WO2019189428A1 - 排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器 - Google Patents

排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器 Download PDF

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幸貴 西山
池田　亨
貴弘 篠田
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株式会社デンソー
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Definitions

  • an aluminum alloy heat exchanger for an exhaust gas recirculation system having fins brazed and joined in a path through which exhaust gas flows, the oxide film weakens as a whole and pitting corrosion occurs. It is possible to provide an aluminum alloy heat exchanger for an exhaust gas recirculation system having a long life, in which sacrificial corrosion protection works effectively even in a difficult acidic environment.
  • the Cu content of the core material of the tube material (A) is 0.05% by mass or more and 3.00% by mass or less, preferably 0.30% by mass or more and 0.80% by mass or less.
  • the potential of aluminum becomes noble, and the sacrificial anticorrosive effect of the sacrificial anticorrosive material becomes high.
  • the Cu content of the core material of the tube material is less than the above range, the effect of addition of the Cu cannot be obtained. Since the Cu-based intermetallic compound precipitates and this Cu-based intermetallic compound promotes the cathode reaction, the corrosion rate of the sacrificial anticorrosive material increases.
  • the Mg content of the core material of the tube material (A) is 0.05% by mass or more and 0.50% by mass or less, preferably 0.10% by mass or more and 0.0. 30% by mass or less.
  • the corrosion resistance, particularly the pitting corrosion resistance of the tube is increased.
  • the Mg content of the core material of the tube material is less than the above range, the effect of adding the Mg cannot be obtained, and if it exceeds the above range, brazing may be inhibited.
  • the Ti content of the core material of the tube material (A) is 0.05 mass% or more and 0.30 mass% or less, preferably 0.10 mass% or more and 0.00. It is 20 mass% or less.
  • the Zr content of the core material of the tube material (A) is 0.05% by mass or more and 0.30% by mass or less, preferably 0.10% by mass or more and 0.0. It is 20 mass% or less.
  • the Cr content of the core material of the tube material (A) is 0.05 mass% or more and 0.30 mass% or less, preferably 0.10 mass% or more and 0.00.
  • the core material of the tube material (A) contains V
  • the V content of the core material of the tube material (A) is 0.05 mass% or more and 0.30 mass% or less, preferably 0.10 mass% or more and 0.00. It is 20 mass% or less.
  • Ti, Zr, Cr, and V of the core material of the tube material contribute to improvement of corrosion resistance, particularly pitting corrosion resistance.
  • Ti, Zr, Cr, and V added to the aluminum alloy are divided into a high concentration region and a low concentration region, and they are alternately distributed in the thickness direction of the material.
  • the low-concentration region corrodes preferentially over the high-concentration region, and the corrosion form becomes layered.
  • the corrosion along the thickness direction of the material is partly slow, and the progress of the corrosion is suppressed as a whole and the pitting corrosion resistance is improved. If the content of Ti, Zr, Cr or V of the core material of the tube material is less than the above range, the effect of adding Ti, Zr, Cr or V cannot be obtained, and if it exceeds the above range, it is coarse during casting. In some cases, the production of the tube may be hindered.
  • the Mn content of the sacrificial anticorrosive material of the tube material is less than the above range, the effect of adding the Mn cannot be obtained, and if it exceeds the above range, a huge intermetallic compound crystallizes and the tube is produced. Sex may be impaired.
  • the Fe content of the sacrificial anticorrosive material of the tube material (A) is 0.10% by mass or more and 1.00% by mass or less.
  • the Fe content of the sacrificial anticorrosive material of the tube material (A) is in the above range, corrosion is dispersed and the penetration life is improved.
  • the Fe content of the sacrificial anticorrosive material of the tube material is less than the above range, the effect of adding the Fe cannot be obtained, and if it exceeds the above range, the increase in the corrosion rate of the tube becomes remarkable.
  • the Ni content of the sacrificial anticorrosive material of the tube material (A) is 0.05% by mass or more and 1.00% by mass or less.
  • the Ni content of the sacrificial anticorrosive material of the tube material (A) is in the above range, corrosion is dispersed and the penetration life is improved.
  • the Ni content of the sacrificial anticorrosive material of the tube material is less than the above range, the effect of adding Ni cannot be obtained, and if it exceeds the above range, the corrosion rate of the tube increases remarkably.
  • the Cr content of the sacrificial anticorrosive material of the tube material (A) is 0.05 mass% or more and 0.30 mass% or less, preferably 0.10 mass%. % Or more and 0.20 mass% or less.
  • the sacrificial anticorrosive material of the tube material (A) contains V
  • the V content of the sacrificial anticorrosive material of the tube material (A) is 0.05 mass% or more and 0.30 mass% or less, preferably 0.10 mass. % Or more and 0.20 mass% or less.
  • the sacrificial anticorrosive materials Ti, Zr, Cr and V of the tube material contribute to improvement of corrosion resistance, particularly pitting corrosion resistance.
  • Ti, Zr, Cr, and V added to the aluminum alloy are divided into a high concentration region and a low concentration region, and they are alternately distributed in the thickness direction of the material.
  • the low-concentration region corrodes preferentially over the high-concentration region, and the corrosion form becomes layered.
  • the corrosion along the thickness direction of the material is partly slow, and the progress of the corrosion is suppressed as a whole and the pitting corrosion resistance is improved.
  • Tube material (A) contains 3.00 mass% or more and 13.00 mass% or less Si and 0.00 mass% or more and 0.05 mass% or less Zn, and consists of remainder Al and an unavoidable impurity, and is sacrificed. You may have the brazing
  • the Si content of the brazing material of the tube material (A) When the Si content of the brazing material of the tube material (A) is in the above range, it functions as a brazing material. On the other hand, if the Si content of the brazing material of the tube material (A) is less than the above range, the effect of adding Si cannot be obtained, and if it exceeds the above range, a huge intermetallic compound crystallizes, and the tube There is a possibility that the manufacturability of the product is hindered. Further, when the tube material (A) has a brazing material, the Zn content of the brazing material of the tube material (A) is allowed to be 0.05% by mass or less.
  • the aluminum alloy heat exchanger for exhaust gas recirculation systems according to the first aspect of the present invention is obtained by brazing the fin material (A) to the sacrificial anticorrosive material surface of the tube material (A). It is.
  • the aluminum alloy heat exchanger for exhaust gas recirculation system according to the second aspect of the present invention is obtained by brazing the fin material (B) to the sacrificial anticorrosive material surface of the tube material (A). It is.
  • Zn content of the core material of the fin material (A) is 0 mass% or more and 0.05 mass% or less. That is, the core material of the fin material (A) does not contain Zn, or even if it contains, it is 0.05% by mass or less.
  • the sacrificial anticorrosive action can be forcibly expressed in the tube.
  • aluminum contains Zn
  • the pitting corrosion potential is lowered and acts as a sacrificial anticorrosive material. Therefore, the sacrificial anticorrosive action by the fin is normally expected by adding Zn to the fin. On the contrary, by not adding Zn to the fin, the sacrificial anticorrosive action is forcibly expressed in the tube.
  • the Fe content of the core material of the fin material (A) is 0.10% by mass or more and 1.00% by mass or less.
  • the corrosion is dispersed, and as a result, the penetration life is improved.
  • the Fe content of the core material of the fin material is less than the above range, the effect of adding the Fe cannot be obtained, and if it exceeds the above range, the corrosion rate of the fin is remarkably increased.
  • the Mn content of the core material of the fin material (B) is 0.40% by mass or more and 2.00% by mass or less, preferably 0.80% by mass or more and 1.60% by mass or less.
  • Mn content of the core material of the fin material (B) is in the above range, Mn crystallizes or precipitates as an Al—Mn intermetallic compound, and the strength of the fin after the heat of brazing addition is improved.
  • the Al—Mn-based intermetallic compound takes in Fe, the effect of inhibiting corrosion resistance by Fe as an inevitable impurity is suppressed.
  • the Mn content of the core material of the fin material is less than the above range, the addition effect of the Mn cannot be obtained, and if it exceeds the above range, a huge intermetallic compound crystallizes, and the fin productivity is low. May be disturbed.
  • Zn content of the core material of the fin material (B) is 0.00 mass% or more and 0.05 mass% or less. That is, the core material of the fin material (B) does not contain Zn or is 0.05% by mass or less even if it contains Zn.
  • the sacrificial anticorrosive action can be forcibly expressed in the tube.
  • aluminum contains Zn
  • the pitting corrosion potential is lowered and acts as a sacrificial anticorrosive material. Therefore, the sacrificial anticorrosive action by the fin is normally expected by adding Zn to the fin. On the contrary, by not adding Zn to the fin, the sacrificial anticorrosive action is forcibly expressed in the tube.
  • the core material of the fin material (B) is further selected from the group consisting of 0.05 mass% or more and 0.50 mass% or less of Mg and 0.10 mass% or more and 1.00 mass% or less of Fe if necessary. One or more selected may be contained.
  • the Fe content of the core material of the fin material (B) is 0.10% by mass or more and 1.00% by mass or less.
  • the corrosion is dispersed, and as a result, the penetration life is improved.
  • the Fe content of the core material of the fin material is less than the above range, the effect of adding the Fe cannot be obtained, and if it exceeds the above range, the corrosion rate of the fin is remarkably increased.
  • the Zn content of the first brazing material and the second brazing material of the fin material (B) is 0.00 mass% or more and 0.05 mass% or less. In other words, the first brazing material and the second brazing material of the fin material (B) do not contain Zn or contain 0.05% by mass or less even if they contain Zn.
  • the sacrificial anticorrosive action can be forcibly expressed in the tube.
  • aluminum contains Zn
  • the pitting corrosion potential is lowered and acts as a sacrificial anticorrosive material. Therefore, the sacrificial anticorrosive action by the fin is normally expected by adding Zn to the fin. On the contrary, by not adding Zn to the fin, the sacrificial anticorrosive action is forcibly expressed in the tube.
  • the clad material is produced by a normal method and is not particularly limited. For example, the following method is preferable.
  • the aluminum alloy heat exchanger for an exhaust gas recirculation system of the present invention is manufactured by combining various members including a tube material and a fin material and brazing them.
  • the aluminum alloy heat exchanger for an exhaust gas recirculation system of the present invention has at least a part of a member in which a fin material is disposed and joined to a sacrificial anticorrosive material surface of a tube material.
  • the stacked ingots were heat-treated up to 520 ° C. before the hot rolling forming process and immediately hot rolled to obtain a two-layer or three-layer clad plate having a thickness of 3.5 mm.
  • the obtained clad plate was cold-rolled to 0.30 mm and then annealed at 500 ° C. for 2 hours.
  • a two-layer or three-layer tube material having an overall thickness of 0.30 mm and a sacrificial anticorrosive material clad rate of 10% was produced.
  • the produced tube material sample and the fin material sample were brazed and heated at 600 ° C. for 3 minutes in a nitrogen atmosphere. After brazing and heating, it was cooled to room temperature and subjected to a tensile test according to JIS Z2241 under the conditions of a tensile speed of 10 mm / min and a gauge length of 50 mm. The tensile strength was read from the obtained stress-strain curve.

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Abstract

内燃機関の排気再循環システムに設置され、排気ガスを冷却するための熱交換器であって、該排気ガスが通過する側に犠牲防食材を備えるチューブと、該チューブの犠牲防食材面側にろう付けされているフィンと、を有し、該フィンの孔食電位が、該チューブの犠牲防食材表面の孔食電位より高いこと、を特徴とする排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器。　本発明によれば、酸化皮膜が全体的に弱くなり孔食が発生し難い酸性環境でも、犠牲防食が有効に働き、長寿命を有する排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供することができる。

Description

排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器
　本発明は、車両に搭載されている内燃機関の排気ガスを再循環する排気再循環システムにおいて、排気ガスを熱交換により冷却するための排気再循環システム用のアルミニウム合金製熱交換器に関する。
　アルミニウム（Ａｌ）合金は軽量で熱伝導性に優れていること、適切な処理により高耐食性が実現できること、及びブレージングシートを利用したろう付けによって効率的な接合が可能であることから、自動車用などの熱交換器用材料として重用されてきた。
　近年、自動車の高性能化或いは環境対応として、より軽量で高耐久性を有するように熱交換器の性能向上が求められており、これに対応できるアルミニウム合金材料技術が要求されている。
　例えば、カーエアコンのコンデンサやエバポレータに代表される熱交換器において、チューブ、外部フィンなどの薄肉化による軽量化がさらに進められ、また、防食効果の高いクロメートタイプの化成表面処理が環境面の規制により排除される傾向にある。さらに、融雪材の大量使用や大気汚染・酸性雨など腐食を促進する要因も高まっている。
　このような自動車用熱交換器の一形態として、ろう材、心材、犠牲防食層をクラッドした３層ブレージングシートを成形加工したチューブと、単層の外部フィン材をコルゲート成形した外部フィンとを組み合わせ、ろう付け接合したものが現用されている。
　チューブは冷媒などの流体を流通させる目的のものであるから、孔食によるリークが生じると熱交換器としては致命傷となる。
　そこで、チューブの孔食を抑制する有力な防食手法としては、クラッド圧延等の方法でチューブ表面にＡｌ－Ｚｎ層を形成することによって、Ａｌ－Ｚｎ層による犠牲防食効果による心材の防食方法が一般に採用されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。また、外部フィンに若干の犠牲効果を持たせるために、Ｚｎ等を外部フィン材に添加することもチューブの耐食性確保の目的で実施されている。
特開２０１４－１７７６９４号公報 特開２０１４－１７８１０１号公報
　しかしながら、車両に搭載されている内燃機関の排気ガスを、熱交換により冷却する排気再循環システム用熱交換器においては、その凝縮水が酸性となり、これによりアルミニウムが腐食される。そして、酸性環境では、酸化皮膜が全体的に弱くなり孔食が発生し難くなるため、孔食電位差を利用して防食する犠牲防食が働き難くなるという問題があった。
　従って、本発明の目的は、酸化皮膜が全体的に弱くなり孔食が発生し難い酸性環境でも、犠牲防食が有効に働き、長寿命を有する排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供することである。
　上記課題は、以下の本発明により解決される。
　すなわち、本発明（１）は、内燃機関の排気再循環システムに設置され、排気ガスを冷却するための熱交換器であって、
　該排気ガスが通過する側に犠牲防食材を備えるチューブと、該チューブの犠牲防食材面側にろう付けされているフィンと、を有し、
　該フィンの孔食電位が、該チューブの犠牲防食材表面の孔食電位より高いこと、
を特徴とする排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供するものである。
　また、本発明（２）は、前記排気ガスの凝縮水のｐＨが３未満であり且つ塩化物イオン濃度が１００ｐｐｍ未満であることを特徴とする（１）の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供するものである。
　また、本発明（３）は、前記熱交換器は、少なくとも、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．０５質量％以上３．００質量％以下のＣｕ、及び０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材と、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ、及び０．５０質量％以上６．００質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、該心材の排ガス流路側面にクラッドされている犠牲防食材と、を有するチューブ材と、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎ、及び０質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材からなるフィン材を、ろう付けすることにより得られたものであることを特徴とする（１）又は（２）いずれかの排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供するものである。
　また、本発明（４）は、前記フィン材の心材が、更に、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、及び０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅからなる群から選択される１種以上を含有することを特徴とする請求項３記載の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供するものである。
　また、本発明（５）は、前記熱交換器は、少なくとも、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．０５質量％以上３．００質量％以下のＣｕ、及び０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材と、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ、及び０．５０質量％以上６．００質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、該心材の排ガス流路側面にクラッドされている犠牲防食材と、を有するチューブ材と、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎ、及び０．００質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材と、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ、及び０．００質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、該心材の一方の面にクラッドされている第一ろう材及び該心材の他方の面にクラッドされている第二ろう材と、を有するフィン材を、ろう付けすることにより得られたものであることを特徴とする（１）又は（２）いずれかの排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供するものである。
　また、本発明（６）は、前記フィン材の心材が、更に、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、及び０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅからなる群から選択される１種以上を含有することを特徴とする（５）の排気再循環用アルミニウム合金製熱交換器を提供するものである。
　また、本発明（７）は、前記チューブ材は、前記チューブ材の犠牲防食材がクラッドされている面とは反対の面にクラッドされている、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ及び０．００質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるろう材を有することを特徴とする（３）～（６）いずれかの排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供するものである。
　また、本発明（８）は、前記チューブ材の心材が、更に、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅ、０．０５質量％以上１．００質量％以下のＮｉ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＣｒ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＺｒ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＴｉ、及び０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＶからなる群から選択される１種以上を含有することを特徴とする（３）～（７）いずれかの排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供するものである。
　また、本発明（９）は、前記チューブ材の犠牲防食材が、更に、０．０５質量％以上２．００質量％以下のＭｎ、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅ、０．０５質量％以上１．００質量％以下のＮｉ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＩｎ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＳｎ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＴｉ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＶ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＣｒ、及び０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＺｒからなる群から選択される１種以上を含有することを特徴とする請求項３～８いずれか１項記載の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供するものである。
　本発明によれば、排気ガスが流通する経路内にろう付け接合されたフィンを有する排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器であって、酸化皮膜が全体的に弱くなり孔食が発生し難い酸性環境でも、犠牲防食が有効に働き、長寿命を有する排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器を提供することができる。
　本発明の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器は、内燃機関の排気再循環システムに設置され、排気ガスを冷却するための熱交換器であって、
　該排気ガスが通過する側に犠牲防食材を備えるチューブと、該チューブの犠牲防食材面にろう付けされているフィンと、を有し、
　該フィンの孔食電位が、該チューブの犠牲防食材表面の孔食電位より高いこと、
を特徴とする排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器である。
　本発明の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器は、車両に搭載されている内燃機関の排気再循環システムに設置され、内燃機関の排気ガスを熱交換により冷却するための熱交換器である。そして、本発明の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器は、アルミニウム合金からなり、排気ガスが通過する側に犠牲防食材を備えるチューブと、アルミニウム合金からなり、チューブの犠牲防食材面にろう付けされているフィンと、を有する。
　本発明の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器は、アルミニム合金からなり、犠牲防食材を有するチューブ材を、排気ガスに接触する側が犠牲防食材となるように成形し、且つ、アルミニウム合金からなるフィン材を、フィンの形状に成形し、次いで、成形されたチューブ材の犠牲防食材面に、成形されたフィン材を配置して、ろう付け加熱し、ろう付けすることにより製造されたものである。
　内燃機関の排気再循環システム用熱交換器においては、内燃機関の排気ガスが冷却されて生じる凝縮水は酸性になるので、酸化皮膜が全体的に弱くなり孔食が発生し難くなる。そのため、孔食電位差を利用して防食する犠牲防食が働き難くなる。また、孔食は塩化物イオンによって誘起される現象であるため、塩化物イオン濃度の低い環境では一層犠牲防食が効き難くなる。
　そこで、本発明の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器では、フィンの孔食電位をチューブの犠牲防食材表面の孔食電位よりも高くすることにより、犠牲防食を有効に働かせる。つまり、本発明の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器では、フィンの孔食電位がチューブの犠牲防食材表面の孔食電位よりも高いことにより、チューブ表面に孔食が発生し、それにより犠牲防食が有効に働く。本発明の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器では、フィンの孔食電位が、チューブの犠牲防食材表面の孔食電位より、２０ｍＶ以上高いことが好ましく、５０ｍＶ以上高いこと特に好ましい。なお、フィンの心材の孔食電位とは、フィンが心材のみからなるベア材のフィン材がろう付けされたものである場合には、フィン材を構成している心材の孔食電位を指し、また、フィンが心材とろう材とからなるクラッド材のフィン材がろう付けされたものである場合には、フィン材のうち心材の孔食電位を指す。
　本発明の第一の形態の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器は、チューブ材（Ａ）とフィン材（Ａ）をろう付けすることに得られるアルミニウム合金製熱交換器である。また、本発明の第二の形態の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器は、チューブ材（Ａ）とフィン材（Ｂ）をろう付けすることに得られるアルミニウム合金製熱交換器である。
　チューブ材（Ａ）は、少なくとも、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．０５質量％以上３．００質量％以下のＣｕ、及び０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材と、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ、及び０．５０質量％以上６．００質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、該心材の排ガス流路側面にクラッドされている犠牲防食材と、を有する。つまり、チューブ材（Ａ）は、心材に、少なくとも犠牲防食材がクラッドされているクラッド材である。
　チューブ材（Ａ）の心材は、０．０５質量以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．０５質量％以上３．００質量％以下のＣｕ、及び０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金である。
　チューブ材（Ａ）の心材のＳｉ含有量は、０．０５質量％以上１．５０質量％以下、好ましくは０．４０質量％以上０．８０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の心材のＳｉ含有量が、上記範囲にあることにより、Ｓｉがマトリックスに固溶したり、Ａｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系金属間化合物を生成することによって、チューブのろう付後の強度が高くなり、更には、Ｓｉの添加により、心材の電位が貴になり、心材と犠牲防食材の電位差が大きくなるので、チューブの耐食性が高くなる。一方、チューブ材の心材のＳｉ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｓｉの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、単独で晶出したＳｉによりチューブの耐食性が低くなるおそれがあると共に、合金の融点が低くなりろう付時にチューブ材料の溶融を招いてしまう。
　チューブ材（Ａ）の心材のＣｕ含有量は、０．０５質量％以上３．００質量％以下、好ましくは０．３０質量％以上０．８０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の心材のＣｕ含有量が、上記範囲にあることにより、アルミニウムの電位が貴になり、犠牲防食材の犠牲防食効果が高くなる。チューブ材の心材のＣｕ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｃｕの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、材料製造時の熱履歴およびろう付加熱によって、アルミニウム合金中にＣｕ系金属間化合物が析出し、このＣｕ系金属間化合物がカソード反応を促進させるため、犠牲防食材の腐食速度が増大してしまう。
　チューブ材（Ａ）の心材のＭｎ含有量は、０．４０質量％以上２．００質量％以下、好ましくは０．８０質量％以上１．６０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の心材のＭｎ含有量が、上記範囲にあることにより、ＭｎがＡｌ－Ｍｎ系金属間化合物として晶出又は析出して、チューブのろう付加熱後の強度を高くし、また、Ａｌ－Ｍｎ系金属間化合物は、Ｆｅを取り込むために、不可避不純物としてのＦｅによる耐食性阻害効果が抑制される。一方、チューブ材の心材のＭｎ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｍｎの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、巨大な金属間化合物が晶出し、チューブの製造性が阻害されるおそれがある。
　チューブ材（Ａ）の心材は、必要に応じて、更に、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅ、０．０５質量％以上１．００質量％以下のＮｉ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＣｒ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＺｒ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＴｉ、及び０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＶからなる群から選択される１種以上を含有してもよい。
　チューブ材（Ａ）の心材がＭｇを含有する場合、チューブ材（Ａ）の心材のＭｇ含有量は、０．０５質量％以上０．５０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．３０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の心材のＭｇ含有量が、上記範囲にあることにより、耐食性、特にチューブの耐孔食性が高くなる。一方、チューブ材の心材のＭｇ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｍｇの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、ろう付が阻害されることがある。
　チューブ材（Ａ）の心材がＦｅを含有する場合、チューブ材（Ａ）の心材のＦｅ含有量は、０．１０質量％以上１．００質量％以下である。チューブ材（Ａ）の心材のＦｅ含有量が、上記範囲にあることにより、腐食が分散し、貫通寿命が向上する。一方、チューブ材の心材のＦｅ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｆｅの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、チューブの腐食速度の増大が著しくなる。
　チューブ材（Ａ）の心材がＮｉを含有する場合、チューブ材（Ａ）の心材のＮｉ含有量は、０．０５質量％以上１．００質量％以下である。チューブ材（Ａ）の心材のＮｉ含有量が、上記範囲にあることにより、腐食が分散し、貫通寿命が向上する。一方、チューブ材の心材のＮｉ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｎｉの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、チューブの腐食速度の増大が著しくなる。
　チューブ材（Ａ）の心材がＴｉを含有する場合、チューブ材（Ａ）の心材のＴｉ含有量は、０．０５質量％以上０．３０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．２０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の心材がＺｒを含有する場合、チューブ材（Ａ）の心材のＺｒ含有量は、０．０５質量％以上０．３０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．２０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の心材がＣｒを含有する場合、チューブ材（Ａ）の心材のＣｒ含有量は、０．０５質量％以上０．３０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．２０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の心材がＶを含有する場合、チューブ材（Ａ）の心材のＶ含有量は、０．０５質量％以上０．３０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．２０質量％以下である。チューブ材の心材のＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ及びＶは、耐食性、特に耐孔食性の向上に寄与する。アルミニウム合金中に添加されたＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖは、その濃度の高い領域と濃度の低い領域とに分かれ、それらが材料の板厚方向に沿って交互に積層状に分布する。ここで、濃度の低い領域は、濃度の高い領域よりも優先的に腐食することにより腐食形態が層状となる。その結果、材料の板厚方向に沿った腐食に部分的に遅速が生じ、全体として腐食の進行が抑制されて耐孔食性が向上する。チューブ材の心材のＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ又はＶの含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ又はＶの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な化合物が生成されてチューブの製造性が阻害される場合がある。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材は、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ、及び０．５０質量％以上６．００質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、心材の排ガス流路側面、すなわち、排気ガスが流れる側にクラッドされている。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＳｉ含有量は、３．００質量％以上１３．００質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＳｉ含有量が、上記範囲にあることにより、Ｓｉがアルミニウムの融点を下げ犠牲防食材にろう材としての機能を付与させることができる。一方、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＳｉ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｓｉの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、巨大な金属間化合物が晶出し、チューブの製造性が阻害されるおそれがある。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＺｎ含有量は、０．０５質量％以上６．００質量％以下、好ましくは１．００質量％以上３．００質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＺｎ含有量が、上記範囲にあることにより、孔食電位が低くなり、犠牲防食材としての働きが高くなる。一方、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＺｎ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｚｎの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、鋳造で割れる可能性がある。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材は、必要に応じて、更に、０．０５質量％以上２．００質量％以下のＭｎ、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅ、０．０５質量％以上１．００質量％以下のＮｉ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＩｎ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＳｎ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＴｉ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＶ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＣｒ、及び０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＺｒからなる群から選択される１種以上を含有してもよい。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材がＭｎを含有する場合、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＭｎ含有量は、０．０５質量％以上２．０質量％以下、好ましくは０．２０質量％以上１．００質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＭｎ含有量が、上記範囲にあることにより、ＭｎがＡｌ－Ｍｎ系金属間化合物を形成し、Ｆｅを取り込むために、不可避不純物としてのＦｅによる耐食性阻害効果が抑制される。一方、チューブ材の犠牲防食材のＭｎ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｍｎの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、巨大な金属間化合物が晶出し、チューブの製造性が阻害されるおそれがある。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材がＭｇを含有する場合、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＭｇ含有量は、０．０５質量％以上０．５０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．３０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＭｇ含有量が、上記範囲にあることにより、耐食性、特に耐孔食性が向上する。一方、チューブ材の犠牲防食材のＭｇ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｍｇの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、ろう付が阻害される場合がある。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材がＦｅを含有する場合、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＦｅ含有量は、０．１０質量％以上１．００質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＦｅ含有量が、上記範囲にあることにより、腐食が分散し、貫通寿命が向上する。一方、チューブ材の犠牲防食材のＦｅ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｆｅの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、チューブの腐食速度の増大が著しくなる。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材がＮｉを含有する場合、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＮｉ含有量は、０．０５質量％以上１．００質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＮｉ含有量が、上記範囲にあることにより、腐食が分散し、貫通寿命が向上する。一方、チューブ材の犠牲防食材のＮｉ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｎｉの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、チューブの腐食速度の増大が著しくなる。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材がＩｎを含有する場合、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＩｎ含有量は、０．０５質量％以上０．３０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＩｎ含有量が、上記範囲にあることにより、孔食電位が低くなり、犠牲防食材としての働きが高くなる。一方、チューブ材の犠牲防食材のＩｎ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｉｎの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、犠牲防食材の腐食速度が著しく増大する。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材がＳｎを含有する場合、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＳｎ含有量は、０．０５質量％以上０．３０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＳｎ含有量が、上記範囲にあることにより、孔食電位が低くなり、犠牲防食材としての働きが高くなる。一方、チューブ材の犠牲防食材のＳｎ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｓｎの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、犠牲防食材の腐食速度が著しく増大する。
　チューブ材（Ａ）の犠牲防食材がＴｉを含有する場合、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＴｉ含有量は、０．０５質量％以上０．３０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．２０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材がＺｒを含有する場合、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＺｒ含有量は、０．０５質量％以上０．３０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．２０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材がＣｒを含有する場合、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＣｒ含有量は、０．０５質量％以上０．３０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．２０質量％以下である。チューブ材（Ａ）の犠牲防食材がＶを含有する場合、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材のＶ含有量は、０．０５質量％以上０．３０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．２０質量％以下である。チューブ材の犠牲防食材のＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ及びＶは、耐食性、特に耐孔食性の向上に寄与する。アルミニウム合金中に添加されたＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖは、その濃度の高い領域と濃度の低い領域とに分かれ、それらが材料の板厚方向に沿って交互に積層状に分布する。ここで、濃度の低い領域は、濃度の高い領域よりも優先的に腐食することにより腐食形態が層状となる。その結果、材料の板厚方向に沿った腐食に部分的に遅速が生じ、全体として腐食の進行が抑制されて耐孔食性が向上する。チューブ材の犠牲防食材のＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ又はＶの含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ又はＶの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な化合物が生成されて製造性が阻害される場合がある。
　チューブ材（Ａ）は、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ及び０．００質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなり、犠牲防食材がクラッドされている面とは反対面にクラッドされているろう材を有していてもよい。つまり、チューブ材（Ａ）は、心材の犠牲陽極材がクラッドされている面とは反対の面に、ろう材がクラッドされていてもよい。チューブ材（Ａ）がろう材を有する場合、チューブ材（Ａ）のろう材のＳｉ含有量は、３．００質量％以上１３．００質量％以下である。チューブ材（Ａ）のろう材のＳｉ含有量が、上記範囲にあることにより、ろう材として機能する。一方、チューブ材（Ａ）のろう材のＳｉ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｓｉの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、巨大な金属間化合物が晶出し、チューブの製造性が阻害されるおそれがある。また、チューブ材（Ａ）がろう材を有する場合、チューブ材（Ａ）のろう材のＺｎ含有量は、０．０５質量％以下であれば許容される。
　本発明の第一の形態の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器に係るにフィン材（Ａ）は、心材のみからなるフィン材である。つまり、フィン材（Ａ）は、ベア材である。また、本発明の第二の形態の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器に係るフィン材（Ｂ）は、心材の一方の面に第一ろう材がクラッドされ、且つ、心材の他方の面に第二ろう材がクラッドされている３層クラッド材である。そして、本発明の第一の形態の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器は、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材面にフィン材（Ａ）がろう付けされることにより得られたものである。また、本発明の第二の形態の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器は、チューブ材（Ａ）の犠牲防食材面にフィン材（Ｂ）がろう付けされることにより得られたものである。
　フィン材（Ａ）の心材は、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎ、及び０質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材からなる。
　フィン材（Ａ）の心材のＳｉ含有量は、０．０５質量％以上１．５０質量％以下、好ましくは０．４０質量％以上０．８０質量％以下である。フィン材（Ａ）の心材のＳｉ含有量が、上記範囲にあることにより、Ｓｉがマトリックスに固溶したり、Ａｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系金属間化合物が生成し、ろう付後のフィンの強度が高くなる。一方、フィン材の心材のＳｉ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｓｉの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、単独で晶出したＳｉにより耐食性が低くなるおそれがあると共に、合金の融点が低くなり過ぎてろう付時にフィン材料の溶融を招いてしまう。
　フィン材（Ａ）の心材のＭｎ含有量は、０．４０質量％以上２．００質量％以下、好ましくは０．８０質量％以上１．６０質量％以下である。フィン材（Ａ）の心材のＭｎ含有量が、上記範囲にあることにより、ＭｎがＡｌ－Ｍｎ系金属間化合物として晶出又は析出して、ろう付加熱後のフィンの強度が向上し、強度が高くなり、また、Ａｌ－Ｍｎ系金属間化合物は、Ｆｅを取り込むために、不可避不純物としてのＦｅによる耐食性阻害効果が抑制される。一方、フィン材の心材のＭｎ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｍｎの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、巨大な金属間化合物が晶出し、フィンの製造性が阻害されるおそれがある。
　フィン材（Ａ）の心材のＺｎ含有量は、０質量以上０．０５質量％以下である。つまり、フィン材（Ａ）の心材は、Ｚｎを含まないか、あるいは、含んでいたとしても、０．０５質量％以下である。フィン材（Ａ）の心材のＺｎ含有量が、上記範囲にあることにより、チューブに犠牲防食作用を強制的に発現させることができる。アルミニウムがＺｎを含有することにより、孔食電位が低くなり、犠牲防食材として作用するので、通常は、フィンにＺｎを添加させることでフィンによる犠牲防食作用を期待するが、本発明では、これとは逆に、フィンにＺｎを添加させないことで、チューブに犠牲防食作用を強制的に発現させる。
　フィン材（Ａ）の心材は、必要に応じて、更に、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、及び０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅからなる群から選択される１種以上を含有してもよい。
　フィン材（Ａ）の心材がＭｇを含有する場合、フィン材（Ａ）の心材のＭｇ含有量は、０．０５質量％以上０．５０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．３０質量％以下である。フィン材（Ａ）の心材のＭｇ含有量が、上記範囲にあることにより、耐食性、特に耐孔食性が高くなる。一方、フィン材の心材のＭｇ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｍｇの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、ろう付が阻害されることがある。
　フィン材（Ａ）の心材がＦｅを含有する場合、フィン材（Ａ）の心材のＦｅ含有量は、０．１０質量％以上１．００質量％以下である。フィン材（Ａ）の心材のＦｅ含有量が、上記範囲にあることにより、腐食が分散し、結果として貫通寿命が向上する。一方、フィン材の心材のＦｅ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｆｅの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、フィンの腐食速度の増大が著しくなる。
　フィン材（Ｂ）の心材は、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎ、及び０質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材からなる。
　フィン材（Ｂ）の心材のＳｉ含有量は、０．０５質量％以上１．５０質量％以下、好ましくは０．４０質量％以上０．８０質量％以下である。フィン材（Ｂ）の心材のＳｉ含有量が、上記範囲にあることにより、Ｓｉがマトリックスに固溶したり、Ａｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系金属間化合物が生成し、ろう付後のフィンの強度が高くなる。一方、フィン材の心材のＳｉ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｓｉの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、単独で晶出したＳｉにより耐食性が低くなるおそれがあると共に、合金の融点が低くなり過ぎてろう付時にフィン材料の溶融を招いてしまう。
　フィン材（Ｂ）の心材のＭｎ含有量は、０．４０質量％以上２．００質量％以下、好ましくは０．８０質量％以上１．６０質量％以下である。フィン材（Ｂ）の心材のＭｎ含有量が、上記範囲にあることにより、ＭｎがＡｌ－Ｍｎ系金属間化合物として晶出又は析出して、ろう付加熱後のフィンの強度が向上し、強度が高くなり、また、Ａｌ－Ｍｎ系金属間化合物は、Ｆｅを取り込むために、不可避不純物としてのＦｅによる耐食性阻害効果が抑制される。一方、フィン材の心材のＭｎ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｍｎの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、巨大な金属間化合物が晶出し、フィンの製造性が阻害されるおそれがある。
　フィン材（Ｂ）の心材のＺｎ含有量は、０．００質量％以上０．０５質量％以下である。つまり、フィン材（Ｂ）の心材は、Ｚｎを含まないか、あるいは、含んでいたとしても、０．０５質量％以下である。フィン材（Ｂ）の心材のＺｎ含有量が、上記範囲にあることにより、チューブに犠牲防食作用を強制的に発現させることができる。アルミニウムがＺｎを含有することにより、孔食電位が低くなり、犠牲防食材として作用するので、通常は、フィンにＺｎを添加させることでフィンによる犠牲防食作用を期待するが、本発明では、これとは逆に、フィンにＺｎを添加させないことで、チューブに犠牲防食作用を強制的に発現させる。
　フィン材（Ｂ）の心材は、必要に応じて、更に、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、及び０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅからなる群から選択される１種以上を含有してもよい。
　フィン材（Ｂ）の心材がＭｇを含有する場合、フィン材（Ｂ）の心材のＭｇ含有量は、０．０５質量％以上０．５０質量％以下、好ましくは０．１０質量％以上０．３０質量％以下である。フィン材（Ｂ）の心材のＭｇ含有量が、上記範囲にあることにより、耐食性、特に耐孔食性が高くなる。一方、フィン材の心材のＭｇ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｍｇの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、ろう付が阻害されることがある。
　フィン材（Ｂ）の心材がＦｅを含有する場合、フィン材（Ｂ）の心材のＦｅ含有量は、０．１０質量％以上１．００質量％以下である。フィン材（Ｂ）の心材のＦｅ含有量が、上記範囲にあることにより、腐食が分散し、結果として貫通寿命が向上する。一方、フィン材の心材のＦｅ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｆｅの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、フィンの腐食速度の増大が著しくなる。
　フィン材（Ｂ）の第一ろう材及び第二ろう材は、いずれも、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ、及び０．００質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなる。フィン材（Ｂ）の第一ろう材及び第二ろう材のＳｉ含有量が、上記範囲にあることにより、ろう材として機能する。一方、フィン材のろう材のＳｉ含有量が、上記範囲未満だと、上記Ｓｉの添加効果が得られず、また、上記範囲を超えると、巨大な金属間化合物が晶出し、フィンの製造性が阻害されるおそれがある。
　フィン材（Ｂ）の第一ろう材及び第二ろう材のＺｎ含有量は、０．００質量％以上０．０５質量％以下である。つまり、フィン材（Ｂ）の第一ろう材及び第二ろう材は、Ｚｎを含まないか、あるいは、含んでいたとしても、０．０５質量％以下である。フィン材（Ｂ）の第一ろう材及び第二ろう材のＺｎ含有量が、上記範囲にあることにより、チューブに犠牲防食作用を強制的に発現させることができる。アルミニウムがＺｎを含有することにより、孔食電位が低くなり、犠牲防食材として作用するので、通常は、フィンにＺｎを添加させることでフィンによる犠牲防食作用を期待するが、本発明では、これとは逆に、フィンにＺｎを添加させないことで、チューブに犠牲防食作用を強制的に発現させる。
　本発明の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器に係るチューブ材又はフィン材がクラッド材の場合、クラッド材の製造方法については、通常の方法が採用され、特に限定されるものではないが、例えば、以下に示す方法が好ましい。
　チューブ材の場合、先ず、半連続鋳造により、所定の合金組成の犠牲防食材、心材の鋳塊を作製し、ろう材もクラッドする場合は、ろう材の鋳塊も作製し、鋳塊の両面を面削して、犠牲防食材と心材の２層又は犠牲防食材と心材とろう材の３層を重ね合わせる。次いで、４００～５５０℃で１～１０時間の予備加熱を行い、熱間圧延により板厚を５ｍｍ程度まで減少させる。さらに、冷間圧延および３００～４５０℃で１～１０時間の最終焼鈍を行って、厚さ０．３ｍｍ程度のクラッド材とする。チューブ材の犠牲防食材のクラッド率は、好ましくは３～２５％、特に好ましくは５～２０％である。チューブ材のろう材のクラッド率は、好ましくは５～２０％、特に好ましくは８～１５％である。
　クラッドフィン材の場合、先ず、半連続鋳造により、所定の合金組成の心材、ろう材の鋳塊を作製し、鋳塊の両面を面削して、ろう材－心材－ろう材の３層を重ね合わせる。次いで、４００～５５０℃で１～１０時間の予備加熱を行い、熱間圧延により板厚を５ｍｍ程度まで減少させる。さらに、冷間圧延および３００～４５０℃で１～１０時間の最終焼鈍を行って、厚さ０．３ｍｍ程度のクラッド材とする。フィン材のろう材のクラッド率は、好ましくは５～２０％、特に好ましくは８～１５％である。
（ろう付加熱条件）
　本発明の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器は、チューブ材及びフィン材を含む種々の部材を組み合わせ、これらをろう付けして製造される。そして、本発明の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器は、チューブ材の犠牲防食材面にフィン材が配置され接合された部材を少なくとも一部に有するものである。
　ろう付加熱方法、ろう付加熱条件は、特に限定されないが、ろう付け方法としては、不活性ガス雰囲気中でふっ化物系非腐食性フラックスを用いるろう付け法が好適に用いられる。ろう付加熱条件として、ろう付け操作における、４００℃からろう付け温度に達してろう凝固が終了するに至るまでの加熱工程と冷却工程に要する時間は、特に限定されるものではないが、７～４０分が好適である。さらに、５８０℃以上に保持される時間は３～２０分が好適である。
　以下に、実施例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではない。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には、上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
（実施例及び比較例）
＜チューブ材の作製＞
　表１～３に示す組成のチューブ材用の心材、犠牲防食材及びろう材用のアルミニウム合金鋳塊を、半連続鋳造法によりそれぞれ鋳造し、面削を施し、５２０℃、６時間の均質化処理を行った。
　次いで、表５に示す組合せで、心材用鋳塊の片面に犠牲防食材用鋳塊を重ね、ろう材もクラッドする場合には、反対面にろう材用鋳塊を重ね、重ねた鋳塊を作製した。なお、犠牲防食材およびろう材の厚さは、クラッド率がそれぞれ１０％となるように調整した。
　次いで、重ねた鋳塊を熱間圧延成形工程前に５２０℃まで加熱処理し、直ちに熱間圧延し、厚さ３．５ｍｍの２層又は３層クラッド板とした。次いで、得られたクラッド板を０．３０ｍｍまで冷間圧延した後、５００℃で２時間焼鈍した。以上の工程により、全体厚さが０．３０ｍｍ、犠牲防食材層クラッド率１０％の２層又は３層のチューブ材を作製した。
＜フィン材作製＞
　表３及び表４に示すフィン材用のろう材及び心材用のアルミニウム合金鋳塊を、半連続鋳造法によりそれぞれ鋳造し、面削を施し、５２０℃、６時間の均質化処理を行った。
　次いで、表５～表７に示すように、心材用鋳塊まま、又は表５～表７に示す組み合わせで、心材用鋳塊の両面にろう材用鋳塊を重ねた鋳塊を作製した。なお、ろう材の厚さは、クラッド率がそれぞれ１０％となるように調整した。
　次いで、クラッド材のフィン材の場合、重ねた鋳塊を熱間圧延成形工程前に５２０℃まで加熱処理し、直ちに熱間圧延し、厚さ３．５ｍｍの３層クラッド板とした。さらに、冷間圧延及び３９０～４５０℃で４時間の最終焼鈍を行って、厚さ０．１ｍｍ程度の３層のフィン材を作製した。
　また、ベア材のフィン材の場合、心材用鋳塊を熱間圧延成形工程前に５２０℃まで加熱処理し、直ちに熱間圧延し、厚さ３．５ｍｍの板とした。さらに、冷間圧延及び３９０～４５０℃で４時間の最終焼鈍を行って、厚さ０．１ｍｍ程度の１層のフィン材を作製した。
（ろう付加熱後における引張強さの測定）
作製したチューブ材試料単体およびフィン材試料単体を、窒素雰囲気中で、６００℃で３分間のろう付け加熱を実施した。ろう付け加熱後、室温まで冷却し、引張速度１０ｍｍ／分、ゲージ長５０ｍｍの条件で、ＪＩＳ Ｚ２２４１に従って引張試験に供した。得られた応力－ひずみ曲線から引張強さを読み取った。
＜評価用試験サンプルの作製＞
　上記で得られたフィン材を幅１６ｍｍにスリットし、コルゲート加工し、熱交換器用のフィン形状に成形した。
　次いで、チューブ材を幅１６ｍｍ、長さ７０ｍｍに切断して、チューブ材試験片を作製し、チューブ材試験片の犠牲防食材面にＫＦ－ＡｌＦ系のフラックス（ＫＡｌＦ４等）粉末を塗布した。
　次いで、コルゲートしたフィン材を、犠牲防食材面がフィン側になるようにして、２枚のチューブ材試験片ではさみ、窒素雰囲気中で、６００℃で３分間のろう付け加熱を実施した。ろう付け加熱後、室温まで冷却し、評価用試験サンプルを作製した。
（孔食電位の測定）
　評価用試験サンプルから、チューブ及びフィンを切り出し、測定面以外をエポキシ樹脂によりマスキングした。これらを供試材とし、前処理として、６０℃の５％ＮａＯＨ水溶液に３０秒浸漬、３０％ＨＮＯ３水溶液に６０秒浸漬し、供試材の表面を洗浄した。次いで、５％ＮａＣｌ水溶液に酢酸を添加してｐＨ３とし、３０分間窒素脱気して、測定用溶液を作製した。２５℃の測定用溶液に、チューブ又はフィンを、浸漬し、ポテンショスタットを用いてアノード分極曲線を測定した。分極曲線において、急激に電流の上昇する電位を孔食電位とした。その結果を表５に示す。
（耐食性）
　評価用試験サンプルを、塩酸６ｐｐｍ、硫酸１０ｐｐｍ、硝酸１０ｐｐｍ、酢酸５０００ｐｐｍ、ギ酸５０００ｐｐｍを添加したｐＨ２．３の水溶液を噴霧液として、噴霧２時間（噴霧量１～２ｍｌ／８０ｃｍ２／ｈ）、乾燥２時間（相対湿度２０～３０％）、湿潤２時間（相対湿度９５％以上）のサイクル腐食試験に供した。試験槽内の温度を５０℃、試験時間を３０００時間とした。試験終了後、濃硝酸によって腐食生成物を除去し、犠牲防食材面に発生した腐食孔の深さを焦点深度法により測定し、最大のものを腐食深さとした。最大の腐食深さが１００μｍ以下であったものを良好、１００μｍ以上となったものを不良とした。その結果を表５～表７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　実施例は、いずれもチューブ材あるいはフィン材の製造性に問題はなく、ろう付け性も良好で、ろう付け後のチューブの強度が１４０ＭＰａ以上であり、ろう付け後のフィンの強度が１２０ＭＰａ以上であり、サイクル腐食試験後の耐食性に優れていた。
　比較例１は、チューブ心材のＳｉ含有量が少なかったので、ろう付け後のチューブの強度が１３６ＭＰａと低かった。
　比較例２は、チューブ心材のＣｕ含有量が少なかったので、ろう付け後のチューブの強度が１２９ＭＰａと低かった。
　比較例３は、チューブ心材のＭｎ含有量が少なかったので、ろう付け後のチューブの強度が１３４ＭＰａと低かった。
　比較例４は犠牲陽極材のＳｉ含有量が少なかったので、フィンのろう付け不良部が発生していた。
　比較例５は犠牲陽極材のＺｎ含有量が少なかったので、チューブの耐食性が悪かった。
　比較例６はフィン材のＳｉ含有量が少なかったので、ろう付け後のフィンの強度が１０２ＭＰａと低かった。
　比較例７はフィン材のＭｎ含有量が少なかったので、ろう付け後のフィンの強度が７４ＭＰａと低かった。比較例８はフィン材のＺｎ含有量が少なかったので、耐食性が悪かった。
　比較例９～１５は、チューブ材又はフィン材の製造途中に溶融又は割れが発生したため、その後の評価が行えなかった。
　比較例１６はフィンの心材のＺｎ含有量が多かったので、フィンが早期に腐食消耗し、チューブの耐食性が悪かった。
　比較例１７はフィンのろう材のＺｎ含有量が多かったので、フィンが早期に腐食消耗し、チューブの耐食性が悪かった。

Claims (9)

  1. 　内燃機関の排気再循環システムに設置され、排気ガスを冷却するための熱交換器であって、
    　該排気ガスが通過する側に犠牲防食材を備えるチューブと、該チューブの犠牲防食材面側にろう付けされているフィンと、を有し、
    　該フィンの孔食電位が、該チューブの犠牲防食材表面の孔食電位より高いこと、
    を特徴とする排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器。
  2. 　前記排気ガスの凝縮水のｐＨが３未満であり且つ塩化物イオン濃度が１００ｐｐｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器。
  3. 　前記熱交換器は、少なくとも、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．０５質量％以上３．００質量％以下のＣｕ、及び０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材と、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ、及び０．５０質量％以上６．００質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、該心材の排ガス流路側面にクラッドされている犠牲防食材と、を有するチューブ材と、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎ、及び０．００質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材からなるフィン材を、ろう付けすることにより得られたものであることを特徴とする請求項１又は２いずれか１項記載の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器。
  4. 　前記フィン材の心材が、更に、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、及び０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅからなる群から選択される１種以上を含有することを特徴とする請求項３記載の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器。
  5. 　前記熱交換器は、少なくとも、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．０５質量％以上３．００質量％以下のＣｕ、及び０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材と、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ、及び０．５０質量％以上６．００質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、該心材の排ガス流路側面にクラッドされている犠牲防食材と、を有するチューブ材と、０．０５質量％以上１．５０質量％以下のＳｉ、０．４０質量％以上２．００質量％以下のＭｎ、及び０．００質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の心材と、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ、及び０．００質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、該心材の一方の面にクラッドされている第一ろう材及び該心材の他方の面にクラッドされている第二ろう材と、を有するフィン材を、ろう付けすることにより得られたものであることを特徴とする請求項１又は２いずれか１項記載の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器。
  6. 　前記フィン材の心材が、更に、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、及び０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅからなる群から選択される１種以上を含有することを特徴とする請求項５記載の排気再循環用アルミニウム合金製熱交換器。
  7. 　前記チューブ材は、前記チューブ材の犠牲防食材がクラッドされている面とは反対の面にクラッドされている、３．００質量％以上１３．００質量％以下のＳｉ及び０．００質量％以上０．０５質量％以下のＺｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるろう材を有することを特徴とする請求項３～６いずれか１項記載の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器。
  8. 　前記チューブ材の心材が、更に、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅ、０．０５質量％以上１．００質量％以下のＮｉ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＣｒ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＺｒ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＴｉ、及び０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＶからなる群から選択される１種以上を含有することを特徴とする請求項３～７いずれか１項の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器。
  9. 　前記チューブ材の犠牲防食材が、更に、０．０５質量％以上２．００質量％以下のＭｎ、０．０５質量％以上０．５０質量％以下のＭｇ、０．１０質量％以上１．００質量％以下のＦｅ、０．０５質量％以上１．００質量％以下のＮｉ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＩｎ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＳｎ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＴｉ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＶ、０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＣｒ、及び０．０５質量％以上０．３０質量％以下のＺｒからなる群から選択される１種以上を含有することを特徴とする請求項３～８いずれか１項記載の排気再循環システム用アルミニウム合金製熱交換器。
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