WO2021020036A1 - アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 - Google Patents

アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 Download PDF

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less
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brazing
ingot
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知樹 山吉
英敏 熊谷
田中 宏和
外山 猛敏
杉本 尚規
信洋 本間
詔悟 山田
貴弘 篠田
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株式会社Uacj
株式会社デンソー
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Definitions

  • the present invention relates to an aluminum alloy brazing sheet used for brazing an aluminum material in an inert gas atmosphere or in a vacuum without using flux.
  • Brazing joining is widely used as a joining method for products that have many fine joints, such as aluminum heat exchangers and mechanical parts.
  • aluminum materials including aluminum alloy materials
  • In order to break the oxide film of aluminum material there are roughly two methods, one is to use flux and the other is to heat in vacuum, both of which have been put into practical use.
  • brazing joints The range of application of brazing joints is wide-ranging.
  • the most typical one manufactured by brazing is an automobile heat exchanger.
  • Most of the heat exchangers for automobiles such as radiators, heaters, capacitors and evaporators are made of aluminum, and most of them are manufactured by brazing joints. Of these, the method of applying non-corrosive flux and heating in nitrogen gas is now the majority.
  • the flux brazing method the flux cost and the cost required for the process of applying the flux are high, which is a factor of increasing the heat exchanger manufacturing cost.
  • the vacuum brazing method has high equipment cost and maintenance cost of the heating furnace, and there are problems in productivity and brazing stability, so a nitrogen gas furnace. Among them, there is an increasing need for brazing and joining without using flux.
  • Patent Document 1 A method of diffusing Mg added to the core material into the brazing material has been proposed. Is disclosed to work effectively.
  • Patent Document 2 proposes a method in which an intermediate material is provided between a brazing material containing Li and a core material containing Mg, and the intermediate material contains Mg, and is added to the brazing material. It is disclosed that Li, the core material, and Mg added to the intermediate material destroy the oxide film on the surface of the brazing material during brazing heat, and brazing can be performed in an inert gas atmosphere without using flux.
  • Mg is also added to the brazing material, and intermediate annealing and final annealing are carried out in an atmosphere where the oxygen concentration is lower than the oxygen concentration in the atmosphere, and the temperature is cooled to 200 ° C. or lower in the same atmosphere. It is disclosed that Mg acts effectively on the destruction of the oxide film on the surface of the brazing material by controlling the thickness of the surface oxide film before brazing to 150 ⁇ or less.
  • Patent Documents 4 and 5 limit the equivalent circle diameter and the number of Si particles contained in the brazing material, and provide good flux-free brazing property by contacting and adhering the brazing material and the brazing target member. It is disclosed that it can be obtained.
  • the core material may be melted or pressed due to the remarkable diffusion of Si in the brazing material during brazing.
  • the shape of the heat exchanger cannot be maintained, for example, the core material melts due to the residual subcrystal grains remaining during brazing in the low-processed part when such as is applied and the diffusion of Si in the brazing material to the core material becomes remarkable. There was a problem.
  • the amount of Mg added to the intermediate material is increased by providing the intermediate material.
  • the brazing material is thick or when the temperature rise rate at the time of brazing is high, the diffusion of Mg does not occur sufficiently, and a sufficient film breaking effect may not be obtained.
  • an object of the present invention is that when an aluminum material is brazed in an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere or in a vacuum without using flux, Mg of the core material is applied to the surface of the brazing material during brazing heat.
  • Mg of the core material is applied to the surface of the brazing material during brazing heat.
  • the brazing material contains Mg, it is added to the brazing material after the start of melting of the brazing material while suppressing the diffusion of the Mg of the core material and the Mg of the brazing material to the surface of the brazing material.
  • the existing Mg and the Mg diffused from the core material to the brazing material are sufficiently eluted in the molten brazing material, the oxide film on the surface of the brazing material is effectively destroyed, and Si in the brazing material is transferred to the core material during the brazing heat. It is an object of the present invention to provide an aluminum alloy brazing sheet in which diffusion is suppressed and excellent brazing property is achieved.
  • the present invention (1) is an aluminum alloy brazing sheet used for brazing an aluminum material in an inert gas atmosphere or in a vacuum. It is a 4-layer material that is laminated in the order of brazing material / intermediate material / core material / brazing material.
  • the intermediate material is an aluminum alloy containing 0.40 to 6.00% by mass of Mg, the balance of aluminum and unavoidable impurities, and the crystal grain size of the intermediate material is 20 to 300 ⁇ m.
  • the core material contains 0.20 to 2.00% by mass of Mg, and further, Mn of 1.80% by mass or less, Si of 1.50% by mass or less, Fe of 1.00% by mass or less, 1.
  • the core material is made of an aluminum alloy composed of unavoidable impurities and has a crystal grain size of 20 to 300 ⁇ m.
  • the brazing material contains 4.00 to 13.00% by mass of Si, and further contains 2.00% by mass or less of Mn, 0.30% by mass or less of Ti, 0.30% by mass or less of Zr and 0. It is composed of an aluminum alloy containing any one or more of Cr of 30% by mass or less and consisting of the balance aluminum and unavoidable impurities.
  • the present invention (2) provides the aluminum alloy brazing sheet of (1), wherein the intermediate material further contains Zn of 8.00% by mass or less.
  • the intermediate material further contains Mn of 2.00 mass% or less, Cu of 1.20 mass% or less, Cr of 0.30 mass% or less, and 0.30 mass% or less. Either one or more of Zr is contained, and the total content of Mn, Cr and Zr is 0.10% by mass or more (1) or (2).
  • the aluminum alloy brazing sheet is provided.
  • the present invention (4) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (3), wherein the brazing material further contains 1.00% by mass or less of Bi. Is.
  • the brazing material is further one of 0.050% by mass or less of Na, 0.050% by mass or less of Sr, and 0.050% by mass or less of Sb. It is intended to provide the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (4), which is characterized by containing two or more kinds.
  • the present invention (6) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (5), wherein the brazing material further contains Mg of 2.00% by mass or less. Is.
  • the brazing material further contains Zn of 8.00% by mass or less, In of 0.100% by mass or less, Sn of 0.100% by mass or less, and 4.0% by mass or less.
  • Zn 8.00% by mass or less
  • In 0.100% by mass or less
  • Sn 0.100% by mass or less
  • 4.0% by mass or less a brazing sheet according to any one of (1) to (6), which is characterized by containing any one or more of Cu.
  • the present invention (8) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (7), wherein the intermediate material further contains 13.00% by mass or less of Si. Is.
  • the present invention (9) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (8), wherein the intermediate material further contains 1.00% by mass or less of Bi. Is.
  • the present invention (10) is characterized in that the intermediate material further contains any one or two of In of 0.100% by mass or less and Sn of 0.100% by mass or less.
  • the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (9) is provided.
  • the present invention (11) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (10), wherein the intermediate material further contains Fe of 1.00% by mass or less. Is.
  • the present invention (12) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (11), wherein the brazing material further contains Fe of 1.00% by mass or less. Is.
  • the present invention (13) is an aluminum alloy brazing sheet used for brazing an aluminum material in an inert gas atmosphere or in a vacuum. It is a 5-layer material that is laminated in the order of brazing material / intermediate material / core material / intermediate material / brazing material.
  • the intermediate material is an aluminum alloy containing 0.40 to 6.00% by mass of Mg, the balance of aluminum and unavoidable impurities, and the crystal grain size of the intermediate material is 20 to 300 ⁇ m.
  • the core material contains 0.20 to 2.00% by mass of Mg, and further, Mn of 1.80% by mass or less, Si of 1.50% by mass or less, Fe of 1.00% by mass or less, 1.
  • the core material is made of an aluminum alloy composed of unavoidable impurities and has a crystal grain size of 20 to 300 ⁇ m.
  • the brazing material contains 4.00 to 13.00% by mass of Si, and further contains 2.00% by mass or less of Mn, 0.30% by mass or less of Ti, 0.30% by mass or less of Zr and 0. It is composed of an aluminum alloy containing any one or more of Cr of 30% by mass or less and consisting of the balance aluminum and unavoidable impurities.
  • the present invention (14) provides the aluminum alloy brazing sheet of (13), wherein the intermediate material further contains Zn of 8.00% by mass or less.
  • the intermediate material further contains Mn of 2.00 mass% or less, Cu of 1.20 mass% or less, Cr of 0.30 mass% or less, and 0.30 mass% or less. (13) or (14), which contains any one or more of Zr, and the total content of Mn, Cr and Zr is 0.10% by mass or more.
  • the aluminum alloy brazing sheet is provided.
  • the present invention (16) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (13) to (15), wherein the brazing material further contains 1.00% by mass or less of Bi. Is.
  • the brazing material is further one of 0.050% by mass or less of Na, 0.050% by mass or less of Sr, and 0.050% by mass or less of Sb. It is intended to provide the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (13) to (16), which is characterized by containing two or more kinds.
  • the present invention (18) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (13) to (17), wherein the brazing material further contains Mg of 2.00% by mass or less. Is.
  • the brazing material further contains Zn of 8.00% by mass or less, In of 0.100% by mass or less, Sn of 0.100% by mass or less, and 4.00% by mass or less.
  • Zn 8.00% by mass or less
  • In 0.100% by mass or less
  • Sn 0.100% by mass or less
  • 4.00% by mass or less 4.00% by mass or less.
  • the present invention (20) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (13) to (19), wherein the intermediate material further contains 13.00% by mass or less of Si. Is.
  • the present invention (21) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (13) to (20), wherein the intermediate material further contains 1.00% by mass or less of Bi. Is.
  • the present invention (22) is characterized in that the intermediate material further contains any one or two of In of 0.100% by mass or less and Sn of 0.100% by mass or less.
  • the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (13) to (21) is provided.
  • the present invention (23) provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (13) to (22), wherein the intermediate material further contains Fe of 1.00% by mass or less. Is.
  • the present invention provides an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (13) to (23), wherein the brazing material further contains Fe of 1.00% by mass or less. Is.
  • At least hot working and cold working are performed on a laminate in which an ingot for brazing material, an ingot for intermediate material, an ingot for core material, and an ingot for brazing material are laminated in this order.
  • the ingot for intermediate material is made of an aluminum alloy containing 0.40 to 6.00% by mass of Mg, and the balance is aluminum and unavoidable impurities.
  • the ingot for the core material contains 0.20 to 2.00% by mass of Mg, and further contains 1.80% by mass or less of Mn, 1.50% by mass or less of Si, and 1.0% by mass or less of Fe. , 1.20% by mass or less of Cu, 0.30% by mass or less of Ti, 0.30% by mass or less of Zr, and 0.30% by mass or less of Cr, whichever is one or more.
  • Consists of an aluminum alloy consisting of the balance aluminum and unavoidable impurities The brazing ingot contains 4.00 to 13.00% by mass of Si and is composed of an aluminum alloy consisting of the balance aluminum and unavoidable impurities.
  • the present invention (26) provides the method for producing an aluminum alloy brazing sheet according to (25), wherein the ingot for an intermediate material further contains Zn of 8.00% by mass or less. Is.
  • the ingot for the intermediate material further contains 2.00% by mass or less of Mn, 1.20% by mass or less of Cu, 0.30% by mass or less of Cr, and 0.30% by mass. It is characterized in that it contains any one or more of Zr of% or less, and the total content of Mn, Cr and Zr is 0.10% by mass or more (25) or ( 26) Provided is a method for producing any of the aluminum alloy brazing sheets.
  • the present invention (28) is characterized in that the ingot for brazing material further contains 1.00% by mass or less of Bi, which is the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (25) to (27). It provides a manufacturing method.
  • the ingot for brazing material is further any one of 0.050% by mass or less of Na, 0.050% by mass or less of Sr, and 0.050% by mass or less of Sb.
  • the present invention provides a method for producing an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (25) to (28), which comprises one kind or two or more kinds.
  • the present invention (30) is characterized in that the ingot for brazing material further contains Mg of 2.00% by mass or less, which is the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (25) to (29). It provides a manufacturing method.
  • the ingot for brazing material further includes Zn of 8.00 mass% or less, In of 0.100 mass% or less, Sn of 0.100 mass% or less, and 4.00 mass.
  • the present invention provides a method for producing an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (25) to (30), which comprises any one or more of Cu of% or less.
  • the present invention (32) is the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (25) to (31), wherein the ingot for an intermediate material further contains 13.00% by mass or less of Si. It provides a manufacturing method.
  • the present invention (33) is characterized in that the ingot for an intermediate material further contains 1.00% by mass or less of Bi, which is the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (25) to (32). It provides a manufacturing method.
  • the ingot for an intermediate material further contains any one or two of In and 0.100% by mass or less of In and 0.100% by mass or less of Sn.
  • the present invention (35) is characterized in that the intermediate ingot further contains Fe of 1.00% by mass or less, and the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (25) to (34) is produced. It provides a method.
  • the present invention (36) is characterized in that the brazing ingot further contains Fe of 1.00% by mass or less, and the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (25) to (35) is produced. It provides a method.
  • At least hot working is performed on a laminate in which a brazing material ingot, an intermediate material ingot, a core material ingot, an intermediate material ingot, and a brazing material ingot are laminated in this order.
  • Aluminum alloy brazing to obtain an aluminum alloy brazing sheet by performing one or more intermediate annealings between cold working and rolling passes in cold working, and final annealing after the last cold working pass. It is a method of manufacturing sheets
  • the ingot for intermediate material is made of an aluminum alloy containing 0.40 to 6.00% by mass of Mg, and the balance is aluminum and unavoidable impurities.
  • the ingot for the core material contains 0.20 to 2.00% by mass of Mg, and further contains 1.80% by mass or less of Mn, 1.50% by mass or less of Si, and 1.00% by mass or less of Fe. , 1.20% by mass or less of Cu, 0.30% by mass or less of Ti, 0.30% by mass or less of Zr, and 0.30% by mass or less of Cr, whichever is one or more.
  • the brazing ingot contains 4.00 to 13.00% by mass of Si, and further contains Mn of 2.00% by mass or less, Ti of 0.30% by mass or less, and 0.30% by mass or less.
  • the present invention provides a method for producing an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (13) to (24).
  • the present invention (38) provides the method for producing an aluminum alloy brazing sheet according to (37), wherein the ingot for an intermediate material further contains Zn of 8.00% by mass or less. Is.
  • the ingot for the intermediate material further includes Mn of 2.00% by mass or less, Cu of 1.20% by mass or less, Cr of 0.30% by mass or less, and 0.30% by mass. % Or less than one or more of Zr, and the total content of Mn, Cr and Zr is 0.10% by mass or more (37) or ( 38) Provided is a method for producing any of the aluminum alloy brazing sheets.
  • the present invention (40) is characterized in that the ingot for brazing material further contains 1.00% by mass or less of Bi, according to any one of (37) to (39). It provides a method for manufacturing a brazing sheet.
  • the ingot for brazing material is further any one of 0.050% by mass or less of Na, 0.050% by mass or less of Sr, and 0.050% by mass or less of Sb. It provides a method for producing an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (37) to (40), which is characterized by containing one kind or two or more kinds.
  • the present invention (42) is characterized in that the ingot for brazing material further contains Mg of 2.00% by mass or less, which is the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (37) to (41). It provides a manufacturing method of.
  • the ingot for brazing material further includes Zn of 8.00 mass% or less, In of 0.100 mass% or less, Sn of 0.100 mass% or less, and 4.00 mass.
  • the present invention (44) is the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (37) to (43), wherein the ingot for an intermediate material further contains 13.00% by mass or less of Si. It provides a manufacturing method.
  • the present invention (45) is characterized in that the ingot for an intermediate material further contains 1.00% by mass or less of Bi, which is the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (37) to (44). It provides a manufacturing method.
  • the ingot for an intermediate material further contains any one or two of In and 0.100% by mass or less of In and 0.100% by mass or less of Sn. (37) to (45), the present invention provides a method for producing an aluminum alloy brazing sheet.
  • the present invention (47) is characterized in that the intermediate ingot further contains Fe of 1.00% by mass or less, and the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (37) to (46) is produced. It provides a method.
  • the present invention (48) is characterized in that the ingot for brazing further contains Fe of 1.00% by mass or less, and the aluminum alloy brazing sheet according to any one of (37) to (47) is produced. It provides a method.
  • Mg of the core material diffuses to the surface of the brazing material during brazing heat.
  • the brazing material contains Mg
  • the Mg added to the brazing material after the start of melting of the brazing material is suppressed while suppressing the diffusion of the Mg of the core material and the Mg of the brazing material to the surface of the brazing material.
  • Mg diffused from the core material to the brazing material is sufficiently eluted in the molten brazing material, the oxide film on the surface of the brazing material is effectively destroyed, and Si in the brazing material is diffused into the core material during the brazing heat. It is possible to provide an aluminum alloy brazing sheet that is suppressed and excellent brazing property is achieved.
  • the aluminum alloy brazing sheet of the first embodiment of the present invention is an aluminum alloy brazing sheet used for brazing an aluminum material in an inert gas atmosphere or in a vacuum. It is a 4-layer material that is laminated in the order of brazing material / intermediate material / core material / brazing material.
  • the intermediate material is an aluminum alloy containing 0.40 to 6.00% by mass of Mg, the balance of aluminum and unavoidable impurities, and the crystal grain size of the intermediate material is 20 to 300 ⁇ m.
  • the core material contains 0.20 to 2.00% by mass of Mg, and further, Mn of 1.80% by mass or less, Si of 1.50% by mass or less, Fe of 1.00% by mass or less, 1.
  • the core material is made of an aluminum alloy composed of unavoidable impurities and has a crystal grain size of 20 to 300 ⁇ m.
  • the brazing material contains 4.00 to 13.00% by mass of Si, and further contains 2.00% by mass or less of Mn, 0.30% by mass or less of Ti, 0.30% by mass or less of Zr and 0. It is composed of an aluminum alloy containing any one or more of Cr of 30% by mass or less and consisting of the balance aluminum and unavoidable impurities.
  • the brazing material 1, the intermediate material 1, the core material, and the brazing material 2 are laminated in the order of brazing material 1 / intermediate material 1 / core material / brazing material 2. It is a four-layer material that is clad. That is, in the aluminum alloy brazing sheet of the present invention, the brazing material 1 and the intermediate material 1 are clad on one surface of the core material in the order of the intermediate material 1 / brazing material 1 from the core material side, and on the other surface of the core material. , A clad material in which the brazing material 2 is clad.
  • the chemical composition of the brazing material 1 and the chemical composition of the brazing material 2 may be the same or different.
  • the intermediate material according to the aluminum alloy clad material of the first aspect of the present invention is Containing 0.40 to 6.00% by mass of Mg, It consists of an aluminum alloy consisting of the balance aluminum and unavoidable impurities.
  • the intermediate material contains Mg. Since Mg contained in the intermediate material has a lower free oxide formation energy than aluminum, it diffuses into the brazing material during brazing heat and destroys the aluminum oxide film covering the surface of the brazing material.
  • the Mg content in the intermediate material is 0.40 to 6.00% by mass, preferably 1.30 to 5.00% by mass, and particularly preferably 2.50 to 4.00% by mass. When the Mg content in the intermediate material is in the above range, the oxide film is broken after the brazing material is melted, and the brazing property is improved.
  • the Mg content in the intermediate material is less than the above range, the amount of Mg diffused and eluted into the brazing material is insufficient, and the effect of destroying the oxide film on the surface of the brazing material becomes insufficient, and the above range. If it exceeds, cracks are likely to occur during material production, and it becomes difficult to produce a brazing sheet.
  • the intermediate material can further contain Zn.
  • Zn contained in the intermediate material can lower the solidus temperature of the intermediate material and increase the supply rate of Mg to the brazing material. Further, Zn contained in the intermediate material has an effect of lowering the potential, and when the intermediate material contains Zn, a potential difference between the intermediate material and the core material is formed, and a sacrificial anticorrosion effect is exhibited.
  • the Zn content in the intermediate material is 8.00% by mass or less, preferably 3.50% by mass or less. If the Zn content in the intermediate material exceeds the above range, the self-corrosion resistance becomes low, so that it is consumed early and sufficient corrosion resistance is not exhibited.
  • the intermediate material can further contain any one or more of Mn, Cu, Cr and Zr. Since Mn and Cu have the effect of increasing the deformation resistance at high temperature, the effect of increasing the deformation resistance of the intermediate material during clad in hot rolling and reducing the fluctuation of the clad ratio can be obtained. Further, Cr and Zr are added for adjusting the crystal grain size of the intermediate material.
  • the intermediate material is further any one or 2 of Mn of 2.00 mass% or less, Cu of 1.20 mass% or less, Cr of 0.30 mass% or less, and Zr of 0.30 mass% or less. It can contain more than a seed.
  • the Mn content in the intermediate material is 2.00% by mass or less, preferably 0.10 to 2.00% by mass, and particularly preferably 0.60 to 1.50% by mass. is there. If the Mn content in the intermediate material exceeds the above range, a giant intermetallic compound is likely to be formed during casting, and the plastic workability is lowered.
  • the intermediate material contains Cu
  • the content of Cu in the intermediate material is 1.20% by mass or less, preferably 0.05 to 1.00% by mass. If the Cu content of the intermediate material exceeds the above range, there is a high possibility that intergranular corrosion will occur.
  • the Cr content in the intermediate material is 0.30% by mass or less, preferably 0.05 to 0.30% by mass, and particularly preferably 0.10 to 0.20% by mass. is there. If the Cr content in the intermediate material exceeds the above range, a giant intermetallic compound is likely to be formed during casting, and the plastic workability is lowered.
  • the intermediate material contains Zr
  • the Zr content in the intermediate material is 0.30% by mass or less, preferably 0.05 to 0.30% by mass, and particularly preferably 0.10 to 0.20% by mass. is there.
  • the Zr content in the intermediate material exceeds the above range, a giant intermetallic compound is likely to be formed during casting, and the plastic workability is lowered.
  • the total content of Mn, Cr and Zr in the intermediate material is 0.10% by mass or more, preferably 0. It is .40 to 2.00% by mass, particularly preferably 1.00 to 1.50% by mass.
  • the hot rollability and plastic workability are excellent.
  • the intermediate material can further contain Si. Since the intermediate material contains Si, the solidus temperature of the intermediate material becomes low, a liquid phase is generated in the temperature range where the brazing melts, and the intermediate material partially melts, so that the brazing material described above is obtained. The supply speed of Mg increases. Further, since the intermediate material contains Si, the intermediate material itself can function as a brazing material. When the intermediate material contains Si, the content of Si in the intermediate material is 13.00% by mass or less, preferably 1.00 to 13.00%. If the Si content in the intermediate material exceeds the above range, coarse primary crystal Si is likely to be formed during casting, cracks are likely to occur during material production, and plastic workability is lowered. Further, the intermediate material may contain 0.05 to 1.00% by mass of Si.
  • the intermediate material may contain Fe of 1.00% by mass or less, preferably 0.05 to 0.50% by mass.
  • the intermediate material can further contain Bi.
  • Bi contained in the intermediate material promotes the destruction of the oxide film by Mg supplied from the intermediate material or the core material to the brazing material at the time of brazing heat, and improves the brazing property.
  • the content of Bi in the intermediate material is 1.00% by mass or less, preferably 0.004 to 0.50% by mass, and particularly preferably 0.10 to 0.50% by mass. is there. If the Bi content in the intermediate material exceeds the above range, cracks are likely to occur during rolling of the material, making it difficult to manufacture a brazing sheet.
  • the intermediate material can further contain any one or two of In and Sn.
  • the intermediate material contains In
  • the In content in the intermediate material is 0.100% by mass or less, preferably 0.010 to 0.050% by mass.
  • the intermediate material contains Sn
  • the Sn content in the intermediate material is 0.100% by mass or less, preferably 0.010 to 0.100% by mass.
  • the core material according to the aluminum alloy brazing sheet according to the first aspect of the present invention is Containing 0.20 to 2.00% by mass of Mg, Further, Mn of 1.80 mass% or less, Si of 1.50 mass% or less, Fe of 1.00 mass% or less, Cu of 1.20 mass% or less, Ti of 0.30 mass% or less, 0.30. Containing any one or more of Zr of mass% or less and Cr of 0.30 mass% or less, It consists of an aluminum alloy consisting of the balance aluminum and unavoidable impurities.
  • the core material contains Mg.
  • Mg contained in the core material dissolves in the matrix and strengthens the solid solution to improve the material strength.
  • Mg contained in the core material reacts with Si and is effective in improving the strength of Mg 2 Si compound by age hardening, and since the free energy of oxide formation is lower than that of aluminum, it is a brazing material during brazing heat. It diffuses in and destroys the aluminum oxide film that covers the surface of the brazing material.
  • the Mg content in the core material is 0.20 to 2.00% by mass, preferably 0.50 to 1.50% by mass, and particularly preferably 0.50 to 1.00% by mass.
  • the Mg content in the core material is less than the above range, the amount of Mg diffused and eluted into the brazing material is insufficient, and the effect of destroying the oxide film on the surface of the brazing material becomes insufficient, and also exceeds the above range. As a result, the solidus temperature (melting point) of the core material becomes low, and the risk of core material melting during brazing increases.
  • the core material contains any one or more of Mn, Si, Fe, Cu, Ti, Zr and Cr.
  • Mn contained in the core material forms an Al-Fe-Mn-based, Al-Mn-Si-based, and Al-Fe-Mn-Si-based intermetallic compound together with Fe and Si, and acts as dispersion strengthening or a matrix.
  • the material strength is improved by solidifying inside and strengthening the solid solution.
  • Mn contained in the core material has an effect of increasing the potential difference between the sacrificial anode material and the fins by making the potential noble and improving the anticorrosion effect due to the sacrificial anode effect.
  • the Mn content in the core material is 1.80% by mass or less, preferably 0.60 to 1.50% by mass. If the Mn content in the core material exceeds the above range, giant intermetallic compounds are likely to be formed during casting, resulting in low plastic workability.
  • Si contained in the core material forms an Al-Mn-Si-based, Al-Fe-Si-based, and Al-Fe-Mn-Si-based intermetallic compound together with Fe and Mn, and acts as dispersion strengthening or a matrix.
  • the material strength is improved by solidifying inside and strengthening the solid solution.
  • Si contained in the core material reacts with Mg and exerts an effect of improving the strength by aging precipitation of Mg 2 Si compound.
  • the Si content in the core material is 1.50% by mass or less, preferably 0.05 to 1.00% by mass, and particularly preferably 0.20 to 1.00% by mass. If the Si content in the core material exceeds the above range, the solidus temperature (melting point) of the core material becomes low, and the risk of core material melting during brazing increases.
  • Fe contained in the core material forms an Al-Fe-Mn-based, Al-Fe-Si-based, and Al-Fe-Mn-Si-based intermetallic compound together with Mn and Si, and acts as dispersion strengthening to strengthen the material.
  • the Fe content in the core material is 1.00% by mass or less, preferably 0.05 to 0.70% by mass. If the Fe content in the core material exceeds the above range, a giant intermetallic compound is likely to be formed during casting, and the plastic workability is lowered.
  • Cu contained in the core material improves the material strength by strengthening the solid solution. Further, Cu contained in the core material has an effect of increasing the potential difference between the sacrificial anode material and the fins by making the potential noble and improving the anticorrosion effect due to the sacrificial anode effect.
  • the Cu content in the core material is 1.20% by mass or less, preferably 0.05 to 1.00% by mass. If the Cu content in the core material exceeds the above range, the risk of intergranular corrosion increases and the risk of melting due to a decrease in the melting point of the core material increases.
  • Ti contained in the core material has the effect of improving the strength by strengthening the solid solution and improving the corrosion resistance.
  • the Ti content in the core material is 0.30% by mass or less, preferably 0.10 to 0.20% by mass.
  • the Ti content in the core material exceeds the above range, a giant intermetallic compound is likely to be formed during casting, and the plastic workability is lowered.
  • Zr contained in the core material improves the strength by strengthening the solid solution, and also precipitates Al—Zr-based fine compounds, which acts on the coarsening of crystal grains after brazing.
  • the Zr content in the core material is 0.30% by mass or less, preferably 0.10 to 0.20% by mass.
  • the Zr content in the core material exceeds the above range, a giant intermetallic compound is likely to be formed during casting, and the plastic workability is lowered.
  • the Cr contained in the core material improves the strength by strengthening the solid solution, and also precipitates Al—Cr-based fine compounds, which acts on the coarsening of crystal grains after brazing.
  • the Cr content in the core material is 0.30% by mass or less, preferably 0.10 to 0.20% by mass. If the Cr content in the core material exceeds the above range, a giant intermetallic compound is likely to be formed during casting, and the plastic workability is lowered.
  • the crystal grain size of the core material is 20 to 300 ⁇ m, preferably 50 to 200 ⁇ m
  • the crystal particle size of the intermediate material is 20 to 300 ⁇ m, preferably 50 to 200 ⁇ m.
  • the brazing property is excellent. If the crystal grain size of the core material and the intermediate material is small, Si contained in the brazing material on the side directly clad with the core material or the intermediate material tends to diffuse in the vicinity of the grain boundaries of the core material or the intermediate material. The amount is small and the brazing property is low. When the crystal grain size of the core material and the intermediate material is large, the diffusion amount of Si is suppressed.
  • the brazing property is lowered, and if it exceeds the above range, it causes rough skin when the aluminum alloy brazing sheet is plastically processed.
  • the brazing material (brazing material 1, brazing material 2) according to the aluminum alloy brazing sheet of the first aspect of the present invention is 4.00 to 13.00% by mass of Si and One or more of Mn of 2.00% by mass or less, Ti of 0.30% by mass or less, Zr of 0.30% by mass or less, and Cr of 0.30% by mass or less.
  • the chemical composition of the brazing material 1 and the chemical composition of the brazing material 2 may be the same or different.
  • the Si content in the brazing material is 4.00 to 13.00% by mass. If the Si content in the brazing material is less than the above range, the brazing property is not sufficient, and if it exceeds the above range, coarse primary crystal Si is likely to be formed during casting, and cracks occur during material production. It becomes easy to do and the plastic workability becomes low.
  • the brazing material further contains any one or more of Mn, Ti, Zr and Cr.
  • Mn, Ti, Zr and Cr contained in the brazing material coarsen the crystal grain size of the brazing material, and Mg in the brazing material diffuses to the surface of the brazing material through the grain boundaries of the brazing material during the brazing heat.
  • Brazing by suppressing the amount of Mg in the core material diffused into the brazing material and further diffusing to the surface of the brazing material through the grain boundaries of the brazing material, and suppressing the formation of an oxide film of MgO on the surface of the brazing material.
  • the brazing material contains Mn
  • the content of Mn in the brazing material is 2.00% by mass or less, preferably 0.10 to 0.60% by mass.
  • the Ti content in the brazing material is 0.30% by mass or less, preferably 0.05 to 0.10% by mass.
  • the brazing material contains Zr
  • the Zr content in the brazing material is 0.30% by mass or less, preferably 0.05 to 0.10% by mass.
  • the brazing material contains Cr
  • the Cr content in the brazing material is 0.30% by mass or less, preferably 0.05 to 0.10% by mass.
  • the total content of Mn, Ti, Zr or Cr in the brazing material is preferably 0.05% by mass or more.
  • the brazing material can further contain Bi.
  • Bi contained in the brazing material promotes the destruction of the oxide film by Mg supplied from the intermediate material or the core material to the brazing material at the time of brazing heat, and improves the brazing property.
  • the Bi content in the brazing material is 1.00% by mass or less, preferably 0.004 to 0.50% by mass, and particularly preferably 0.05 to 0.30% by mass. is there.
  • the Bi content in the brazing material exceeds the above range, the brazing material is discolored and the brazing property is significantly lowered.
  • the brazing material can further contain any one or more of Na, Sr and Sb.
  • Na, Sr or Sb is added to the brazing filler metal for Si particle miniaturization.
  • the brazing material contains Na
  • the Na content in the brazing material is 0.050% by mass or less, preferably 0.003 to 0.050% by mass, and particularly preferably 0.005 to 0.030% by mass. is there.
  • the brazing material contains Sr
  • the Sr content in the brazing material is 0.050% by mass or less, preferably 0.003 to 0.050% by mass, and particularly preferably 0.005 to 0.030% by mass. is there.
  • the brazing material contains Sb
  • the Sb content in the brazing material is 0.050% by mass or less, preferably 0.003 to 0.050% by mass, and particularly preferably 0.005 to 0.030% by mass. is there.
  • the brazing material can further contain Mg.
  • Mg in the brazing material destroys the aluminum oxide film covering the surface of the brazing material, and the brazing property is improved.
  • the brazing material contains Mg the Mg content in the brazing material is 2.00% by mass or less, preferably 0.01 to 1.00% by mass.
  • MgO is formed on the surface of the brazing material before the brazing in the brazing heat is melted, so that the brazing property is lowered.
  • the brazing material can further contain any one or more of Zn, In, Sn and Cu. All of Zn, In, and Sn in the brazing material can reduce the potential of the brazing material remaining on the surface of the core material after brazing. Then, due to the sacrificial anticorrosion effect of the brazing material, the corrosion resistance of the aluminum product after brazing can be further improved.
  • the brazing material contains Zn
  • the Zn content in the brazing material is 8.00% by mass or less, preferably 0.50 to 3.00% by mass.
  • the brazing material contains In
  • the In content in the brazing material is 0.100% by mass or less, preferably 0.010 to 0.050% by mass.
  • the Sn content in the brazing material is 0.100% by mass or less, preferably 0.010 to 0.100% by mass.
  • Cu can increase the potential of the brazing material.
  • the potential of the brazing material electricity is excessively lowered by Zn, In, and Sn, it has a function of adjusting the potential to a more appropriate value by containing Cu.
  • the Cu content in the brazing filler metal is 1.20% by mass or less, preferably 0.01 to 0.50% by mass, and particularly preferably 0.05 to 0.30% by mass.
  • the brazing material may contain Fe of 1.00% by mass or less, preferably 0.05 to 0.50% by mass.
  • K a / K b) is 0.55 or more, preferably 0.65 or more.
  • described later in-drop fluidity test method for measuring the ratio of the flow coefficient K a after addition of strain 5% for the previous flow coefficient K b ⁇ ( ⁇ K a / K b) adding strain To do.
  • the aluminum alloy brazing sheet of the second embodiment of the present invention is an aluminum alloy brazing sheet used for brazing an aluminum material in an inert gas atmosphere or in a vacuum. It is a 5-layer material that is laminated in the order of brazing material / intermediate material / core material / intermediate material / brazing material.
  • the intermediate material is an aluminum alloy containing 0.40 to 6.00% by mass of Mg, the balance of aluminum and unavoidable impurities, and the crystal grain size of the intermediate material is 20 to 300 ⁇ m.
  • the core material contains 0.20 to 2.00% by mass of Mg, and further, Mn of 1.80% by mass or less, Si of 1.50% by mass or less, Fe of 1.00% by mass or less, 1.
  • the core material is made of an aluminum alloy composed of unavoidable impurities and has a crystal grain size of 20 to 300 ⁇ m.
  • the brazing material contains 4.00 to 13.00% by mass of Si, and further contains 2.00% by mass or less of Mn, 0.30% by mass or less of Ti, 0.30% by mass or less of Zr and 0. It is composed of an aluminum alloy containing any one or more of Cr of 30% by mass or less and consisting of the balance aluminum and unavoidable impurities.
  • the brazing material 1, the intermediate material 1, the core material, the intermediate material 2, and the brazing material 2 are composed of the brazing material 1 / intermediate material 1 / core material / intermediate material. It is a 5-layer material that is laminated and clad in the order of 2 / brazing material 2. That is, in the aluminum alloy brazing sheet of the second aspect of the present invention, the brazing material 1 and the intermediate material 1 are clad on one surface of the core material in the order of the intermediate material 1 / brazing material 1 from the core material side, and the core material 1 is clad.
  • the chemical composition of the brazing material 1 and the chemical composition of the brazing material 2 may be the same or different. Further, in the aluminum alloy brazing sheet of the second embodiment of the present invention, the chemical composition of the intermediate material 1 and the chemical composition of the intermediate material 2 may be the same or different.
  • the core material, intermediate material (intermediate material 1, intermediate material 2) and brazing material (brazing material 1, brazing material 2) according to the aluminum alloy brazing sheet of the second aspect of the present invention are the aluminum of the first aspect of the present invention. This is the same as the core material, intermediate material and brazing material related to the alloy brazing sheet.
  • K a / K b) is 0.55 or more, preferably 0.65 or more.
  • described later in-drop fluidity test method for measuring the ratio of the flow coefficient K a after addition of strain 5% for the previous flow coefficient K b ⁇ ( ⁇ K a / K b) adding strain To do.
  • the intermediate material or core material of the aluminum alloy brazing sheet contains Mg
  • the solidus temperature of the intermediate material or core material is low, and if strain is applied to the aluminum alloy brazing sheet before the brazing heat is applied, brazing At the time of heat addition, recrystallization occurs and the particle size becomes coarse, but subcrystal grains remain and Si permeates into the subgrain boundaries of the subcrystal grains, so that erosion is likely to occur. Therefore, in the manufacturing process of the aluminum alloy brazing sheet, the processing rate before final annealing is lowered, the crystal grain size of the material is optimized, and the amount of heat input after hot working is increased to obtain fine Mn-based compounds.
  • the recrystallization temperature can be raised, the recrystallization grain size during brazing heat addition can be increased, and erosion can be suppressed by suppressing the formation of subcrystal grains. it can.
  • the present inventors set the workability before final annealing to 20 to 70% in the manufacturing process of (I) aluminum alloy brazing sheet, specifically, during the cold rolling pass in cold work.
  • Two aluminum alloy brazing sheets (before strain is applied) of the test material are prepared, and 5% strain is applied to one of them by cold rolling to prepare a test material to which 5% strain is applied.
  • applying a strain of 5% by cold rolling means applying a process to the test material to reduce the thickness corresponding to 5% of the plate thickness before the strain is applied. For example, when the plate thickness of the test material before the strain is applied is 0.500 mm, the strain when the plate thickness is reduced to 0.475 mm by cold rolling is 5%.
  • the flow coefficient is determined by a drop-type fluidity test using the test material before the strain is applied and the test material after the strain of 5% is applied.
  • the weight (W0) is measured and suspended as shown in FIG. 2, and nitrogen gas (oxygen concentration). : 15 to 20 ppm)
  • K (4WB-W0) / (3W0 x clad ratio) (1)
  • the components of the brazing material 1 and the brazing material 2 are different, the components of the intermediate material and the core material are different, or the components of the intermediate material 1 and the intermediate material 2 are different.
  • the above flow coefficient ratio ⁇ is obtained as an average value between the brazing material 1 side and the brazing material 2 side.
  • the aluminum alloy brazing sheet of the first embodiment of the present invention and the aluminum alloy brazing sheet of the second embodiment of the present invention use an aluminum material in an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere or in a vacuum without using flux. It is suitably used for brazing, that is, fluxless brazing.
  • the aluminum alloy brazing sheet of the present invention is used for a tube which is a flow path component through which a refrigerant or the like passes, a plate which is joined to the tube to form a structure of a heat exchanger, and the like.
  • the thickness of the brazing sheet is about 0.15 to 0.5 mm
  • the clad ratio of the brazing material and the intermediate material is usually about 3 to 30%. .
  • the aluminum alloy brazing sheet of the present invention is used as a plate material
  • the thickness of the brazing sheet is about 0.8 to 5 mm
  • the clad ratio of the brazing material and the intermediate material is about 3 to 30%.
  • the method for producing an aluminum alloy brazing sheet of the present invention is the method for producing an aluminum alloy brazing sheet according to the first aspect of the present invention, which is an ingot for brazing material / ingot for intermediate material / ingot for core material / casting for brazing material.
  • the ingots for brazing material / ingots for intermediate materials / ingots for core materials / ingots for intermediate materials are formed on the laminates laminated in the order of ingots.
  • a method for manufacturing an aluminum alloy brazing sheet which obtains an aluminum alloy brazing sheet by performing final annealing.
  • the ingot for intermediate material is made of an aluminum alloy containing 0.40 to 6.00% by mass of Mg, and the balance is aluminum and unavoidable impurities.
  • the ingot for the core material contains 0.20 to 2.00% by mass of Mg, and further contains 1.80% by mass or less of Mn, 1.50% by mass or less of Si, and 1.00% by mass or less of Fe.
  • the brazing ingot contains 4.00 to 13.00% by mass of Si, and further contains Mn of 2.00% by mass or less, Ti of 0.30% by mass or less, and 0.30% by mass or less. It is composed of an aluminum alloy containing Zr and any one or more of Cr of 0.30% by mass or less, and consisting of the balance aluminum and unavoidable impurities.
  • the first aspect of the present invention will be described in common with the method for producing the aluminum alloy brazing sheet according to the first aspect of the present invention and the method for producing the aluminum alloy brazing sheet according to the second aspect of the present invention.
  • the method for producing an aluminum alloy brazing sheet and the method for producing an aluminum alloy brazing sheet according to the second embodiment of the present invention will be collectively described as the method for producing an aluminum alloy brazing sheet of the present invention.
  • an aluminum alloy having a desired component composition used for a core material, an intermediate material and a brazing material is melted and cast, respectively, thereby casting an ingot for the core material and casting for the intermediate material.
  • Produce ingots and ingots for brazing materials are not particularly limited, and ordinary methods are used.
  • the ingot for the core material, the ingot for the intermediate material, and the ingot for the brazing material are homogenized as necessary.
  • the preferred temperature range for the homogenization treatment is 400 to 600 ° C., and the homogenization treatment time is 2 to 20 hours.
  • the ingot for the core material, the ingot for the intermediate material, and the ingot for the brazing material are chamfered to a predetermined thickness, and the intermediate material is placed on one surface of the ingot for the core material in order from the ingot for the core material.
  • the ingot for the core material and the ingot for the brazing material are overlapped with each other to form a laminate by superimposing the ingot for the brazing material on the other surface of the ingot for the core material, or on one surface of the ingot for the core material.
  • the ingot for intermediate material and the ingot for brazing material are overlapped in order from the ingot side for core material, and the ingot for intermediate material and the brazing material are placed on the other surface of the ingot for core material in order from the ingot side for core material. Stack the ingots to make a laminate.
  • the ingot for intermediate material contains 0.40 to 6.00% by mass, preferably 1.30 to 5.00% by mass, particularly preferably 2.50 to 4.00% by mass, and the balance is aluminum and It consists of an aluminum alloy consisting of unavoidable impurities.
  • the ingot for intermediate materials can further contain Zn of 8.00% by mass or less, preferably 3.50% by mass or less.
  • the ingot for intermediate material further contains Mn of 2.00% by mass or less, preferably 0.10 to 2.00% by mass, particularly preferably 0.60 to 1.50% by mass, and 1.20% by mass or less.
  • the ingot for intermediate material further contains any one or more of Mn, Cr and Zr, the total content of Mn, Cr and Zr is preferably 0.10% by mass or more. Is 0.60 to 1.80% by mass, particularly preferably 1.00 to 1.50% by mass.
  • the ingot for intermediate material can further contain Si.
  • the content of Si in the ingot for intermediate material is 13.000% by mass or less, preferably 1.00 to 13.00%. Further, it may contain 0.05 to 1.00% by mass of Si.
  • the ingot for intermediate material can further contain Fe.
  • the content of Fe in the ingot for intermediate material is 1.00% by mass or less, preferably 0.05 to 0.50%.
  • the ingot for intermediate materials can further contain Bi.
  • the content of Bi in the ingot for intermediate material is 1.00% by mass or less, preferably 0.004 to 0.50% by mass, and particularly preferably 0.10. ⁇ 0.50% by mass.
  • the ingot for intermediate material further contains 0.100% by mass or less, preferably 0.010 to 0.050% by mass of In, and 0.100% by mass or less, preferably 0.010 to 0.100% by mass of Sn. Any one or two of these can be contained.
  • Inevitable impurities contained in the ingot for intermediate materials include Ag, B, Be, Ca, Cd, Co, Ga, Ge, Li, Mo, Na, Ni, P, Pb, Sr, V, Hg and the like. Can be mentioned.
  • the ingot for an intermediate material of the present invention may contain these unavoidable impurities as long as they are 0.05% by mass or less.
  • the ingot for the core material contains 0.20 to 2.00% by mass, preferably 0.50 to 1.50% by mass, particularly preferably 0.50 to 1.00% by mass, and further 1. 80% by mass or less, preferably 0.60 to 1.50% by mass, Mn, 1.50% by mass or less, preferably 0.05 to 1.00% by mass, still more preferably 0.20 to 1.00% by mass.
  • Si 1.00% by mass or less, preferably 0.05 to 0.70% by mass of Fe, 1.20% by mass or less, preferably 0.05 to 1.00% by mass of Cu, 0.30% by mass.
  • Inevitable impurities contained in the ingot for core materials include Ag, B, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Ga, Ge, Li, Mo, Na, Ni, P, Pb, V, Hg, In, Examples thereof include Sn, Sr and Zn.
  • the ingot for the core material of the present invention may contain these unavoidable impurities as long as they are 0.05% by mass or less.
  • the ingot for brazing material contains 4.00 to 13.00% by mass of Si, and further contains 2.00% by mass or less, preferably 0.10 to 0.60% by mass of Mn, 0.30% by mass.
  • the brazing ingot for brazing material can further contain Bi.
  • the Bi content in the ingot for brazing material is 1.00% by mass or less, preferably 0.004 to 0.50% by mass, and particularly preferably 0.05 to. It is 0.30% by mass.
  • the brazing ingot for brazing material can further contain any one or more of Na, Sr and Sb.
  • the Na content in the brazing ingot is 0.050% by mass or less, preferably 0.003 to 0.050% by mass, and particularly preferably 0.005 to. It is 0.030% by mass.
  • the ingot for brazing material contains Sr
  • the Sr content in the ingot for brazing material is 0.050% by mass or less, preferably 0.003 to 0.050% by mass, and particularly preferably 0.005 to. It is 0.030% by mass.
  • the ingot for brazing material contains Sb
  • the Sb content in the brazing material is 0.050% by mass or less, preferably 0.003 to 0.050% by mass, and particularly preferably 0.005 to 0.030. It is mass%.
  • the brazing ingot for brazing material can further contain Mg.
  • the Mg content in the brazing material is 2.00% by mass or less, preferably 0.01 to 1.00% by mass.
  • the brazing ingot for brazing material can further contain any one or more of Zn, In, Sn and Cu.
  • Zn the Zn content in the ingot for brazing material is 8.00% by mass or less, preferably 0.50 to 3.00% by mass.
  • the ingot for brazing material contains In, the In content in the ingot for brazing material is 0.100% by mass or less, preferably 0.010 to 0.050% by mass.
  • the brazing ingot contains Sn
  • the Sn content in the brazing ingot is 0.100% by mass or less, preferably 0.010 to 0.100% by mass.
  • the ingot for brazing material contains Cu
  • the Cu content in the ingot for brazing material is 1.20% by mass or less, preferably 0.01 to 0.50% by mass, and particularly preferably 0.05 to. It is 0.30% by mass.
  • the brazing ingot for brazing material can further contain Fe.
  • the content of Fe in the ingot for brazing material is 1.00% by mass or less, preferably 0.05 to 0.50% by mass.
  • the unavoidable impurities contained in the ingot for brazing material include Ag, B, Be, Ca, Cd, Co, Ga, Ge, Li, Mo, Ni, P, Pb, V, Hg and the like.
  • the ingot for brazing material of the present invention may contain these unavoidable impurities as long as they are 0.05% by mass or less.
  • a laminate in which an ingot for brazing material, an ingot for intermediate material, an ingot for core material, and an ingot for brazing material are laminated in this order (a method for producing an aluminum alloy brazing sheet according to the first aspect of the present invention).
  • a laminate in which the ingot for brazing material / ingot for intermediate material / ingot for core material / ingot for intermediate material / ingot for brazing material is laminated in this order (the aluminum alloy brazing sheet of the second embodiment of the present invention).
  • the manufacturing method) is hot-rolled at 400 to 550 ° C. In hot rolling, for example, rolling is performed until the plate thickness is 2 to 8 mm.
  • cold working the hot rolled product obtained by hot working is rolled cold.
  • cold rolling is performed in a plurality of passes.
  • intermediate annealing is performed once or twice or more between the cold rolling passes.
  • the temperature of the intermediate annealing is 200 to 500 ° C, preferably 250 to 400 ° C.
  • the temperature may be raised to the intermediate annealing temperature and cooling may be started immediately after reaching the intermediate annealing temperature, or after reaching the intermediate annealing temperature and holding at the intermediate annealing temperature for a certain period of time, the cooling may be started. Cooling may be started.
  • the retention time for intermediate annealing is 0 to 10 hours, preferably 1 to 5 hours.
  • the cold rolled product obtained by cold working is annealed at 300 to 500 ° C, preferably 350 to 450 ° C for final annealing.
  • the temperature may be raised to the final annealing temperature and cooling may be started immediately after reaching the final annealing temperature, or after reaching the final annealing temperature and holding at the final annealing temperature for a certain period of time, Cooling may be started.
  • the retention time for final annealing is 0 to 10 hours, preferably 1 to 5 hours.
  • the crystal grain size of the core material and the intermediate material can be adjusted to 20 to 300 ⁇ m, preferably 50 to 200 ⁇ m.
  • the method for producing the aluminum alloy clad material of the present invention (the method for producing the aluminum alloy brazing sheet according to the first embodiment of the present invention or the method for producing the aluminum alloy brazing sheet according to the second embodiment of the present invention) is performed. Thereby, the aluminum alloy clad material of the present invention (the aluminum alloy brazing sheet of the first form of the present invention or the aluminum alloy brazing sheet of the second form of the present invention) is obtained.
  • brazing materials, intermediate materials, and core material ingots having the chemical components shown in Tables 1, 3, 5, and 7 are produced.
  • the ingot for the core material is homogenized and then surface-cut to make the plate thickness of the ingot for the core material a predetermined thickness.
  • hot rolling is performed on the ingot for brazing material and the ingot for intermediate material, and the plate thickness of the ingot for brazing material and the ingot for intermediate material is set to a predetermined thickness.
  • the brazing ingots for brazing materials, the ingots for intermediate materials, and the ingots for core materials thus obtained are superposed in the combinations shown in Tables 1, 3, 5, and 7, to prepare a laminate.
  • the obtained laminate is hot-rolled to join the ingot for the core material and the ingot for the brazing material to prepare a clad material having a plate thickness of 3.0 mm.
  • the obtained clad material was subjected to cold rolling, intermediate annealing, cold rolling, and final annealing in this order to obtain a test material having a plate thickness of 0.4 to 1.0 mm.
  • the intermediate annealing and the final annealing were carried out at a holding temperature of 400 ° C. and a holding time of 3 hours.
  • working ratio (%) ((t a -t b) / t a) ⁇ 100) of It is shown in Table 2, Table 4, Table 6, and Table 8.
  • the number of crystal grains at the end of the line segment is 0.5.
  • the number of crystal grains at the end of the line segment is 0.5.
  • the crystal grain size of the brazing material is shown in Table 1 with 5 ⁇ m or more as A and less than 5 ⁇ m as X.
  • X is for more than 300 ⁇ m
  • A is for 300 ⁇ m or less and 200 ⁇ m or more
  • B is for less than 200 ⁇ m and 100 ⁇ m or more
  • C is for less than 100 ⁇ m and 50 or more ⁇ m
  • D is 20 ⁇ m for less than 50 ⁇ m and 20 ⁇ m or more.
  • the nitrogen gas furnace was a batch type experimental furnace, and the oxygen concentration at the time of brazing was 15 to 20 ppm.
  • the ultimate temperature of the test pieces was 600 ° C.
  • the corrugated fins were then resected from the brazed minicore. Then, the length of the fillet traces existing on each flat plate in the width direction of the flat plate is measured, and the total of these is calculated. Separately, the total length of the fillet in the plate width direction is calculated assuming that the flat plate and the corrugated fin are completely joined. Then, the ratio of the former value to the latter value is defined as the corrugated fin bonding ratio (%) in each test piece.
  • the joining ratio was calculated for each of the upper test material and the lower test material. The latter value can be calculated, for example, by multiplying the width of the corrugated fins by the number of tops of the corrugated fins.
  • ⁇ Drop type fluidity test> The 0.4 to 1.0 mm test material obtained above and the 0.4 to 1.0 mm thick test material obtained above were cold-rolled to add 5% of strain (plate thickness). In the case of 0.4 mm, a test material rolled to a plate thickness of 0.38 mm) was used, and the respective flow coefficients were obtained by a drop-type fluidity test. First, the rolling direction is set to the longitudinal direction, the width is 40 mm and the length is 60 mm, two holes 3 ⁇ for hanging are provided, the weight (W0) is measured, and the furnace is suspended as shown in FIG.
  • the temperature was raised at an average heating rate of 20 ° C./min from room temperature to 600 ° C., heated to an ultimate temperature of 600 ° C., and further maintained at 600 ° C. for 3 minutes.
  • the flow coefficient (K) was obtained.
  • the test material containing Zn in the intermediate material is a test material having a thickness of 0.4 mm and a thickness of 50 mm ⁇ 100 mm, which is degreased with acetone, provided with one hole 5 ⁇ for suspension, and then suspended.
  • the brazing heat was added in the nitrogen gas furnace.
  • the ultimate temperature of the test pieces was 600 ° C. Remove the 10 mm upper part of the hanging including the hole for hanging and the 20 mm wax pool at the lower part of the hanging, and mask the opposite side and the end of the brazing material 1 with silicone resin so that one side of the brazing material is exposed.
  • a corrosion test piece was prepared by exposing 40 mm ⁇ 70 mm in length.
  • test material according to the example of the present invention can obtain an excellent bonding state at a passing level and a flow coefficient ratio ⁇ of 0.55 or more.
  • the maximum corrosion depth was as good as 0.30 mm or less.
  • the comparative examples shown in Tables 5 to 8 gave the following results.
  • the crystal grain size of the brazing material was small and the amount of Mg diffused on the surface was too large, so that the bonding ratio was high. It has decreased.
  • the test materials R2 and R12 were not used for evaluation of brazing property because the crystal grain size of the core material and the intermediate material was large and there was a high possibility of causing rough skin.
  • the crystal grain size of the core material and the intermediate material was small, and erosion occurred in the brazing intermediate material, so that the flow coefficient ratio decreased.
  • the Mg concentration of the intermediate material was low, the oxide film was not sufficiently broken during the wax addition heat, and the bonding ratio was lowered.
  • the Mg concentration of the intermediate material was high, cracks occurred during rolling, and a sound plate material could not be obtained.
  • the Mg concentration of the core material was low, and in the brazing material on the side in contact with the core material, the oxide film fracture during the brazing heat addition was insufficient, and the bonding ratio decreased.
  • the Mg concentration of the core material was high, the melting point of the core material was lowered, and the brazing material Si was diffused into the core material and the core material was melted, so that the flow coefficient ratio was lowered.
  • the Si concentration of the brazing material was low, and the bonding ratio was lowered.
  • the Si concentration of the brazing material was high, and cracks occurred during the production of the test material, so that a sound plate material could not be obtained.
  • the Zn concentration of the intermediate material was high, the consumption rate of the intermediate material was high in SWAAT, sufficient anticorrosion performance was not exhibited, and the corrosion resistance was lowered.

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Abstract

本発明のアルミニウム合金ブレージングシートは、中間材が、0.40~6.00質量%のMgを含有する所定の成分組成を有するアルミニウム合金からなり、心材が、0.20~2.00質量%のMgを含有する所定の成分組成を有するアルミニウム合金からなり、ろう材が、4.00~13.00質量%のSiを含有する所定の成分組成を有するアルミニウム合金からなり、心材及び中間材の結晶粒径が20~300μmであり、ドロップ型流動性試験における、ひずみを加える前の流動係数Kbに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kaの比α(α=Ka/Kb)を、0.55以上とするものである。 本発明のアルミニウム合金ブレージングシートは、フラックスレスろう付において、優れたろう付性を有するものとなる。

Description

アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法
 本発明は、不活性ガス雰囲気中又は真空中でフラックスを使用せずに、アルミニウム材をろう付するために用いられるアルミニウム合金ブレージングシートに関する。
 アルミニウム製の熱交換器や機械用部品など、細かな接合部を多数有する製品の接合方法としてろう付接合が広く用いられている。アルミニウム材(アルミニウム合金材を含む)をろう付接合するには、表面を覆っている酸化皮膜を破壊して、溶融したろう材を母材あるいは同じく溶融したろう材に接触させることが必須である。アルミニウム材の酸化皮膜を破壊するためには、大別してフラックスを使用する方法と、真空中で加熱する方法とがあり、いずれも実用化されている。
 ろう付接合の適用範囲は多岐に及んでいる。ろう付け接合により製造される最も代表的なものとして自動車用熱交換器がある。ラジエータ、ヒータ、コンデンサ、エバポレータ等の自動車用熱交換器の殆どはアルミニウム製であり、その殆どがろう付接合によって製造されている。そのうち、非腐食性のフラックスを塗布して窒素ガス中で加熱する方法が現在では大半を占めている。
 しかし、フラックスろう付法においては、フラックス費とフラックスを塗布する工程に要する費用が嵩み、熱交換器製造コストが増大する要因になっている。熱交換器を真空ろう付によって製造する方法もあるが、真空ろう付法は加熱炉の設備費とメンテナンス費が高く、生産性やろう付の安定性にも問題のあることから、窒素ガス炉中でフラックスを使用せずにろう付接合するニーズが高まっている。
 このニーズに応えるため、ろう付加熱中にろう材へMgを拡散させることによって、不活性ガス雰囲気中でフラックスを使用することなしにろう付接合を可能とする方法として、例えば、特許文献1には、心材に添加したMgをろう材中に拡散させる手法が提案されており、クラッド材の製造時やろう付加熱中にろう材表面の酸化皮膜形成が防止され、ろう材表面の酸化皮膜破壊にMgが有効に作用することが開示されている。
 また、例えば、特許文献2には、Liを含有するろう材とMgを含有する心材の間に中間材を設け、その中間材にMgを含有させる手法が提案されており、ろう材に添加したLiと心材、中間材に添加したMgによってろう付加熱中にろう材表面の酸化皮膜を破壊し、不活性ガス雰囲気中でフラックスを用いずにろう付を可能とすることが開示されている。
 一方、特許文献3には、ろう材にもMgを添加し、中間焼鈍や最終焼鈍を大気中の酸素濃度より酸素濃度が低い雰囲気中にて実施するとともに、同雰囲気中で200℃以下まで冷却して、ろう付前の表面酸化皮膜厚さを150Å以下に管理することで、ろう材表面の酸化皮膜破壊にMgが有効に作用することが開示されている。
 また、特許文献4と5には、ろう材に含まれるSi粒子の円相当径と数を制限するとともに、ろう材とろう付対象部材とを接触密着させることにより良好なフラックスフリーろう付性を得られることが開示されている。
特開2004-358519号公報 特開2014-233552号公報 特開2013-215797号公報 特許第4547032号公報 特開2012-55895号公報
 しかしながら、心材に添加したMgをろう材中に拡散させる方法では、心材の固相線温度をろう付温度以上に確保することが必要であるため、心材に添加することができるMg量に制限があり、ろう付時に酸化皮膜を破壊するのに十分なMg量を添加することができず、良好なろう付性を確保できない場合がある。
 さらに、心材のMg量を制限したとしても、心材の結晶粒径が小さい場合には、ろう付中に心材へのろう材中のSiの拡散が著しくなることにより心材が溶融したり、プレス加工などを施した際の低加工部でろう付中に亜結晶粒が残存して心材へのろう材中のSiの拡散が著しくなることにより心材が溶融するなど、熱交換器の形状を維持できない問題があった。
 また、Liを含有するろう材とMgを含有する心材の間に中間材を設け、その中間材にMgを含有させる手法では、中間材を設けていることで、中間材へのMgの添加量に制約はなくなるものの、例えば、ろう材が厚い場合や、ろう付時の昇温速度が速い条件などでMgの拡散が十分に起こらず、十分な皮膜破壊効果が得られないおそれがある。
 一方、ろう材にもMgを添加する場合、中間焼鈍や最終焼鈍の管理が必要である上に、ろう付加熱中に、ろう材に添加したMgがろう材表面に拡散するとともにMgOの酸化皮膜を形成し、この酸化皮膜形成量が多い場合には、ろう付性が低下する問題があった。
 また、ろう材に含まれるSi粒子の円相当径と数を制限するとともに、ろう材とろう付対象部材とを接触密着させる場合、接触密着部と例えば0.3μmを超える微小なすき間が混在するような、極一般的な接合継手において、ろう付性が低下する問題があった。
 従って、本発明の目的は、窒素ガス雰囲気などの不活性ガス雰囲気中又は真空中でフラックスを使用せずにアルミニウム材をろう付する場合において、ろう付加熱中に、心材のMgがろう材表面に拡散することを抑制しつつ、ろう材がMgを含有する場合には心材のMgとろう材のMgがろう材表面に拡散することを抑制しつつ、ろう材溶融開始後にはろう材に添加されていたMgと心材からろう材に拡散したMgが溶融ろう中に十分に溶出されて、ろう材表面の酸化皮膜が効果的に破壊されるとともに、ろう付加熱中にろう材中のSiが心材へ拡散されることが抑制され、優れたろう付性が達成されるアルミニウム合金ブレージングシートを提供することにある。
 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、不活性ガス雰囲気中又は真空中でのアルミニウム材のろう付けに用いられるアルミニウム合金ブレージングシートであって、
 ろう材/中間材/心材/ろう材の順に積層されている4層材であり、
 該中間材が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、該中間材の結晶粒径が20~300μmであり、
 該心材が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.2質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、該心材の結晶粒径が20~300μmであり、
 該ろう材が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、更に、2.00質量%以下のMn、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
 ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、0.55以上であること、
を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(2)は、前記中間材が、更に、8.00質量%以下のZnを含有することを特徴とする(1)のアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(3)は、前記中間材が、更に、2.00質量%以下のMn、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のCr及び0.30質量%以下のZrうちのいずれか1種又は2種以上、を含有し、且つ、Mn、Cr及びZrの含有量の合計が0.10質量%以上であることを特徴とする(1)又は(2)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(4)は、前記ろう材が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする(1)~(3)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(5)は、前記ろう材が、更に、0.050質量%以下のNa、0.050質量%以下のSr及び0.050質量%以下のSbのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする(1)~(4)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(6)は、前記ろう材が、更に、2.00質量%以下のMgを含有することを特徴とする(1)~(5)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(7)は、前記ろう材が、更に、8.00質量%以下のZn、0.100質量%以下のIn、0.100質量%以下のSn及び4.0質量%以下のCuのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする(1)~(6)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(8)は、前記中間材が、更に、13.00質量%以下のSiを含有することを特徴とする(1)~(7)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(9)は、前記中間材が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする(1)~(8)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(10)は、前記中間材が、更に、0.100質量%以下のIn及び0.100質量%以下のSnのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする(1)~(9)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(11)は、前記中間材が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする(1)~(10)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(12)は、前記ろう材が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする(1)~(11)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(13)は、不活性ガス雰囲気中又は真空中でのアルミニウム材のろう付けに用いられるアルミニウム合金ブレージングシートであって、
 ろう材/中間材/心材/中間材/ろう材の順に積層されている5層材であり、
 該中間材が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、該中間材の結晶粒径が20~300μmであり、
 該心材が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、該心材の結晶粒径が20~300μmであり、
 該ろう材が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、更に、2.00質量%以下のMn、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
 ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、0.55以上であること、
を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(14)は、前記中間材が、更に、8.00質量%以下のZnを含有することを特徴とする(13)のアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(15)は、前記中間材が、更に、2.00質量%以下のMn、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のCr及び0.30質量%以下のZrうちのいずれか1種又は2種以上、を含有し、且つ、Mn、Cr及びZrの含有量の合計が0.10質量%以上であることを特徴とする(13)又は(14)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(16)は、前記ろう材が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする(13)~(15)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(17)は、前記ろう材が、更に、0.050質量%以下のNa、0.050質量%以下のSr及び0.050質量%以下のSbのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする(13)~(16)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(18)は、前記ろう材が、更に、2.00質量%以下のMgを含有することを特徴とする(13)~(17)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(19)は、前記ろう材が、更に、8.00質量%以下のZn、0.100質量%以下のIn、0.100質量%以下のSn及び4.00質量%以下のCuのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする(13)~(18)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(20)は、前記中間材が、更に、13.00質量%以下のSiを含有することを特徴とする(13)~(19)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(21)は、前記中間材が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする(13)~(20)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(22)は、前記中間材が、更に、0.100質量%以下のIn及び0.100質量%以下のSnのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする(13)~(21)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(23)は、前記中間材が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする(13)~(22)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(24)は、前記ろう材が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする(13)~(23)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
 また、本発明(25)は、ろう材用鋳塊/中間材用鋳塊/心材用鋳塊/ろう材用鋳塊の順に積層した積層物に、少なくとも熱間加工と、冷間加工と、冷間加工での圧延のパス間に1回以上の中間焼鈍と、最後の冷間加工のパス後に最終焼鈍と、を行うことにより、アルミニウム合金ブレージングシートを得るアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法であって、
 該中間材用鋳塊が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、
 該心材用鋳塊が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.0質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
 該ろう材用鋳塊が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、残部アルミニウム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、
 該中間焼鈍のうち最後の中間焼鈍後の板厚tに対する該最終焼鈍前の板厚tの加工度(加工度=((t-t)/t)×100)が20~70%であること、
を特徴とする(1)~(12)いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(26)は、前記中間材用鋳塊が、更に、8.00質量%以下のZnを含有することを特徴とする(25)のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(27)は、前記中間材用鋳塊が、更に、2.00質量%以下のMn、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のCr及び0.30質量%以下のZrうちのいずれか1種又は2種以上、を含有し、且つ、Mn、Cr及びZrの含有量の合計が0.10質量%以上であることを特徴とする(25)又は(26)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(28)は、前記ろう材用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする(25)~(27)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(29)は、前記ろう材用鋳塊が、更に、0.050質量%以下のNa、0.050質量%以下のSr及び0.050質量%以下のSbのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする(25)~(28)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(30)は、前記ろう材用鋳塊が、更に、2.00質量%以下のMgを含有することを特徴とする(25)~(29)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(31)は、前記ろう材用鋳塊が、更に、8.00質量%以下のZn、0.100質量%以下のIn、0.100質量%以下のSn及び4.00質量%以下のCuのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする(25)~(30)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(32)は、前記中間材用鋳塊が、更に、13.00質量%以下のSiを含有することを特徴とする(25)~(31)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(33)は、前記中間材用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする(25)~(32)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(34)は、前記中間材用鋳塊が、更に、0.100質量%以下のIn及び0.100質量%以下のSnのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする(25)~(33)いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(35)は、前記中間用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする(25)~(34)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(36)は、前記ろう用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする(25)~(35)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(37)は、ろう材用鋳塊/中間材用鋳塊/心材用鋳塊/中間材用鋳塊/ろう材用鋳塊の順に積層した積層物に、少なくとも熱間加工と、冷間加工と、冷間加工での圧延のパス間に1回以上の中間焼鈍と、最後の冷間加工のパス後に最終焼鈍と、を行うことにより、アルミニウム合金ブレージングシートを得るアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法であって、
 該中間材用鋳塊が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、
 該心材用鋳塊が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
 該ろう材用鋳塊が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、更に、2.00質量%以下のMn、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
 該中間焼鈍のうち最後の中間焼鈍後の板厚tに対する該最終焼鈍前の板厚tの加工度(加工度=((t-t)/t)×100)が20~70%であること、
を特徴とする(13)~(24)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(38)は、前記中間材用鋳塊が、更に、8.00質量%以下のZnを含有することを特徴とする(37)のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(39)は、前記中間材用鋳塊が、更に、2.00質量%以下のMn、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のCr及び0.30質量%以下のZrうちのいずれか1種又は2種以上、を含有し、且つ、Mn、Cr及びZrの含有量の合計が0.10質量%以上であることを特徴とする(37)又は(38)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(40)は、前記ろう材用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする(37)~(39)いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(41)は、前記ろう材用鋳塊が、更に、0.050質量%以下のNa、0.050質量%以下のSr及び0.050質量%以下のSbのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする(37)~(40)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(42)は、前記ろう材用鋳塊が、更に、2.00質量%以下のMgを含有することを特徴とする(37)~(41)いずれか1のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(43)は、前記ろう材用鋳塊が、更に、8.00質量%以下のZn、0.100質量%以下のIn、0.100質量%以下のSn及び4.00質量%以下のCuのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする(37)~(42)いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(44)は、前記中間材用鋳塊が、更に、13.00質量%以下のSiを含有することを特徴とする(37)~(43)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(45)は、前記中間材用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする(37)~(44)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(46)は、前記中間材用鋳塊が、更に、0.100質量%以下のIn及び0.100質量%以下のSnのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする(37)~(45)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(47)は、前記中間用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする(37)~(46)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 また、本発明(48)は、前記ろう用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする(37)~(47)いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
 本発明によれば、窒素ガス雰囲気などの不活性ガス雰囲気中又は真空中でフラックスを使用せずにアルミニウム材をろう付する場合において、ろう付加熱中に、心材のMgがろう材表面に拡散することを抑制しつつ、ろう材がMgを含有する場合には心材のMgとろう材のMgがろう材表面に拡散することを抑制しつつ、ろう材溶融開始後にはろう材に添加されたMgと心材からろう材に拡散したMgが溶融ろう中に十分に溶出されて、ろう材表面の酸化皮膜が効果的に破壊されるとともに、ろう付加熱中にろう材中のSiが心材へ拡散されることが抑制され、優れたろう付性が達成されるアルミニウム合金ブレージングシートを提供することができる。
実施例で作製したミニコアを示す図である。 本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシート及び本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートにおけるドロップ型流動性試験の加熱後の様子を示す図である。
 本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートは、不活性ガス雰囲気中又は真空中でのアルミニウム材のろう付けに用いられるアルミニウム合金ブレージングシートであって、
 ろう材/中間材/心材/ろう材の順に積層されている4層材であり、
 該中間材が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、該中間材の結晶粒径が20~300μmであり、
 該心材が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、該心材の結晶粒径が20~300μmであり、
 該ろう材が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、更に、2.00質量%以下のMn、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
 ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、0.55以上であること、
を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシートである。
 本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートは、ろう材1と、中間材1と、心材と、ろう材2とが、ろう材1/中間材1/心材/ろう材2の順に積層されてクラッドされている4層材である。つまり、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートは、心材の一方の面に、ろう材1及び中間材1が、心材側から中間材1/ろう材1の順にクラッドされ、且つ、心材の他方の面に、ろう材2がクラッドされているクラッド材である。なお、本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートでは、ろう材1の化学組成とろう材2の化学組成とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 本発明の第一の形態のアルミニウム合金クラッド材に係る中間材は、
 0.40~6.00質量%のMgを含有し、
 残部アルミニウム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。
 中間材はMgを含有する。中間材に含有されるMgは、酸化物生成自由エネルギーがアルミニウムよりも低いため、ろう付加熱時にろう材中へ拡散して、ろう材の表面を覆っているアルミニウムの酸化皮膜を破壊する。中間材中のMg含有量は、0.40~6.00質量%、好ましくは1.30~5.00質量%、特に好ましくは2.50~4.00質量%である。中間材中のMg含有量が上記範囲にあることにより、ろう材溶融後の酸化皮膜の破壊が起こり、ろう付性が良好となる。一方、中間材中のMg含有量が、上記範囲未満だと、ろう材中へ拡散及び溶出するMg量が不足して、ろう材表面の酸化皮膜の破壊効果が不十分となり、また、上記範囲を超えると、材料製造時に割れが生じ易くなり、ブレージングシートの製造が困難となる。
 中間材は、更に、Znを含有することができる。中間材に含有されるZnは、中間材の固相線温度を低下させ、ろう材へのMgの供給速度を上げることができる。また、中間材に含有されるZnは、電位を卑にする効果があり、中間材がZnを含有することにより、中間材と心材の電位差が形成され、犠牲防食効果が発揮される。中間材がZnを含有する場合、中間材中のZn含有量は、8.00質量%以下、好ましくは3.50質量%以下である。中間材中のZn含有量が上記範囲を超えると、自己耐食性が低くなるため、早期に消耗し、十分な防食性が発揮されない。
 中間材は、更に、Mn、Cu、Cr及びZrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することができる。MnとCuは、高温の変形抵抗を上げる効果があることから、熱間圧延におけるクラッド時に中間材の変形抵抗を増し、クラッド率の変動を小さくできる効果が得られる。また、CrとZrは、中間材の結晶粒径の調整のために添加される。中間材は、更に、2.00質量%以下のMn、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のCr及び0.30質量%以下のZrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することができる。中間材がMnを含有する場合、中間材中のMn含有量は、2.00質量%以下、好ましくは0.10~2.00質量%、特に好ましくは0.60~1.50質量%である。中間材中のMn含有量が上記範囲を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性が低くなる。中間材がCuを含有する場合、中間材中のCuの含有量は、1.20質量%以下、好ましくは0.05~1.00質量%である。中間材のCuの含有量が、上記範囲を超えると、粒界腐食が発生するおそれが高くなる。中間材がCrを含有する場合、中間材中のCr含有量は、0.30質量%以下、好ましくは0.05~0.30質量%、特に好ましくは0.10~0.20質量%である。中間材中のCr含有量が上記範囲を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性が低くなる。中間材がZrを含有する場合、中間材中のZr含有量は、0.30質量%以下、好ましくは0.05~0.30質量%、特に好ましくは0.10~0.20質量%である。中間材中のZr含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性が低くなる。
 中間材が、Mn、Cr及びZrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有する場合、中間材中のMn、Cr及びZrの合計含有量は、0.10質量%以上、好ましくは0.40~2.00質量%、特に好ましくは1.00~1.50質量%である。中間材中のMn、Cr及びZrの合計含有量が上記範囲にあることにより、熱間圧延性と塑性加工性に優れる。
 中間材は、更に、Siを含有することができる。中間材がSiを含有することにより、中間材の固相線温度が低くなり、ろうが溶融する温度域において液相が生成して中間材が一部溶融することで、上述したろう材へのMgの供給速度が上がる。更に、中間材がSiを含有することにより、中間材自身がろう材として機能することもできる。中間材がSiを含有する場合、中間材中のSiの含有量は、13.00質量%以下、好ましくは1.00~13.00%である。中間材中のSi含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な初晶Siが形成され易くなり、材料製造時に割れが発生し易くなり、塑性加工性が低くなる。また、中間材は、0.05~1.00質量%のSiを含有していてもよい。
 また、中間材は、1.00質量%以下、好ましくは0.05~0.50質量%のFeを含有していてもよい。
 中間材は、更に、Biを含有することができる。中間材に含有されるBiは、ろう付加熱時に中間材や心材からろう材へ供給されるMgによる酸化皮膜の破壊を促進し、ろう付性を向上させる。中間材がBiを含有する場合、中間材中のBiの含有量は、1.00質量%以下、好ましくは0.004~0.50質量%、特に好ましくは0.10~0.50質量%ある。中間材中のBi含有量が、上記範囲を超えると、材料の圧延時に割れを生じ易くなり、ブレージングシートの製造が困難になる。
 中間材は、更に、In及びSnのうちのいずれか1種又は2種を含有することができる。中間材がInを含有する場合、中間材中のIn含有量は、0.100質量%以下、好ましくは0.010~0.050質量%である。中間材がSnを含有する場合、中間材中のSn含有量は、0.100質量%以下、好ましくは0.010~0.100質量%である。 
 本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートに係る心材は、
 0.20~2.00質量%のMgを含有し、
 更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、
 残部アルミニウム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。
 心材はMgを含有する。心材に含有されるMgは、マトリクス中に固溶して固溶強化により材料強度を向上させる。また、心材に含有されるMgは、Siと反応してMgSi化合物の時効析出による強度向上に効果を発揮するとともに、酸化物生成自由エネルギーがアルミニウムよりも低いため、ろう付加熱時にろう材中へ拡散して、ろう材の表面を覆っているアルミニウムの酸化皮膜を破壊する。心材中のMg含有量は、0.20~2.00質量%、好ましくは0.50~1.50質量%、特に好ましくは0.50~1.00質量%である。一方、心材中のMg含有量が、上記範囲未満だと、ろう材中へ拡散及び溶出するMg量が不足してろう材表面の酸化皮膜の破壊効果が不十分となり、また、上記範囲を超えると、心材の固相線温度(融点)が低くなり、ろう付時に心材溶融が起こるおそれが高くなる。
 心材は、Mn、Si、Fe、Cu、Ti、Zr及びCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有する。
 心材に含有されるMnは、Fe、SiとともにAl-Fe-Mn系、Al-Mn-Si系、Al-Fe-Mn-Si系の金属間化合物を形成し、分散強化として作用し、あるいはマトリクス中に固溶して固溶強化により材料強度を向上させる。また、心材に含有されるMnは、電位を貴にして犠牲陽極材やフィンとの電位差を大きくし、犠牲陽極効果による防食効果を向上させる効果も発揮する。心材中のMn含有量は、1.80質量%以下、好ましくは0.60~1.50質量%である。心材中のMn含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が生成され易く、塑性加工性が低くなる。
 心材に含有されるSiは、Fe、MnとともにAl-Mn-Si系、Al-Fe-Si系、Al-Fe-Mn-Si系の金属間化合物を形成し、分散強化として作用し、或いはマトリクス中に固溶して固溶強化により材料強度を向上させる。また、心材に含有されるSiは、Mgと反応してMgSi化合物の時効析出による強度向上に効果を発揮する。心材がSiを含有する場合、心材中のSi含有量は、1.50質量%以下、好ましくは0.05~1.00質量%、特に好ましくは0.20~1.00質量%である。心材中のSi含有量が、上記範囲を超えると、心材の固相線温度(融点)が低くなり、ろう付時に心材溶融が起こるおそれが高くなる。
 心材に含有されるFeは、Mn、SiとともにAl-Fe-Mn系、Al-Fe-Si系、Al-Fe-Mn-Si系の金属間化合物を形成し、分散強化として作用し、材料強度を向上させる。心材がFeを含有する場合、心材中のFe含有量は、1.00質量%以下、好ましくは0.05~0.70質量%である。心材中のFe含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性が低くなる。
 心材に含有されるCuは、固溶強化により材料強度を向上させる。また、心材に含有されるCuは、電位を貴にして犠牲陽極材やフィンとの電位差を大きくし、犠牲陽極効果による防食効果を向上させる効果も発揮する。心材がCuを含有する場合、心材中のCu含有量は、1.20質量%以下、好ましくは0.05~1.00質量%である。心材中のCu含有量が、上記範囲を超えると、粒界腐食が発生するおそれが高くなるとともに、心材の融点低下による溶融のおそれが高まる。
 心材に含有されるTiは、固溶強化により強度を向上させ、また、耐食性を向上させる効果を発揮する。心材がTiを含有する場合、心材中のTi含有量は、0.30質量%以下、好ましくは0.10~0.20質量%である。心材中のTi含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性が低くなる。
 心材に含有されるZrは、固溶強化により強度を向上させ、また、Al-Zr系の微細化合物を析出させ、ろう付後の結晶粒粗大化に作用する。心材がZrを含有する場合、心材中のZr含有量は、0.30質量%以下、好ましくは0.10~0.20質量%である。心材中のZr含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性が低くなる。
 心材に含有されるCrは、固溶強化により強度を向上させ、また、Al-Cr系の微細化合物を析出させ、ろう付後の結晶粒粗大化に作用する。心材がCrを含有する場合、心材中のCr含有量は、0.30質量%以下、好ましくは0.10~0.20質量%である。心材中のCr含有量が、上記範囲を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性が低くなる。
 心材の結晶粒径は、20~300μm、好ましくは50~200μmであり、且つ、中間材の結晶粒径は、20~300μm、好ましくは50~200μmである。心材及び中間材の結晶粒径が上記範囲にあることにより、ろう付性に優れる。心材及び中間材の結晶粒径が小さいと、心材又は中間材と直接クラッドされた側のろう材に含有されているSiが、心材又は中間材の結晶粒界近傍で拡散し易くなるため、ろう量が少なくなり、ろう付け性が低くなる。心材及び中間材の結晶粒径が大きいと、Siの拡散量が抑制される。心材及び中間材の結晶粒径が、上記範囲未満だと、ろう付性が低くなり、また、上記範囲を超えると、アルミニウム合金ブレージングシートを塑性加工する際に肌荒れを生じる原因となる。なお、アルミニウム合金ブレージングシートの製造工程において、冷間加工のパス間に行う中間焼鈍のうち、最後の中間焼鈍後の板厚tに対する最終焼鈍前の板厚tの加工度(加工度=((t-t)/t)×100)を20~70%とすることにより、心材及び中間材の結晶粒径を上記範囲とすることができる。
 本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートに係るろう材(ろう材1、ろう材2)は、
 4.00~13.00質量%のSiと、
 2.00質量%以下のMn、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上と、
を含有し、
 残部アルミニウム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。なお、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートにおいて、ろう材1の化学組成とろう材2の化学組成は、同一であっても、異なってもよい。
 ろう材中のSi含有量は、4.00~13.00質量%である。ろう材中のSi含有量が、上記範囲未満だと、ろう付性が十分でなく、また、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な初晶Siが形成され易くなり、材料製造時に割れが発生し易くなり、塑性加工性が低くなる。
 ろう材は、更に、Mn、Ti、Zr及びCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有する。ろう材に含有されるMn、Ti、Zr及びCrは、ろう材の結晶粒径を粗大化し、ろう付加熱中に、ろう材中のMgがろう材の粒界を経路としてろう材表面へ拡散する量、心材中のMgがろう材に拡散し、さらにろう材の粒界を経路としてろう材表面へ拡散する量を抑制し、ろう材表面上のMgOの酸化皮膜生成を抑制することでろう付性を向上させる。ろう材がMnを含有する場合、ろう材中のMnの含有量は、2.00質量%以下、好ましくは0.10~0.60質量%である。ろう材がTiを含有する場合、ろう材中のTi含有量は、0.30質量%以下、好ましくは0.05~0.10質量%である。ろう材がZrを含有する場合、ろう材中のZr含有量は、0.30質量%以下、好ましくは0.05~0.10質量%である。ろう材がCrを含有する場合、ろう材中のCr含有量は、0.30質量%以下、好ましくは0.05~0.10質量%である。ろう材中にMn、Ti、Zr又はCrを2種以上含有する場合、ろう材中のMn、Ti、Zr又はCrの含有量の合計は、0.05質量%以上が好ましい。ろう材中のMn、Ti、Zr又はCrの含有量の合計が0.05質量%未満の場合、ろう付加熱中のろうが溶融する前に、ろう材表面にMgOが多量に形成されるためろう付性が低くなる。一方、ろう材中のMn、Ti、Zr又はCrのそれぞれの含有量が上記範囲を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性が低くなる。
 ろう材は、更に、Biを含有することができる。ろう材に含有されるBiは、ろう付加熱時に中間材や心材からろう材へ供給されるMgによる酸化皮膜の破壊を促進し、ろう付性を向上させる。ろう材がBiを含有する場合、ろう材中のBi含有量は、1.00質量%以下、好ましくは0.004~0.50質量%、特に好ましくは0.05~0.30質量%である。ろう材中のBi含有量が上記範囲を超えると、ろう材の変色を伴って、ろう付性が著しく低くなる。
 ろう材は、更に、Na、Sr及びSbのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することができる。Na、Sr又はSbは、Si粒子微細化のために、ろう材に添加される。ろう材がNaを含有する場合、ろう材中のNa含有量は、0.050質量%以下、好ましくは0.003~0.050質量%、特に好ましくは0.005~0.030質量%である。ろう材がSrを含有する場合、ろう材中のSr含有量は、0.050質量%以下、好ましくは0.003~0.050質量%、特に好ましくは0.005~0.030質量%である。ろう材がSbを含有する場合、ろう材中のSb含有量は、0.050質量%以下、好ましくは0.003~0.050質量%、特に好ましくは0.005~0.030質量%である。
 ろう材は、更に、Mgを含有することができる。ろう材中のMgは、ろう材の表面を覆っているアルミニウムの酸化皮膜を破壊し、ろう付性が向上する。ろう材がMgを含有する場合、ろう材中のMg含有量は、2.00質量%以下、好ましくは0.01~1.00質量%である。ろう材中のMg含有量が上記範囲を超えると、ろう付加熱中のろうが溶融する前に、ろう材表面にMgOが形成されるためろう付性が低下する。
 ろう材は、更に、Zn、In、Sn及びCuのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することができる。ろう材中のZn、In、Snともに、ろう付後に心材の表面に残留するろう材の電位を低下させることができる。そして、ろう材の犠牲防食効果により、ろう付後のアルミニウム製品の耐食性をより向上させることができる。ろう材がZnを含有する場合、ろう材中のZn含有量は、8.00質量%以下、好ましくは0.50~3.00質量%である。ろう材がInを含有する場合、ろう材中のIn含有量は、0.100質量%以下、好ましくは0.010~0.050質量%である。ろう材がSnを含有する場合、ろう材中のSn含有量は、0.100質量%以下、好ましくは0.010~0.100質量%である。ろう材がCuを含有する場合、Cuはろう材の電位を高めることができる。Zn、In、Snによりろう材電の電位が過度に低下した場合に、Cuを含有させることで、電位をより適切な値に調整する機能を有する。ろう材中のCu含有量は、1.20質量%以下、好ましくは0.01~0.50質量%、特に好ましくは0.05~0.30質量%である。
 また、ろう材は、1.00質量%以下、好ましくは0.05~0.50質量%のFeを含有していてもよい。
 本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートは、ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、0.55以上、好ましくは0.65以上である。ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、上記範囲にあることにより、ろう付加熱時にエロージョンが生じ難くなる。一方、ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、上記範囲未満だと、ろう付加熱時にエロージョンが生じる。なお、ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)の測定方法については後述する。
 本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートは、不活性ガス雰囲気中又は真空中でのアルミニウム材のろう付けに用いられるアルミニウム合金ブレージングシートであって、
 ろう材/中間材/心材/中間材/ろう材の順に積層されている5層材であり、
 該中間材が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、該中間材の結晶粒径が20~300μmであり、
 該心材が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、該心材の結晶粒径が20~300μmであり、
 該ろう材が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、更に、2.00質量%以下のMn、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
 ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、0.55以上であること、
を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシートである。
 本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートは、ろう材1と、中間材1と、心材と、中間材2と、ろう材2とが、ろう材1/中間材1/心材/中間材2/ろう材2の順に積層されてクラッドされている5層材である。つまり、本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートは、心材の一方の面に、ろう材1及び中間材1が、心材側から中間材1/ろう材1の順にクラッドされ、且つ、心材の他方の面に、心材側から中間材2/ろう材2がクラッドされているクラッド材である。なお、本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートでは、ろう材1の化学組成とろう材2の化学組成とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートでは、中間材1の化学組成と中間材2の化学組成とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートに係る心材、中間材(中間材1、中間材2)及びろう材(ろう材1、ろう材2)は、本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートに係る心材、中間材及びろう材と同様である。
 本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートは、ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、0.55以上、好ましくは0.65以上である。ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、上記範囲にあることにより、ろう付加熱時にエロージョンが生じ難くなる。一方、ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、上記範囲未満だと、ろう付加熱時にエロージョンが生じる。なお、ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)の測定方法については後述する。
 アルミニウム合金ブレージングシートの中間材又は心材がMgを含有する場合、中間材や心材の固相線温度が低くなっている上に、アルミニウム合金ブレージングシートに、ろう付加熱前にひずみが加わると、ろう付加熱時に、再結晶が生じ、粒径が粗大化するものの、亜結晶粒が残存し、亜結晶粒の亜粒界にSiが浸透するため、エロージョンが生じ易くなる。そこで、アルミニウム合金ブレージングシートの製造工程において、最終焼鈍前の加工率を低くして、素材の結晶粒径を最適化し、熱間加工以降の入熱量を大きくすることで、微細なMn系化合物を粗大化させ、加えてMgを析出させることで、再結晶温度を高くし、ろう付加熱中の再結晶粒径を大きくするとともに、亜結晶粒の生成を抑制することにより、エロージョンを抑制することができる。そして、本発明者らは、(I)アルミニウム合金ブレージングシートの製造工程において、最終焼鈍前の加工度を20~70%とすること、詳細には、冷間加工における冷間圧延のパス間に行う中間焼鈍のうち、最後の中間焼鈍後の板厚tに対する最終焼鈍前の板厚tの加工度(加工度=((t-t)/t)×100)を20~70%とすることにより、ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、0.55以上、好ましくは0.65以上であるアルミニウム合金ブレージングシートが得られること、及び(II)ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、0.55以上、好ましくは0.65以上であるアルミニウム合金ブレージングシートは、ろう付前に所定の形状に加工されるときにひずみが加わっても、エロージョンが生じ難いこと、すなわち、ドロップ型流動性試験における、アルミニウム合金ブレージングシートの「ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)」を、0.55以上、好ましくは0.65以上とすることにより、ろう付加熱時のエロージョンを抑制できることを見出した。
 なお、本発明において、ドロップ型流動性試験によるひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)は、以下の手順により求められる。試験材のアルミニウム合金ブレージングシート(ひずみが加えられる前)を2つ用意し、一方に、冷間圧延により5%のひずみを加え、5%のひずみが加えられた試験材を作製する。なお、冷間圧延により5%のひずみを加えるとは、試験材に対し、ひずみを加える前の板厚の5%に相当する厚み分を減ずる加工を加えることを指す。例えば、ひずみを加える前の試験材の板厚が0.500mmであった場合は、冷間圧延により、板厚を0.475mmまで減ずる加工を行ったときのひずみは5%である。次いで、ひずみが加えられる前の試験材と、5%のひずみが加えられた後の試験材を用いて、ドロップ型流動性試験により流動係数を求める。圧延方向を長手方向として幅40mm×長さ60mmに切り出して吊り下げ用の穴3φを二個設けた後、重量(W0)を測定し、図2のように吊り下げて、窒素ガス(酸素濃度:15~20ppm)炉中で、室温から600℃までの平均昇温速度20℃/分で、到達温度600℃まで加熱し、600℃で3分保持する。加熱後、図2に示すように、ろう溜まり部(B)を切断して、重量(WB)を測定し、下記式(1): 
   K=(4WB-W0)/(3W0×クラッド率)    (1)
により流動係数(K)を求める。ひずみが加えられる前の試験材の流動係数(K)と、5%のひずみが加えられた後の試験材の流動係数(K)と、を求め、下記式(2):
   α=K/K   (2)
により、ひずみが加えられる前の流動係数Kに対する5%のひずみが加えられた後の流動係数Kの比α(α=K/K)を算出する。なお、ろう材1とろう材2の成分が異なることにより、あるいは、中間材と心材の成分が異なることにより、あるいは、中間材1と中間材2の成分が異なることにより、ろう材1側とろう材2側の流動係数が異なる場合は、上記の流動係数比αは、ろう材1側とろう材2側の平均値として求められることになる。
 本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシート及び本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートは、窒素ガス雰囲気などの不活性ガス雰囲気中又は真空中でフラックスを使用せずにアルミニウム材をろう付、すなわち、フラックスレスろう付に、好適に用いられる。本発明のアルミニウム合金ブレージングシートは、冷媒などが通る流路構成材となるチューブや、チューブと接合されて熱交換器の構造を形作るプレートなどに使用される。本発明のアルミニウム合金ブレージングシートがチューブ材に用いられる場合、ブレージングシートの厚みは、0.15~0.5mm程度であり、ろう材及び中間材のクラッド率は、通常3~30%程度である。本発明のアルミニウム合金ブレージングシートがプレート材に用いられる場合、ブレージングシートの厚みは、0.8~5mm程度であり、ろう材及び中間材のクラッド率は、3~30%程度である。
 次に、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法について説明する。本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法は、本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法では、ろう材用鋳塊/中間材用鋳塊/心材用鋳塊/ろう材用鋳塊の順に積層した積層物に、また、本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法では、ろう材用鋳塊/中間材用鋳塊/心材用鋳塊/中間材用鋳塊/ろう材用鋳塊の順に積層した積層物に、少なくとも熱間加工と、冷間加工と、冷間加工の圧延のパス間に1回以上の中間焼鈍と、最後の冷間加工のパス後に最終焼鈍と、を行うことにより、アルミニウム合金ブレージングシートを得るアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法であって、
 該中間材用鋳塊が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、
 該心材用鋳塊が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
 該ろう材用鋳塊が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、更に、2.00質量%以下のMn、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
 該中間焼鈍のうち最後の中間焼鈍後の板厚tに対する該最終焼鈍前の板厚tの加工度(加工度=((t-t)/t)×100)が20~70%であること、
を特徴とする本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法である。つまり、本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法と、本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法とでは、熱間圧延に供する積層物が異なること以外は同様である。以下、本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法と、本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法とで、共通する点については、本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法と本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を、総称して、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法と記載して説明する。
 本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法では、先ず、心材、中間材及びろう材に用いる所望の成分組成を有するアルミニウム合金を、それぞれ溶解、鋳造することによって、心材用鋳塊、中間材用鋳塊及びろう材用鋳塊を作製する。これら溶解、鋳造の方法は、特に限定されるものではなく通常の方法が用いられる。
 次いで、心材用鋳塊、中間材用鋳塊及びろう材用鋳塊を、必要に応じて、均質化処理する。均質化処理の好ましい温度範囲は、400~600℃であり、均質化処理時間は2~20時間である。
 次いで、心材用鋳塊、中間材用鋳塊及びろう材用鋳塊を面削した後、所定の厚さにし、心材用鋳塊の一方の面に、心材用鋳塊側から順に、中間材用鋳塊とろう材用鋳塊を重ね合わせ、心材用鋳塊の他方の面に、ろう材用鋳塊を重ね合わせて、積層物とするか、または、心材用鋳塊の一方の面に、心材用鋳塊側から順に、中間材用鋳塊とろう材用鋳塊を重ね合わせ、心材用鋳塊の他方の面に、心材用鋳塊側から順に、中間材用鋳塊とろう材用鋳塊を重ね合わせて、積層物とする。
 中間材用鋳塊は、0.40~6.00質量%、好ましくは1.30~5.00質量%、特に好ましくは2.50~4.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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。
 中間材用鋳塊は、更に、8.00質量%以下、好ましくは3.50質量%以下のZnを含有することができる。
 中間材用鋳塊は、更に、2.00質量%以下、好ましくは0.10~2.00質量%、特に好ましくは0.60~1.50質量%のMn、1.20質量%以下、好ましくは0.05~1.00質量%のCu、0.30質量%以下、好ましくは0.05~0.30質量%、特に好ましくは0.10~0.20質量%のCr及び0.30質量%以下、好ましくは0.05~0.30質量%、特に好ましくは0.10~0.20質量%のZrうちのいずれか1種又は2種以上を含有することができる。中間材用鋳塊が、更に、Mn、Cr及びZrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有する場合、Mn、Cr及びZrの含有量の合計は、0.10質量%以上、好ましくは0.60~1.80質量%、特に好ましくは1.00~1.50質量%である。
 中間材用鋳塊は、更に、Siを含有することができる。中間材用鋳塊がSiを含有する場合、中間材用鋳塊中のSiの含有量は、13.00質量%以下、好ましくは1.00~13.00%である。また、0.05~1.00質量%のSiを含有してもよい。
 中間材用鋳塊は、更に、Feを含有することができる。中間材用鋳塊がFeを含有する場合、中間材用鋳塊中のFeの含有量は、1.00質量%以下、好ましくは0.05~0.50%である。
 中間材用鋳塊は、更に、Biを含有することができる。中間材用鋳塊がBiを含有する場合、中間材用鋳塊中のBiの含有量は、1.00質量%以下、好ましくは0.004~0.50質量%、特に好ましくは0.10~0.50質量%ある。
 中間材用鋳塊は、更に、0.100質量%以下、好ましくは0.010~0.050質量%のIn及び0.100質量%以下、好ましくは0.010~0.100質量%のSnのうちのいずれか1種又は2種を含有することができる。中間材用鋳塊に含有される不可避的不純物としては、Ag、B、Be、Ca、Cd、Co、Ga、Ge、Li、Mo、Na、Ni、P、Pb、Sr、V、Hg等が挙げられる。本発明の中間材用鋳塊には、これらの不可避不純物を、それぞれ0.05質量%以下であれば含有していてもよい。
 心材用鋳塊は、0.20~2.00質量%、好ましくは0.50~1.50質量%、特に好ましくは0.50~1.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下、好ましくは0.60~1.50質量%のMn、1.50質量%以下、好ましくは0.05~1.00質量%、さらに好ましくは0.20~1.00質量%のSi、1.00質量%以下、好ましくは0.05~0.70質量%のFe、1.20質量%以下、好ましくは0.05~1.00質量%のCu、0.30質量%以下、好ましくは0.10~0.20質量%のTi、0.30質量%以下、好ましくは0.10~0.20質量%のZr及び0.30質量%以下、好ましくは0.10~0.20質量%のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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。心材用鋳塊に含有される不可避的不純物としては、Ag、B、Be、Bi、Ca、Cd、Co、Ga、Ge、Li、Mo、Na、Ni、P、Pb、V、Hg、In、Sn、Sr、Zn等が挙げられる。本発明の心材用鋳塊には、これらの不可避不純物を、それぞれ0.05質量%以下であれば含有していてもよい。
 ろう材用鋳塊は、4.00~13.00質量%のSiを含有し、更に、2.00質量%以下、好ましくは0.10~0.60質量%のMn、0.30質量%以下、好ましくは0.05~0.10質量%のTi、0.30質量%以下、好ましくは0.05~0.10質量%のZr及び0.30質量%以下、好ましくは0.05~0.10質量%のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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。
 ろう材用鋳塊は、更に、Biを含有することができる。ろう材用鋳塊がBiを含有する場合、ろう材用鋳塊中のBi含有量は、1.00質量%以下、好ましくは0.004~0.50質量%、特に好ましくは0.05~0.30質量%である。
 ろう材用鋳塊は、更に、Na、Sr及びSbのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することができる。ろう材用鋳塊がNaを含有する場合、ろう材用鋳塊中のNa含有量は、0.050質量%以下、好ましくは0.003~0.050質量%、特に好ましくは0.005~0.030質量%である。ろう材用鋳塊がSrを含有する場合、ろう材用鋳塊中のSr含有量は、0.050質量%以下、好ましくは0.003~0.050質量%、特に好ましくは0.005~0.030質量%である。ろう材用鋳塊がSbを含有する場合、ろう材中のSb含有量は、0.050質量%以下、好ましくは0.003~0.050質量%、特に好ましくは0.005~0.030質量%である。
 ろう材用鋳塊は、更に、Mgを含有することができる。ろう材用鋳塊がMgを含有する場合、ろう材中のMg含有量は、2.00質量%以下、好ましくは0.01~1.00質量%である。
 ろう材用鋳塊は、更に、Zn、In、Sn及びCuのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することができる。ろう材用鋳塊がZnを含有する場合、ろう材用鋳塊中のZn含有量は、8.00質量%以下、好ましくは0.50~3.00質量%である。ろう材用鋳塊がInを含有する場合、ろう材用鋳塊中のIn含有量は、0.100質量%以下、好ましくは0.010~0.050質量%である。ろう材用鋳塊がSnを含有する場合、ろう材用鋳塊中のSn含有量は、0.100質量%以下、好ましくは0.010~0.100質量%である。ろう材用鋳塊がCuを含有する場合、ろう材用鋳塊中のCu含有量は、1.20質量%以下、好ましくは0.01~0.50質量%、特に好ましくは0.05~0.30質量%である。
 ろう材用鋳塊は、更に、Feを含有することができる。ろう材用鋳塊がFeを含有する場合、ろう材用鋳塊中のFeの含有量は、1.00質量%以下、好ましくは0.05~0.50質量%である。ろう材用鋳塊に含有される不可避的不純物としては、Ag、B、Be、Ca、Cd、Co、Ga、Ge、Li、Mo、Ni、P、Pb、V、Hg等が挙げられる。本発明のろう材用鋳塊には、これらの不可避不純物を、それぞれ0.05質量%以下であれば含有していてもよい。
 熱間加工では、ろう材用鋳塊/中間材用鋳塊/心材用鋳塊/ろう材用鋳塊の順に積層した積層物(本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法)、又はろう材用鋳塊/中間材用鋳塊/心材用鋳塊/中間材用鋳塊/ろう材用鋳塊の順に積層した積層物(本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法)を、400~550℃で熱間圧延する。熱間圧延では、例えば、2~8mmの板厚となるまで圧延を行う。
 冷間加工では、熱間加工を行い得られる熱間圧延物を、冷間で圧延する。冷間加工では、冷間での圧延を、複数回のパスで行う。
 冷間加工において、冷間での圧延のパス間に、1回又は2回以上の中間焼鈍を行う。中間焼鈍の温度は、200~500℃、好ましくは250~400℃である。中間焼鈍では、中間焼鈍温度まで昇温し、中間焼鈍温度に達した後、速やかに冷却を開始してもよいし、あるいは、中間焼鈍温度に達した後、中間焼鈍温度で一定時間保持後、冷却を開始してもよい。中間焼鈍の保持時間は、0~10時間、好ましくは1~5時間である。
 冷間圧延後、冷間加工を行い得られる冷間圧延物を、300~500℃、好ましくは350~450℃で焼鈍する最終焼鈍を行う。最終焼鈍では、最終焼鈍温度まで昇温し、最終焼鈍温度に達した後、速やかに冷却を開始してもよいし、あるいは、最終焼鈍温度に達した後、最終焼鈍温度で一定時間保持後、冷却を開始してもよい。最終焼鈍の保持時間は、0~10時間、好ましくは1~5時間である。
 そして、本発明のアルミニウム合金クラッド材の製造方法では、中間焼鈍のうち最後の中間焼鈍後の板厚tに対する最終焼鈍前の板厚tの加工度(加工度=((t-t)/t)×100)が20~70%である。つまり、本発明のアルミニウム合金クラッド材の製造方法では、最後の中間焼鈍を行った後、最終焼鈍までの冷間圧延で、加工度(加工度=((t-t)/t)×100)が20~70%となるように冷間加工を行う。最後の中間焼鈍後の板厚tに対する最終焼鈍前の板厚tの加工度(加工度=((t-t)/t)×100)を20~70%とすることにより、心材及び中間材の結晶粒径を、20~300μm、好ましくは50~200μmに調整することができる。
 このようにして、本発明のアルミニウム合金クラッド材の製造方法(本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法又は本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法)を行うことにより、本発明のアルミニウム合金クラッド材(本発明の第一の形態のアルミニウム合金ブレージングシート又は本発明の第二の形態のアルミニウム合金ブレージングシート)を得る。
 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。
 連続鋳造により、表1、表3、表5、表7に示す化学成分を有するろう材、中間材、心材用鋳塊を作製する。次いで、心材用鋳塊を均質化した後面削を施し、心材用鋳塊の板厚を所定の厚さとする。次いで、ろう材用鋳塊と中間材用鋳塊に熱間圧延を行い、ろう材用鋳塊と中間材用鋳塊の板厚を所定の厚さとする。このようにして得られたろう材用鋳塊、中間材用鋳塊と心材用鋳塊を表1、表3、表5、表7に示す組み合わせで重ね合わせ、積層物を作製する。得られた積層物に熱間圧延を行い、心材用鋳塊とろう材用鋳塊とを接合し、板厚3.0mmのクラッド材を作製する。得られたクラッド材に、冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍の順に行い、板厚0.4~1.0mmの試験材を得た。なお、中間焼鈍と最終焼鈍に関しては、保持温度は400℃、また、保持時間3時間で行った。また、中間焼鈍後の板厚(t)から最終焼鈍前の板厚(t)までの加工度(加工度(%)=((t-t)/t)×100)を表2、表4、表6、表8に示す。
<結晶粒径の測定>
 作製した試験材の断面(L-LT面)を鏡面研磨して面出しし、その後バーカーエッチングを行い、顕微鏡写真を撮影する。中間材の結晶粒径については、顕微鏡写真において、ろう材と中間材の界面に並行な線分をろう材と中間材上に引き、線分によって切断される結晶粒を数え、各試験材のろう材と中間材の結晶粒径を、「結晶粒径(μm)=(線分の長さ(mm)×1000)/(切断された結晶粒の数×写真倍率)」の計算式によって算出した。なお、線分端部の結晶粒数は0.5とする。心材の結晶粒径については、中間材と心材の界面に並行な線分を心材上に引き、線分によって切断される結晶粒を数え、心材の結晶粒径を、「結晶粒径(μm)=(線分の長さ(mm)×1000)/(切断された結晶粒の数×写真倍率)」の計算式によって算出した。なお、線分端部の結晶粒数は0.5とする。ろう材の結晶粒径については、5μm以上をA、5μm未満をXとして表1に示す。また、中間材と心材の結晶粒径については、300μmを超える場合をX、300μm以下200μm以上をA、200μm未満100μm以上をB、100μm未満50以上μmをC、50μm未満20μm以上をD、20μm未満をYとして、結晶粒径の結果を表2、表4、表6、表8に示す。
<ろう付性の評価>
 50mm×50mmの試験材をアセトンで脱脂処理のみ行ったもの(エッチング無し)、及びアセトンで脱脂処理後、弱酸でエッチング処理したもの(エッチング有り)、並びに0.1mm厚さの3003合金板材をコルゲート加工した後に脱脂したものを準備し、図1に示すミニコアに組付けた。ミニコアの上側試験材は、コルゲートフィンとろう材1側で接触しており、下側試験材はコルゲートフィンとろう材2側で接触している。
 次いで、ろう付加熱を、窒素ガス炉中で行った。窒素ガス炉は、バッチ式実験炉であり、ろう付時の酸素濃度は15~20ppmとした。試験片の到達温度をいずれも600℃とした。
 次いで、ろう付後のミニコアからコルゲートフィンを切除した。そして、各平板上に存在するフィレットの痕跡について平板の幅方向における長さを測定し、これらの合計を算出する。これとは別に、平板とコルゲートフィンとが完全に接合されたと仮定した場合のフィレットの板幅方向における長さの合計を算出する。そして、後者の値に対する前者の値の比率を各試験体におけるコルゲートフィンの接合率(%)とする。接合率は、上側試験材と下側試験材それぞれで算出した。なお、後者の値は、例えば、コルゲートフィンの幅と、コルゲートフィンの頂部の数とを掛け合わせることにより算出できる。
<ドロップ型流動性試験>
 上記で得られた0.4~1.0mmの試験材と、上記で得られた0.4~1.0mm厚の試験材を冷間圧延により、ひずみを5%加えた試験材(板厚0.4mmの場合は板厚0.38mmまで圧延した試験材)を用いて、ドロップ型流動性試験によりそれぞれの流動係数を求めた。
 まず、圧延方向を長手方向として幅40mm×長さ60mmに切り出して吊り下げ用の穴3φを二個設けた後、重量(W0)を測定し、図2のように吊り下げて、窒素ガス炉中で、室温から600℃までの平均昇温速度20℃/分で昇温し、到達温度600℃まで加熱し、更に、600℃で3分間保持した。加熱試験後、ろう溜まり部(B)を切断して重量(WB)を測定し、下記式(1):
   K=(4WB-W0)/(3W0×クラッド率)    (1)
により、流動係数(K)を求めた。次いで、ひずみが加えられる前の試験体の流動係数Kと、5%のひずみが加えられた後の試験体の流動係数Kの比αを、下記式(2):
   α=K/K    (2)
により算出した。αについては、0.80以上をA、0.80未満0.65以上をB、0.65未満0.55以上をC、0.55未満をXとして表2、表4、表6、表8に示す。
<耐食性の評価>
 試験材のうち中間材にZnを含有する試験材について、板厚0.4mmで50mm×100mmの試験材をアセトンで脱脂処理後、吊り下げ用の穴5φを一個設けた後、吊り下げた状態で窒素ガス炉中でろう付加熱した。試験片の到達温度をいずれも600℃とした。吊り下げ用の穴を含む吊り下げ上部10mmと、吊り下げ下部のろう溜まり20mmを除去し、ろう材1面が露出するようにろう材1の反対面と端部をシリコン樹脂でマスキングし、幅40mm×長さ70mm露出させて腐食試験片とした。これらをASTM G85に準拠したSWAAT(Sea WaterAcetic Acid Test)試験に供した。SWAAT試験後、表面のシリコン樹脂を剥離し、次いで、ヒータで昇温したリン酸クロム酸液に浸漬して、供試材表面の腐食生成物を除去して、測定顕微鏡を用いて最大腐食深さを測定した。最大腐食深さについては、0.30mmを超える場合をX、0.30mm以下をAとして表2、表4、表6、表8に示す。
 表2、表4、表6、表8中の「ミニコア試験体のろう付結果」欄には、ミニコア試験体についてろう付を行った結果、心材側の接合率と中間層側の接合率の両方が85%以上である場合をA、85%未満をXと記載した。本例のろう付性の評価においては、接合率の平均が85%以上の場合を、優れたろう付性を有するため合格と判定する。また、接合率の平均が85%未満の場合を、ろう付性に劣っているため不合格と判定する。
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
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表1~表4に示すように、本発明例である試験材は、合格レベルの優れた接合状態と0.55以上の流動係数比αが得られることが確認された。また、最大腐食深さは0.30mm以下と良好であった。
 一方、表5~表8記載の比較例は以下に示すような結果となった。
 試験材R1及びR11は、ろう材にMn、Ti、ZrとCrの内いずれも添加されていないため、ろう材の結晶粒径が小さく、表面に拡散するMg量が多すぎたために接合率が低下した。試験材R2及びR12は、心材及び中間材の結晶粒径が大きく肌荒れを生じる可能性高いためろう付性の評価には供しなかった。試験材R3及びR13は、心材及び中間材の結晶粒径が小さく、ろうが中間材にエロージョンを生じたため流動係数比が低下した。試験材R4及びR14は、中間材のMg濃度が低く、ろう付加熱中の酸化皮膜破壊が不十分で接合率が低下した。試験材R5及びR15は、中間材のMg濃度が高く、圧延途中に割れを生じ健全な板材を得ることができなかった。試験材R6及びR16は、心材のMg濃度が低く、心材に接する側のろう材において、ろう付加熱中の酸化皮膜破壊が不十分で接合率が低下した。試験材R7は、心材のMg濃度が高く、心材の融点が低下するとともに、ろう材Siが心材に拡散し、心材が溶融したため流動係数比が低下した。試験材R8及びR17は、ろう材のSi濃度が低く、接合率が低下した。試験材R9及びR18は、ろう材のSi濃度が高く、試験材製造途中で割れを生じて健全な板材を得られなかった。試験材R10は、中間材のZn濃度が高く、SWAATにおいて中間材の消耗速度が速く十分な防食性能が発揮されず、耐食性が低下した。

Claims (48)

  1.  不活性ガス雰囲気中又は真空中でのアルミニウム材のろう付けに用いられるアルミニウム合金ブレージングシートであって、
     ろう材/中間材/心材/ろう材の順に積層されている4層材であり、
     該中間材が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、該中間材の結晶粒径が20~300μmであり、
     該心材が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、該心材の結晶粒径が20~300μmであり、
     該ろう材が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、更に、2.00質量%以下のMn、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
     ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、0.55以上であること、
    を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシート。
  2.  前記中間材が、更に、8.00質量%以下のZnを含有することを特徴とする請求項1記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  3.  前記中間材が、更に、2.00質量%以下のMn、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のCr及び0.30質量%以下のZrうちのいずれか1種又は2種以上、を含有し、且つ、Mn、Cr及びZrの含有量の合計が0.1質量%以上であることを特徴とする請求項1又は2いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  4.  前記ろう材が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする請求項1~3いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  5.  前記ろう材が、更に、0.050質量%以下のNa、0.050質量%以下のSr及び0.050質量%以下のSbのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1~4いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  6.  前記ろう材が、更に、2.00質量%以下のMgを含有することを特徴とする請求項1~5いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  7.  前記ろう材が、更に、8.00質量%以下のZn、0.100質量%以下のIn、0.100質量%以下のSn及び4.00質量%以下のCuのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1~6いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  8.  前記中間材が、更に、13.00質量%以下のSiを含有することを特徴とする請求項1~7いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  9.  前記中間材が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする請求項1~8いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  10.  前記中間材が、更に、0.100質量%以下のIn及び0.100質量%以下のSnのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする請求項1~9いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  11.  前記中間材が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする請求項1~10いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  12.  前記ろう材が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする請求項1~11いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  13.  不活性ガス雰囲気中又は真空中でのアルミニウム材のろう付けに用いられるアルミニウム合金ブレージングシートであって、
     ろう材/中間材/心材/中間材/ろう材の順に積層されている5層材であり、
     該中間材が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、該中間材の結晶粒径が20~300μmであり、
     該心材が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、該心材の結晶粒径が20~300μmであり、
     該ろう材が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、更に、2.00質量%以下のMn、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
     ドロップ型流動性試験において、ひずみを加える前の流動係数Kに対する5%のひずみを加えた後の流動係数Kの比α(α=K/K)が、0.55以上であること、
    を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシート。
  14.  前記中間材が、更に、8.00質量%以下のZnを含有することを特徴とする請求項13記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  15.  前記中間材が、更に、2.00質量%以下のMn、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のCr及び0.30質量%以下のZrうちのいずれか1種又は2種以上、を含有し、且つ、Mn、Cr及びZrの含有量の合計が0.1質量%以上であることを特徴とする請求項13又は14いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  16.  前記ろう材が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする請求項13~15いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  17.  前記ろう材が、更に、0.050質量%以下のNa、0.050質量%以下のSr及び0.050質量%以下のSbのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項13~16いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  18.  前記ろう材が、更に、2.00質量%以下のMgを含有することを特徴とする請求項13~17いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  19.  前記ろう材が、更に、8.00質量%以下のZn、0.100質量%以下のIn、0.100質量%以下のSn及び4.00質量%以下のCuのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項13~18いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  20.  前記中間材が、更に、13.00質量%以下のSiを含有することを特徴とする請求項13~19いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  21.  前記中間材が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする請求項13~20いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  22.  前記中間材が、更に、0.100質量%以下のIn及び0.100質量%以下のSnのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする請求項13~21いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  23.  前記中間材が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする請求項13~22いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  24.  前記ろう材が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする請求項13~23いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  25.  ろう材用鋳塊/中間材用鋳塊/心材用鋳塊/ろう材用鋳塊の順に積層した積層物に、少なくとも熱間加工と、冷間加工と、冷間加工での圧延のパス間に1回以上の中間焼鈍と、最後の冷間加工のパス後に最終焼鈍と、を行うことにより、アルミニウム合金ブレージングシートを得るアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法であって、
     該中間材用鋳塊が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、
     該心材用鋳塊が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
     該ろう材用鋳塊が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、残部アルミニウム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、
     該中間焼鈍のうち最後の中間焼鈍後の板厚tに対する該最終焼鈍前の板厚tの加工度(加工度=((t-t)/t)×100)が20~70%であること、
    を特徴とする請求項1~12いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  26.  前記中間材用鋳塊が、更に、8.00質量%以下のZnを含有することを特徴とする請求項25記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  27.  前記中間材用鋳塊が、更に、2.00質量%以下のMn、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のCr及び0.30質量%以下のZrうちのいずれか1種又は2種以上、を含有し、且つ、Mn、Cr及びZrの含有量の合計が0.1質量%以上であることを特徴とする請求項25又は26いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  28.  前記ろう材用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする請求項25~27いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  29.  前記ろう材用鋳塊が、更に、0.050質量%以下のNa、0.050質量%以下のSr及び0.050質量%以下のSbのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項25~28いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  30.  前記ろう材用鋳塊が、更に、2.00質量%以下のMgを含有することを特徴とする請求項25~29いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  31.  前記ろう材用鋳塊が、更に、8.00質量%以下のZn、0.100質量%以下のIn、0.100質量%以下のSn及び4.00質量%以下のCuのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項25~30いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  32.  前記中間材用鋳塊が、更に、13.00質量%以下のSiを含有することを特徴とする請求項25~31いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  33.  前記中間材用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする請求項25~32いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  34.  前記中間材用鋳塊が、更に、0.100質量%以下のIn及び0.100質量%以下のSnのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする請求項25~33いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  35.  前記中間用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする請求項25~34いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  36.  前記ろう用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする請求項25~35いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  37.  ろう材用鋳塊/中間材用鋳塊/心材用鋳塊/中間材用鋳塊/ろう材用鋳塊の順に積層した積層物に、少なくとも熱間加工と、冷間加工と、冷間加工での圧延のパス間に1回以上の中間焼鈍と、最後の冷間加工のパス後に最終焼鈍と、を行うことにより、アルミニウム合金ブレージングシートを得るアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法であって、
     該中間材用鋳塊が、0.40~6.00質量%のMgを含有し、残部アルミニウム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、
     該心材用鋳塊が、0.20~2.00質量%のMgを含有し、更に、1.80質量%以下のMn、1.50質量%以下のSi、1.00質量%以下のFe、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
     該ろう材用鋳塊が、4.00~13.00質量%のSiを含有し、更に、2.00質量%以下のMn、0.30質量%以下のTi、0.30質量%以下のZr及び0.30質量%以下のCrのうちのいずれか1種又は2種以上を含有し、残部アルミニウム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、
     該中間焼鈍のうち最後の中間焼鈍後の板厚tに対する該最終焼鈍前の板厚tの加工度(加工度=((t-t)/t)×100)が20~70%であること、
    を特徴とする請求項13~24いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  38.  前記中間材用鋳塊が、更に、8.00質量%以下のZnを含有することを特徴とする請求項37記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  39.  前記中間材用鋳塊が、更に、2.00質量%以下のMn、1.20質量%以下のCu、0.30質量%以下のCr及び0.30質量%以下のZrうちのいずれか1種又は2種以上、を含有し、且つ、Mn、Cr及びZrの含有量の合計が0.1質量%以上であることを特徴とする請求項37又は38いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  40.  前記ろう材用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする請求項37~39いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  41.  前記ろう材用鋳塊が、更に、0.050質量%以下のNa、0.050質量%以下のSr及び0.050質量%以下のSbのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項37~40いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  42.  前記ろう材用鋳塊が、更に、2.00質量%以下のMgを含有することを特徴とする請求項37~41いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  43.  前記ろう材用鋳塊が、更に、8.00質量%以下のZn、0.100質量%以下のIn、0.100質量%以下のSn及び4.00質量%以下のCuのうちのいずれか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項37~42いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  44.  前記中間材用鋳塊が、更に、13.00質量%以下のSiを含有することを特徴とする請求項37~43いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  45.  前記中間材用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のBiを含有することを特徴とする請求項37~44いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  46.  前記中間材用鋳塊が、更に、0.100質量%以下のIn及び0.100質量%以下のSnのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする請求項37~45いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  47.  前記中間用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする請求項37~46いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
  48.  前記ろう用鋳塊が、更に、1.00質量%以下のFeを含有することを特徴とする請求項37~47いずれか1項記載のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
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