JPS5935977B2 - ラジエ−タチユ−ブ用銅基合金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は脱亜鉛腐食が防止され、且つ強度が優れたラジ
ェータチューブ用の銅基合金に関するものである。

自動車等に用いられるラジェータにおいてその管路を構
成する所謂ラジェータチューブとして、従来その構成材
料の材質は６５／３５黄銅が一般的に使用されてきた。

またその製作方法としてはラジェータ全体としての寸法
制限（車中方向および車高方向の）伝熱性等種々の理由
に基因してかなり偏平な断面形状のチューブを得る必要
性等の要請に応じて、その構成材料の形状として条形状
のものを用い、これを偏平管状に成形するとともに・、
衝合端縁部をはぜ巻きして接合する他、必要に応じてろ
う付する手法が一般的に採用されてきた。

さらにランエータの使用上の要請として防食性を付与す
る必要性があり、これに応じて所謂半田コーティングが
施される他、必要に応じて更に上塗り塗装が施される手
法が一般的に使用されてきた。

上述の技術的背景において近年この種技術分野において
は、ラジェータの軽量化の要請と、ラジェータの防食性
の向上の要請との二つが太き（希求されている。

上述第一の要請に対しては例えば材質変換すなわちアル
ミニウム合金化の開発指向もないわまではないが、未だ
不充分であり、黄銅製のものにおいては第一義的には薄
肉化の努力がなされており、近年では０．１４■厚さの
ものが使用されるようになってきた。

しかしながら上述の二つの要請に対する解決の手法は相
互に独立ではなくである相互作用があるために、これら
要請をともに満足する技術には既に限界に達しているも
のと認識される。

すなわち第一の要請に対して単独に認識するならば、ラ
ジェータの使用に際しては、それ程高（・水圧を受ける
わけでもな（、また損傷をそれ程心配する必要もないし
、一方条の製造（圧延等）技術上もより薄肉化は現状の
常用技術にて充分答えることは可能であって、この観点
のみからは充分応することが可能と一見覗知される。

而してチューブの製造技術上は該条がある程度の強さく
剛性）を帯有していることが肝要であり、この点から薄
肉化にはある程度の限界が存在するものと思料されるば
かりか、一方防食の観点からすれば、前述した半田コー
ティングは防食機能の耐力に寄与するわけであるが、半
田層忙製造上の欠陥例えばピンホールの存在、層厚さの
不均一さの存在等による防食機能の低下がおこり、使用
中にこの部に脱亜鉛度が集中して、漏れ事故に到ること
がある。

また前述した半田コーティングその他の半田付は例えば
フィンとの半田作業、上下タンクとの半田作業時に使用
されるフラックスの残留があったとすると、一般に脱亜
鉛腐食と称される腐食を促進させる。

この種ラジェータの一定期間の寿命保障のためにはある
程度の所謂腐食化を見込むことが肝要であり、この観点
からも従来材料による薄肉化には限界があるものと思料
される。

殊に後者観点での関係においては、近時ラジェータの事
故発生の内所謂脱亜鉛腐食と推測される事故が増加する
傾向にあり、この事故は夏期に多発していること、ラジ
ェータチューブの車首側コーナ部に多発していること等
種々の事後観察からして、大気汚染すなわちＳ ＯＸ
１ Ｎ Ｏｘ 、塩化物等腐食物質の増加にその原因が
あるものと推定されるにつけ、所謂防食のための技術開
発は大きい希求と理解されるばかりか、薄肉化の要望と
の関係でも重大視されなげればならないものと思料され
る。

本発明は、以上詳述した技術的背景および知見、理解に
立脚して、殊に黄銅材料そのもの１良し、該材料自身の
強度が高く、しかも材料自身の耐脱亜鉛腐食性の優れた
材料を提供すべ（なされたものであって、その総合した
成果としてこの種チューブの薄肉化を達成するものであ
る。

そして本発明になる材料はＺｎ２５〜４ｏｗｔ％、Ｐ
Ｏ，０２〜０．１０ ｗ ｔ％、ＦｅＯ，００５〜０．
０５ｗｔ％、ＳｎＯ，０２〜０．５０ｗｔ％、残部がＣ
ｕよりなることを特徴とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においてＺｎは黄銅を構成する主要元素であり、
前述のようなラジェータチューブへの苛酷な成形加工に
供するためには良好な引張強さと伸びのバランスが必要
であり、このためにはＺｎを２５ ｗ ｔ ％以上含有
セしめる必要がある。

一方Ｚｎ４０ｗｔ％を超えるとβ相が出現しはじめ強度
は高くなるものの延性が著しく低下するので、Ｚｎは４
０ ｗ を係以下に抑える。

Ｐは脱亜鉛腐食を防止する効果があるが、０．０２ｗｔ
％未満ではその効果が少なく、ま７．： ０．１０ｗｔ
％越えて含有すると、熱間加工時に割れることから、Ｐ
Ｏ，０２〜０．１０ｗ ｔ ％と限定した。

ＦｅはＰと共添することによって機械的性質を向上安定
さすが、０．００５ｗｔ％未満ではＰとの共存において
、機械的性質が不安定となる。

また０、００５ｗｔ％未満の合金中の鉄の管理が難しい
。

０．０５ｗｔ％を越えて含有すると脱亜鉛腐食を生じや
すくする。

以上の理由でＦ ｅ ０．００５〜０．０５ｗｔ係と限
定した。

Ｓｎは脱亜鉛腐食をＰと共に防止する効果があり、本発
明合金のように機械的性質を安定さすためにＦｃを０．
００５〜０．０５ｗｔ％添加するとＰｏ、０２〜０．１
０ｗｔ％のみでは脱亜鉛腐食を充分に防止できなくなり
、しかも前記のＰの添加理由のところで述べたようにＰ
を０．１０ｗｔ％を越えて添加できないことからＳｎの
添加が必須となる。

しかし０．０２ ｗ ｔ ％未満では脱亜鉛腐食を防止
する効果が少なく、０．０２ ｗ ｔ％以上では添加量
の増加に伴ない、その効果も増大するがＦ ｅ Ｏ，０
０５〜０．０５ｗｔ％の添加範囲でＰとの共添において
は０．５０ ｗ ｔ ％以下で充分であり、これ以上の
添加は経済性の点より不利となることからＳｎ０．０２
〜０．５０ｗｔ係と限定した。

次に本発明を実施例により詳細に説明する。

クリプトルミ気炉を用いて高純度銅を黒鉛ルツボ中で木
炭被覆下に溶解して、鉄チップを投入し、鉄チップが溶
解したことを確認して、さらにＺ ｎ ｗＳｎおよびＣ
ｕ−Ｐの中間合金を添加してよく攪拌した後、金型に鋳
込んで本発明材の５〜鋳塊を得た。

また公知の６５．／３５黄銅および比較材の５に９鋳塊
も上記と同様にして製造した。

これら合金組成を第１表に示す。

第１表の組成の鋳塊を熱間圧延および適宜中間焼鈍を加
えなから冷間圧延を行ない厚さ１ｗｎの板を製造した。

次にこの板材から３０ｍｍＸ ５０ ｙｇＢの長方形の
試駒片を機械加工にて作り、４３０℃にて１時間の焼鈍
を行ない、エメリーペーパー６００番で表面研磨後アル
コールで脱指し、しかる後に塩水噴霧試駆および半田フ
ラックスによる脱亜鉛腐食試験を行なった。

この塩水噴霧試験はＪ Ｉ ５−Ｚ−２３７１に基づい
て連続８日間行なった。

また半田フラックスによる脱亜鉛腐食試験については一
般的に用いられている４ ３％ＺｎＣｔ２ ．１６％Ｎ
Ｈ４Ｃ４容液を水で薄め比重を１．２５としたフラック
スＡと４３％ＺｎＣ７２−５％ＮＨ４Ｃｔ。

６％ＮａＣ１水溶液を水で薄め比重を１．１としたフラ
ックスＢとにそれぞれ別々に３０秒間浸漬後、あらかじ
め３００℃に加熱保持されている電気炉中に挿入して５
分間加熱し、大気中で冷却した。

つぎに１５ＰＰＭの８０２ガスを含む雰囲気で４５℃の
飽和水蒸気を室温条件とを１時間毎に繰り返す乾湿試験
を９６時間行なった。

これらの腐食試験の終了後試料の断面を検鏡して、試料
の脱亜鉛腐食深さを測定して第２表の結果を得７．．。

まｙ、：ＪＩＳ規格の５号試験片を圧延方向に沿って切
り出し、４３０℃にて１時間焼鈍後引張試験を行ない第
３表の結果を得た。

第２表および第３表から明らかなように公知の６５、／
３５黄銅（試料Ｎ０２）にＰを０゜０２３ｗｔ％ｓＦｅ
を０．０１５ｗｔ％共添した比較材（試料Ｎ０４）は公
知の６５７３５黄銅（試料Ｎ０２）に比して耐脱亜鉛腐
食性、強度ともに向上している。

つぎにＰ ０．０２３ ｗｔ ％ ｔ Ｓ ｎ ０．１
４ ｗｔ％共添した比較材（試料Ｎ０５）は強度の向上
はあまりなく、耐脱亜鉛腐食性のみ大幅に向上している
。

しかし、量産品では、工場内回転滑、価格低減のため市
中屑を利用するため比較材（ＮＯ５）のようなＰとＳｎ
のみを含む黄銅組成の合金の生産は不可能で必らず０．
００５ ｗ ｔ ％未満のＦｅの混入は避けられない。

ＦｅとＰとが共添されると黄銅は強化されるが、０、０
０５ ｗ ｔ％未満のＦｅが含まれた場合、本発明合金
のように０．０２ｗｔ％以上のＰを共添すると焼鈍後の
機械的性質が比較材（試料Ｎ０３）に示す如く、公知の
６５．／３５黄銅と本発明合金の特性の間でばらつく。

即ち０．００５ ｗ ｔ％未満のＦｅ含有量によって引
張強さは３８〜４４ Ｋｙ、４２の範囲の値を示す。

また、生産上０．００５ ｗ ｔ％未満のＦｅの管理は
難しいので、本発明合金（試料Ｎ０Ｉ）のようにＰとの
共添において故意に機械的性質が安定するようにＦｅを
０．００５ ｗ ｔ％以上添加することによって組成の
管理が容易となり生産性が向上するという利点が得られ
る。

本発明合金（試料Ｎ０Ｉ）はＳｎを含まない比較材（試
料Ｎｏ ４ ’）と比較すると強度は同等で、耐脱亜鉛
腐食性は大幅に改善されており、公知の６５／３５黄銅
と比較すると耐脱塩腐食はよリ一層向上していることは
明らかである。

以上のように本発明の表面全体に半田コーティングを施
される黄銅条製ラジェータチューブは脱亜鉛腐食が防止
され、且つ強度が優れている。

従って従来と同等の肉厚としても使用時に水洩れ事故を
発生する危除性は皆無に等しく、別の観点では軽量化の
ための薄肉化が十分に企図できて、産業上極めて有用性
の高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ Ｚｎ２５〜４０ｗｔ％、Ｐｏ、０２〜０．１０ｗ
   ｔ％、ＦｅＯ，００５〜０．０５ｗｔ％、ＳｎＯ，０２
   〜０．５０ｗｔ％、残部が本質的にＣｕよりなることを
   特徴とするラジェータチューブ用銅基台金。