iida
飯田 政尚
Isao Takeuchi
竹内 庸
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MA Aluminum Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、すぐれた耐孔食性を有すると共に、高強度
を有し、特に自動車のラジェータや空調機器などに広く
用いられているM合金製熱交換器の管材や、タンクなど
の容器等の製造に用いるのに適したM合金複合材に関す
るものである。
従来、一般に、上記の熱交換器管材やタンクなどの製造
には、軽量で熱伝導性が良く、かつ耐食性にもすぐれた
JIS 1050で代表される純M材や、JIS300
3で代表され葛At−Mn合金材が広く用いられている
。しかし、これらのMおよびM合金材は、十分な強度を
もつものではないため、最近の傾向である軽量化とコス
ト低下を図る目的で肉厚を薄くした場合、わずかな衝撃
や負荷にょつて容易に塑性変形を生じ、これが原因で部
材の破壊や腐食が促進される場合が多いものであった。
そこで、これらの部材の製造にM合金の中でも高強度を
有する材料、例えばAI −Cu −Mg系合金やAM
 −Zn ”Mg系合金を使用することが試みられたが
、これらのM合金材は耐食性に劣るため、薄肉化した場
合に容易に貫通孔を生じ、実用に供することができない
ものであった。また、AM−Cu−Mg系合金やAi 
−Zn−Mg系合金はどの強度は有していないものの、
耐食性にすぐれ、かつ比較的高い強度を有するAe−M
g−8%系合金の使用も考えられたが、このM合金材に
おいては、強度的には満足できるものの粒界腐食で代表
される局部腐食を生じることがしばしばあシ、安心して
実用に供−することができないもので巷1゛る。
さらに、上記の・AI−Mg=Si系合金を芯材とし。
この芯材の片面、または両面に、粒界腐食の発生″1 を抑制する目的で、芯材に比して電気化学的に卑   
もであシ、この結果犠牲陽極効果をもつようになるJI
S7072で代表されるAl−Zn合金を皮材としてク
ラッドしてなるM合金複合材や、同様に前記A1−Mg
−8%系合金芯材の表面にJl、81050で代表され
る純MをクラッドしてなるM合金複合材などを使用する
ことも提案されたが、前者のM合金複合材においては、
皮材であるAl−Zn合金の腐食速度が大きく、かつし
ばしば局部腐食も生じ、また後者のM合金複合材におい
ても局部腐食の発生を完全に抑制することができないば
かシでなく、皮材が純Mであるために犠牲陽極効果も十
分でなく、このようにいずれのM合金複合材においても
芯材であるM””Mg−B1系合金材に粒界腐食が発生
するのを完全に防止することができないものであシ、し
たがって比較的使用寿命の短いものであった。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、熱交換
器管材や、タンクなどの容器等に要求される高強度を有
し、かつ局部腐食の発生が著しく抑制された、すなわち
耐孔食性にすぐれた材料な得べく研究を行なった結果、
芯材の片面、または両面に皮材をクラッドして々るM合
金複合材、ある5− いは芯材の片面に皮材を、他の片面にAt−81系合金
のろう材をクラッドしてプレーソングシートとしてなる
M合金複合材において、前記芯材を、Si:0.2〜0
.8%、 Mg: 0.4〜1.2%を含有し、さらに
必要に応じてCu: 0.1〜0.5 %、 Mn: 
0.1〜0.4%、およびCr:0.1〜0.4%のう
ちの1種または2種以上を含有し、残シがMと不可避不
純物からなる組成を着するM合金で構成すると共に、前
記皮材を、Mg: 0.1〜1.2 %、 Zn: 0
.1〜1.5チを含有し、残シが態と不可避不純物から
なる組成(以上重量%)を有するM合金で構成すると、
前記芯材は、高い常温および高温強度を有し、かつ上記
皮材は、すぐれた耐孔食性を有するばかりでなく、芯材
に比して電気化学的に卑であるため、芯材に対する犠牲
陽極効果によって、これをよく防食することから、この
結果のM合金複合材を熱交換器の管材や、タンクなどの
容器等の製造に用いた場合、その実用に際して粒界腐食
などの局部腐食の発生がなく、長期に亘っての使用が可
能であるという知見を得たのである。
6− この発明は、上記知見にもとづいて表されたものであっ
て、以下にM合金複合材における芯材および皮材の成分
組成を上記の通シに限定した理由を説明する。
A、芯材 (a)  MgおよびSl これ゛らの成分には、素地中に一旦固溶し、熱処理によ
って微細なMg、 81化合物として素地中に分散析出
し、もって芯材の強度を高める作用があるが、それぞれ
Mg:0.4チ未満およびSi:0.2%未満の含有で
はMgt si化合物の析出量が少なすぎて所望の高強
度を確保することができず、一方それぞれMg:1.2
%およびsi:o、8*を越えて含有させると、Mg1
81化合物が粗大化し1機械的性質および耐食性が劣化
するようになることから、その含有量をMg:0.4〜
1,2チ、81:0.2〜0.8%と定めた。
(b)  Cu e Mn eおよびCrこれらの成分
には、芯材の常温および高温強度を一段と向上させ、か
つ芯材を皮材に比して電気化学的に責にする必要がある
ので、より高い強度および犠牲陽極効果を必要とする場
合に含有されるが、その含有量が、それぞれCu:O,
196未満。
Mn:0.1%未満、およびCr:0.1%未満では前
記作用に所望の向上効果が得られず、一方それぞれCu
: 0.5176、 Mn二〇、 4 %、およびCr
:0.4%を越えて含有させると、耐食性や強度の低下
、あるいは粒界腐食の発生をうながすようになることか
ら、その含有量を、それぞれCu: O,1〜0.5 
%、 Mn:0、1〜0.4 % 、およびCr:O,
1〜0.4%と定めた。
B、皮材 (a)  Zn Zn成分には、皮材を芯材に比して電気化学的に卑にす
ると共に、腐食形態を全面溶解型にし、もって芯材に対
す、1.るすぐれた犠牲陽極効果と、すぐ□ れた耐孔食性を・付与せしめる作用がらるが、その含有
量がO,1%、未満では一前記作用に所望の効果が゛、 得られず、一方135%を越えて含有させると、犠  
 (牲陽極効果が低下するようになるばかシでなく。
腐食形態が局部溶解型になって耐孔食性の劣化を招くよ
うになることから、その含有量を0.1〜1.5%と定
めた。
(b)  Mg Mg成分には、 Znとの共存においてZnによっても
たらされる作用、すなわち犠牲陽極効果と耐孔食性をよ
シ一段と向上促進させる作用があるが、その含有量がO
,14未満では前記作用に所望の向上効果が得られず、
一方1.2%を越えて含有させると、加工性が劣化する
ようになって複合材の製造が困難になることから、その
含有量をO,l −1,2俤と定めた。
つぎに、この発明のM合金被合材を実施例により具体的
に説明する。
実施例 通常の溶解鋳造法によシ、それぞれ第1表に示される成
分組成をもった本発明芯材用M合金1〜8、従来芯材用
M合金99本発明度材用M合金a。
b、従来皮材用M合金C1およびろう材用M合金を溶製
し、鋳造して鋳塊とした。なお、これらの鋳塊は、第1
表には表示を省略したが、いずれも9− 不可避不純物として、Mn:O,O1%以下+Mg’0
. Ol %以下、 Cu: O,’04 %以下、Z
n:0.02%以下、Fe:0.35%以下、およびC
r:O,01%以下を含有するものであった。
ついで、この結果得られた各種のM合金鋳塊に熱間圧延
を施して、芯材用M合金は板厚=8u。
皮材用M合金とろう材用M合金は板厚:3gmとし、さ
らに皮材用M合金とろう材用M合金の熱延板には冷間加
工を施して板厚:IMとした。
つぎに上記の板厚:8s+tの芯材用M合金の熱延板の
一部に、上記の板厚=1雛の皮材用M合金の冷延板を、
第2表に示される組合せにしたがって組合せ、熱間圧延
にて両面クラッドし、引続いて冷間圧延を施すことによ
って、いずれも板厚:0、 ’5 mを有する本発明M
合金複合材1〜8および従来M合金複合材1をそれぞれ
製造した。
また、同様に上記の板厚:8mの芯材用M合金の熱延板
の一部に、上記の板厚IHの皮材用M合金とろう材用M
合金の冷延板を第2表に示される組合せにしたがって重
ね合わせ、熱間圧延にてり11− ラッドし、引続いて冷間圧延にて板厚:0.5s+sの
プレージングシートとすることによって本発明M合金複
合材9〜16および従来M合金複合材2をそれぞれ製造
した。
この結果得られた各種のM合金複合材よシ50B X 
80 B X 0.5 mの寸法をもった試験片を切出
し、圧力、1Otorrの真空中、あるいはl Oto
rrの窒素ガス雰囲気中、温度:600℃に3分間保持
後空冷し、引続いて大気雰囲気中、温度:180℃に3
時間保持の熱処理を施した状態で室温引張試験を行なう
と共に、lppmのCu3+イオン含有の温度=40℃
の水道水中、およびそれぞれ1100ppのct−、s
o、、およびHCO3イオンと、l ppmのCu”+
イオンを含有する温度=40℃の溶液中に30日間浸漬
の水道水浸漬試験および溶液浸漬試験を行ない、引張試
験では引張強さと伸びを、また水道水浸漬試験と溶液浸
漬鴫:□、、iでは試験後の皮材裏面における40cI
i当りの孔食数と最大孔食深さを測定した。なお、ろう
材をクラッドしたものについてはろう材側を塗料で絶縁
して試験に供した。これらの試験結果を第2表に合せて
示した。
第2表に示される結果から、本発明M合金複合材は、従
来M合金複合材に比して一段とすぐれた耐孔食性を有し
、しかも高強度をもつことが明らかである。
上述のように、この発明のM合金複合材は、高強度を有
するばかりでなく、耐孔食性にもすぐれているので、こ
れらの特性が不可欠の熱交換器の管材や、タンクなどの
容器等の製造に用いた場合に、これらの部材はきわめて
長期に亘っての使用が可能となるばかりでなく、薄肉化
による軽量化も可能となるなど工業上有用な効果をもた
らすものである。
出願人   三菱アルミ=ウム株式会社代理人  富 
、1) 和  夫

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  81: 0.2〜0.8 %、 Mg: 0
    .4〜1.2 %金含有し、残シが態と不可避不純物か
    らなる組成を有するM合金を芯材とし、この芯材の片面
    、または両面に、Mg: O,1〜1.2176、 Z
    n: 0.1〜1.5 %を含有し、残シがMと不可避
    不純物からなる組成(以上重量%)を有するM合金を皮
    材としてクラッドしてなる耐孔食性にすぐれた高強度M
    合金複合材。
  2. (2)  81 : 0.2〜0.8%、Mg:0.4
    〜1.2%を含有し、残シが態と不可避不純物からなる
    組成を有するM合金を芯材とし、この芯材の片面IC,
    Mg:0.1〜1.2%、 Zn: 0.I N1..
    51gを含有し、残シがMと不可避不純物からなる組成
    (以上重量%)を有するM合金を皮材として、また他の
    片面に、Al−5i系合金のろう材をクラッドしてプレ
    ーソングシートとしてなる耐孔食性にすぐれた高強度M
    合金複合材。
  3. (3)  sl: o、 2〜0.81.Mg:0.4
    〜1.2−を含有し、さらにCu:0.1〜0.5%、
     Mn : O,1〜0.4係、およびCr:0.1〜
    0.4俤のうちの1種または2種以上を含有し、残シが
    態と不可避不純物からなる組成を有するM合金を芯材と
    し、この芯材の片面、または両面に、Mg :・0.1
    〜1.2 g76、 Zn:0.1〜1.596を含有
    し、残ヤがMと不可避不純物からなる組成(以上重量l
    s)を有するM合金を皮材としてクラッドしてなる耐孔
    食性にすぐれた高強度M合金複合材。
  4. (4)  Si: 0.2〜O,El %、 Mg: 
    O14〜1.2%を含有し、さらにCu:0.1〜0.
    5%、 Mn: O,1〜0.4s、およびCr :、
    0.1〜O,j %のうちの1種または2種以上を含有
    し、残シがMと不可避不純物からなる組成を有するM合
    金を芯材とし、この芯材の片面に、Mg: O,l〜1
    .2.*、 Zn: 0.1〜1.5 *を含有し、残
    シがMと不可避不純物からなる組成(以上重量%)を有
    するM合金を皮材として、また他の片面に、u−si系
    合金のろう′材をクラッドしてプレーソングシートとし
    てなる耐孔食性にすぐれた高強度M合金複合材。
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