JP3827601B2 - ろう付け用アルミニウム合金複合材 - Google Patents
ろう付け用アルミニウム合金複合材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3827601B2 JP3827601B2 JP2002097965A JP2002097965A JP3827601B2 JP 3827601 B2 JP3827601 B2 JP 3827601B2 JP 2002097965 A JP2002097965 A JP 2002097965A JP 2002097965 A JP2002097965 A JP 2002097965A JP 3827601 B2 JP3827601 B2 JP 3827601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- brazing
- skin material
- core material
- strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005219 brazing Methods 0.000 title claims description 83
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 33
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 129
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 76
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 63
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 62
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 28
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 24
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 22
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 22
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 19
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018131 Al-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018461 Al—Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018643 Mn—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000014451 palmoplantar keratoderma and congenital alopecia 2 Diseases 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のラジエータのチューブ及びプレート等に使用されるブレージングシートとして好適のアルミニウム合金複合材に関し、特に、高強度であると共に、ラジエータのチューブ・プレートとして使用された場合の内面側(クーラント側)の耐食性が優れており、薄肉化が可能なろう付用アルミニウム合金複合材に関する。
【0002】
【従来の技術】
心材の片面にろう材をクラッドし、心材の他面に皮材をクラッドしたろう付け用アルミニウム合金複合材において、心材にMgを添加することにより心材の強度を向上させている。しかし、心材のMg含有量が0.2質量%を超えると、ろう付性が極めて低下する。このため、心材にMgを添加することは好ましくない。
【0003】
また、耐食性及びろう付性等を阻害することなく、薄肉化を図ったアルミニウム合金複合材が提案されている。特開平8−283891号公報に記載されたアルミニウム合金複合材は、皮材がMgを0.3乃至3質量%、Znを2.2乃至5質量%含有しており、Mgの添加により皮材の強度の向上を図っている。
【0004】
更に、特開平11−61306号公報には、皮材にMgを添加する代わりに、皮材にMn及びSiを添加して強度を向上させたアルミニウム合金複合材も提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の各従来技術は、以下に示す欠点を有する。先ず、特開平8−283891号公報に記載のアルミニウム合金複合材は、皮材にMgを添加することにより強度の向上を図っているが、肉厚が薄くなると、ろう付け時の熱拡散によりMgが心材を経由してろう材表面に到達し、ろう付け性を阻害してしまう。このため、所定のろう付け性を保つためには心材の厚さを厚くせざるを得ず、薄肉化に限界がある。また、この従来のアルミニウム合金複合材は、皮材側のろう付性が劣るため、皮材側がろう付される構造となるチューブ材としては使用できないという問題点がある。
【0006】
一方、特開平11−61306号公報に記載のアルミニウム合金は、皮材にMn及びSiを添加して強度の向上を図っているが、皮材へのMn及びSi成分の添加のみで耐食性等を維持しつつ薄肉化を図るのには限界がある。
【0007】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、高強度であると共に、ラジエータチューブとして使用された場合の内面側(クーラント側)の耐食性が優れており、薄肉化が可能なろう付用アルミニウム合金複合材を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るろう付け用アルミニウム合金複合材は、心材の片面にAl−Si系のアルミニウム合金からなるろう材が形成され、前記心材の他面に皮材が全板厚の6乃至30%のクラッド率で形成されたアルミニウム合金複合材において、前記心材は、Mg:0.2質量%以下、Cr:0.3質量%以下、Fe:0.2質量%以下、Cu:0.2乃至1.0質量%、Si:0.05乃至1.3質量%、Mn:0.3乃至1.8質量%、Ti:0.02乃至0.3質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる組成を有し、前記皮材は、Zn:2乃至9質量%、Mn:0.3乃至1.8質量%、Si:0.04乃至1.2質量%、Fe:0.02乃至0.25質量%、Cr:0.01乃至0.30質量%、Mg:0.005乃至0.15質量%、及びCu:0.001乃至0.15質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物かなる組成を有し、かつ平均粒径が0.01μm以上0.1μm以下の析出物又は晶出物が5.0×108個/mm3以上含有されていることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明者等が前記課題を解決すべく種々実験研究した結果、皮材にMn及びSiを所定の範囲で含有させ、更に皮材の厚さを所定の割合にし、更に、皮材に析出物又は晶出物の分布を限定することにより、ろう付性、耐食性及び強度を維持したまま、アルミニウム合金複合材の大幅な薄肉化を図ることができることを見いだした。
【0010】
以下、本発明のろう付用アルミニウム合金複合材の心材、皮材及びろう材における成分添加理由及び組成限定理由について説明する。先ず、心材の組成について説明する。
【0011】
Mg(マグネシウム):0.2質量%以下
Mgは心材の強度を向上させる元素であるが、0.2質量%を超えて添加されると、ろう付性を低下させてしまう。特に、ノコロック法によるろう付けではその低下が極めて大きい。従って、Mgの含有量は0.2質量%以下に制限する。なお、より一層ろう付性の低下を抑制するためには、Mgの含有量を0.1質量%以下とすることが好ましい。
【0012】
Cu(銅):0.2乃至1.0質量%
Cuは心材の強度を向上させる元素であり、また、ろう材側の耐食性も向上させる。しかし、心材にCuを添加すると、粒界腐食感受性を増大させるため、皮材面側の耐食性を低下させてしまう。そこで、皮材にZnを2質量%以上添加することにより、皮材の電位を粒界に対して卑に設定することができると共に、粒界腐食を防止することができる。つまり、皮材におけるZnの添加量を多くすることにより、心材に対する皮材の電位を心材のマトリックスのみならず、粒界に対しても低く設定することができるため、粒界腐食を防止することができる。Cuの添加量が0.2質量%未満では心材の強度を向上させるには不十分である。一方、Cuが1.0質量%を超えて添加されると、心材の融点を低下させるため、ろう付時に心材の溶融が生じてしまう。従って、Cuの含有量は0.2乃至1.0質量%とする。
【0013】
Si(シリコン):0.05乃至1.3質量%
Siは心材の強度を向上させる元素であり、特にMn−Si系析出物により心材の強度が向上する。しかし、Siの添加量が0.05質量%未満では、心材の強度を向上させるには不十分である。一方、Siが1.3質量%を超えて添加されると、心材の融点を低下させると共に、低融点相の増加に起因してろう付け時に心材の溶融が生じてしまう。従って、Siの含有量は0.05乃至1.3質量%とする。
【0014】
Mn(マンガン):0.3乃至1.8質量%
Mnは心材の耐食性、ろう付性及び強度を向上させる元素である。Mnの添加量が0.3質量%未満の場合は、強度を向上させることができない。しかし、Mnの添加量が1.8質量%を超えると、結晶粒が粗大化した化合物を生成するため、加工性が低下してしまう。従って、Mnの含有量は0.3乃至1.8質量%とする。
【0015】
Ti(チタン):0.02乃至0.3質量%
Tiは心材の耐食性をより一層向上させる元素である。Tiの添加量が0.02質量%未満であると、心材の耐食性を十分に向上させることができない。一方、Tiが0.3質量%を超えて添加されても、それ以上は心材の耐食性を向上させることができず、却って結晶粒が粗大化した化合物を生成するため、加工性が低下してしまう。従って、Tiの含有量は0.02乃至0.3質量%とする。このように、Tiは心材の耐食性を向上させるためには不可欠の元素であり、Tiを添加すると、心材において層状に析出して、孔食が深さ方向へ進行することを抑制すると共に、Tiの添加により心材電位を貴に移行させることができる。また、Tiはアルミニウム合金において拡散速度が小さく、ろう付時の移動も少ないため、Tiを添加することは、心材とろう材、又は心材と皮材の電位差を維持して、電気化学的に心材を防食することに有効である。
【0016】
Cr(クロム):0.3質量%以下
Crは心材の耐食性、強度及びろう付性を向上させる元素である。Crが0.3質量%を超えて添加されても、それ以上は心材の耐食性、強度及びろう付性を向上させることができず、却って化合物の結晶の粗大化により加工性を低下させてしまう。従って、Crの含有量は0.3質量%以下とする。なお、より好ましいCrの添加量は0.02乃至0.3質量%である。
【0017】
Fe(鉄):0.2質量%以下
Feは心材における結晶粒を微細化させると共に、心材の強度及び溶接性を向上させる元素である。Feの添加量が0.2質量%を超えると、心材の耐食性が低下してしまう。従って、Feの含有量は0.2質量%以下とする。なお、より好ましいFeの添加量は、0.02乃至0.2質量%である。
【0018】
次に、皮材の組成について説明する。
【0019】
Mn(マンガン):0.3乃至1.8質量%
Mnは皮材の強度を向上させる元素である。即ち、Mnが皮材中に固溶することにより材料強度が向上する。Mnの添加量が0.3質量%よりも少ないと十分なMn固溶量が得られず、強度が確保されない。一方、Mnの添加量が1.8質量%よりも多いと化合物が増加することにより、皮材の加工性を低下させ、クラックの起点となるため、クラッド材全体の加工性を低下させる。従って、皮材にMnを添加する場合は、皮材のMn量は0.3乃至1.8質量%とする。
【0020】
Si(シリコン):0.04乃至1.2質量%
Siは、Mnと同様に皮材に添加することにより強度が向上する。Siの添加量が0.04質量%より少ないと、強度の向上効果が十分でない。Siの添加量が1.2質量%より多いと、粒界腐食感受性が高まり、耐食性が低下する。従って、皮材にSiを添加する場合は、Si含有量の範囲は0.04乃至1.2質量%とする。なお、Mn及びSiは同様の効果を有し、少なくともいずれか1方を添加すればよい。
【0021】
Zn(亜鉛):2乃至9質量%
皮材の電位を卑とするために、皮材にZnを添加する。この場合、心材におけるCuの添加量が0.2質量%以下であると、皮材におけるZnの添加量が2質量%未満で十分な犠牲陽極効果を得ることができると共に、耐食性を維持することができる。しかし、上述したように、心材におけるCuの添加量が0.2質量%を超えて、1.0質量%以下である場合には、皮材におけるZnの添加量を2乃至9質量%とすることが必要である。これは、皮材におけるZnの添加量が2質量%未満であると、皮材の電位は粒界に対して十分な電位差をとることができず、粒界腐食が発生して、皮材側の耐食性が低下してしまうからであり、一方、Znを皮材に9質量%を超えて添加すると、皮材自身の自己腐食速度が上昇するため、皮材が早期に消耗し、犠牲陽極効果を示す期間が短くなり、耐食性が劣化する。なお、Si量を上げた状態で強度及び耐食性のバランスを得るために、Zn量は3質量%以上とするのが好ましい。
【0022】
上記Mn及びSiからなる群から選択された少なくとも1種を添加することと合わせて、Fe,Cr,Mg及びCuからなる群から選択された少なくとも1種を合わせて添加することにより、皮材の強度を更に一層向上させることができ、板厚全体の強度向上に有効であるため、添加することが好ましい。
【0023】
Fe:0.02乃至0.25質量%
Feは皮材の結晶粒を微細化させるため、及び、Feが固溶することにより、皮材の強度を向上させる元素である。Feの含有量が0.02質量%未満であると、結晶粒微細化及び強度向上の効果が不十分である。Feの添加量が0.25質量%を超えると、皮材中のFeを含有する析出物又は晶出物の量が増大するため、カソードサイトが増大する。このため、皮材自体の腐食速度が増大し、耐食性が低下する。従って、Feを添加する場合は、Feの含有量は0.25質量%以下とする。なお、より好ましいFeの添加量は、0.02乃至0.2質量%である。
【0024】
Cr:0.01乃至0.30質量%
Crは皮材中で耐食性及び強度を向上させる元素である。Crが0.3質量%を超えて添加されても、それ以上は皮材の耐食性及び強度を向上させることができず、また、Crを含有する晶出物量が増大することによりカソードサイトが増大するため、皮材自体の腐食速度が増大し、耐食性が低下する。従って、Crの含有量は0.3質量%以下とする。一方、Crが0.01以下の場合、強度及び耐食性の向上効果が得られない。このため、Crを添加する場合は、そのCrの含有量は0.01乃至0.30質量%とする。
【0025】
Mg:0.005乃至0.15質量%
Mgは皮材中に固溶することにより、皮材の強度を向上させる。更に、Siが共存する場合には、Mg2Siの析出物が分散することによる効果により、更に一層強度を向上させることができる。Mgが0.15質量%を超える場合は、皮材側が接合される部位でのろう付性を劣化させるため、Mgの含有量は0.15%以下とする。また、Mg含有量が0.005%未満では強度向上の効果が小さい。よって、Mgを添加する場合は、その添加量は、0.005乃至0.15質量%とする。
【0026】
Cu:0.001乃至0.15質量%
Cuは皮材中に固溶することにより、皮材の強度を向上させる。皮材中のCuが0.15質量%を超える場合は、皮材の電位が貴となるため、心材のCuが0.2〜1質量%で皮材のZnを2〜7%に制御した場合でも、心材に対する犠牲陽極効果が低下するため、皮材側の耐食性が劣化する。また、Cu量が0.001質量%未満の場合は、強度の上昇効果が小さく、皮材側の十分な強度増大効果が得られない。
【0027】
皮材のクラッド率:アルミニウム合金複合材の全板厚の6乃至30%
本発明の組成からなる皮材のクラッド率を6%以上とすることにより、大幅な薄肉化を行なっても、耐食性を維持したままで十分な強度が得られる。クラッド率が6%より小さいと、皮材の犠牲陽極効果が不十分となるため、耐食性が低下する。従って、本発明の組成を有する皮材のクラッド率は全板厚の6%以上とする。
【0028】
また、皮材をクラッド率30%以上に厚くした場合、相対的に心材の厚さが減少し、外面側の耐食性が劣化するため、クラッド率の上限は30%とする。よって、皮材のクラッド率は6乃至30%とする。
【0029】
平均粒径が0.1μm未満の析出物又は晶出物が5.0×10 8 個/mm 3 以上皮材中のAl−Mnを主とした金属間化合物は、本発明にて規定したサイズの析出物又は晶出物を一定以上分布させることによって、ろう付け後の皮材の結晶粒が粗大なものとなり、耐食性を向上させる。皮材は心材等とクラッド圧延された後、所定の板厚にまで冷間加工されるが、皮材中に本発明にて規定したサイズの析出物又は晶出物が存在すると、加工の際に導入される転位の移動を抑制する所謂ピン止め効果が働く。ろう付加熱によって転位はこのピン止めから開放されるが、皮材中の析出物または晶出物が粗大なもののみしか存在しない場合は、ピン止め効果による転位移動の抑制が生じず、粗大な晶析出物を核とした再結晶が優先するため、ろう付後の皮材の結晶粒径がむしろ細かくなってしまい、粒界腐食が起こりやすくなる。本発明のように、析出物又は晶出物を微小なものに制御すると、ろう付加熱時に転位がピン止めされた後に開放されることにより、再結晶の発生を遅延させた後に、再結晶が促される結果として、皮材の結晶粒は粗大なものとなる。従って、粒界腐食が起こりにくく、高い耐食性が得られるのである。
【0030】
また、プレス加工により変形が加えられる場合には、結晶粒が粗大であることによって析出物又は晶出物が脱落しにくくなり、その結果、耐食性が劣化しないという効果もある。
【0031】
なお、析出物又は晶出物サイズは、0.01μmより小さいとピン止め効果が十分に働かないため、実質的には0.01μm以上0.1μm以下の析出物が本発明にて規定した範囲の個数以上あればよい。
【0032】
皮材中の析出物又は晶出物の大きさは、皮材中の成分、圧延前の均熱処理及びクラッド圧延の際の加熱温度によって、適宜調整可能である。
【0033】
次に、ろう材について説明する。ろう材には、従来使用されているろう材と同様のAl−Si系合金、例えばA4045合金等を使用することができる。また、ろう材にZnを添加することにより、ろう材を積極的に犠牲陽極として作用させることもできる。この場合には、Znの添加量を皮材におけるZnの添加量と同量、即ち2乃至5質量%とすることが好ましい。また、ろう材面の耐食性を確保するために、フィン材と外面との電位差を確保することも必要であるため、ろう材にCu等の電位を上昇させる金属元素を微量添加しても良い。
【0034】
なお、上記心材、皮材及びろう材の組成は、これらをクラッドする前に、各部材の組成として個別に調整しておいても良いし、また、ろう付け時等の加熱及び冷却条件の制御により、一方の部材から他方の部材に拡散させることにより、成分調整することも可能である。
【0035】
【実施例】
以下、本発明の実施例の効果について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。
【0036】
下記表1は心材の組成、表2は皮材の組成を示す。表1に示す心材No.1乃至7は本発明の実施例、心材No.8乃至17は本発明の比較例である。また、表2に示す皮材No.1乃至7は本発明の実施例であり、皮材No.8乃至13は本発明の特許請求の範囲から外れる比較例である。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】
【0039】
上記表1及び2に示す各心材及び皮材と、ろう材(JIS4045合金;Si:10.5質量%、Fe:0.05質量%、Cu:0.05質量%、Ti:0.02質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物)とを使用して、図1に示すようなろう付用アルミニウム合金複合材を製造した。図1は本発明の実施例に係るろう付用アルミニウム合金複合材を示す断面図である。図1に示すように、このアルミニウム合金複合材4は心材1の両面に夫々皮材2及びろう材3を積層することにより構成されている。また、下記表3及び表4はこの複合材における心材と皮材との組み合わせ並びにそれらの厚さ、ろう材の厚さ及び複合材の厚さを示す。
【0040】
【表3】
【0041】
【表4】
【0042】
この表3及び表4の各複合材について、ろう付け性試験、引張り強度測定及び耐食性試験を行った。試験方法は以下のとおりである。即ち、ろう付性試験においては、ろう付用アルミニウム合金複合材のろう材側の面において、ノコロック用フラックスを5g/m2塗布し、乾燥させた後、露点が−40℃の温度である窒素雰囲気中において、到達温度600℃、600℃での保持時間2分の条件にて加熱した。
【0043】
図2はラジエータのチューブの一部を示す断面図である。この図2に示すように、実際のラジエータの製造においては、心材31、皮材32及びろう材33からなるチューブ34と、熱を放出するためのフィン35と、チューブ34を連結するヘッダ36とを組み合わせた状態においてろう付けを行うが、ろう付け評価の簡易化及び定量化を考慮して、ドロップ試験による流動係数(アルミニウムブレージングハンドブック (平成4年1月発行)、軽金属構造溶接協会 P126記載の「ドロップ型流動性試験」の方法)によりろう付性を評価した。
【0044】
このろう付け性の評価結果を下記表5及び表6に示す。表5及び表6のろう付け性の欄において、流動性が65%以上の場合が○、65%未満の場合が×である。
【0045】
また、皮材中の析出物又は晶出物は、透過電子顕微鏡観察を行い、等厚干渉縞により板厚を測定し、単位体積中の個数を測定した。
【0046】
【表5】
【0047】
【表6】
【0048】
ろう付後強度を求めるために、上述のろう付性試験と同様の加熱処理を施したしたろう付用アルミニウム合金複合材について引張試験(JISZ2241)を行った。その結果を上記表4に併せて示す。このろう付け後強度は、引張強さが158MPaを超えるものが○、引張強さが158MPa以下のものが×である。
【0049】
ろう材側腐食試験は、ろう付性試験と同様に、加熱したろう付用アルミニウム合金複合材について、CASS試験(JISH8681の5項)を連続250時間試験した。その結果を上記表4に示す。表4のろう材側腐食深さ欄において、ろう材側侵食深さが70μm以下の場合が○、ろう材側侵食深さが70μmを超えるものが×である。
【0050】
皮材側耐食性を求めるために、皮材側腐食試験を行った。この皮材側腐食試験は、ろう付性試験と同様に、加熱したろう付用アルミニウム合金複合材について、人工水(Cl:300質量ppm、SO4:100質量ppm及びCu:5質量ppm)を使用して腐食試験を行った。人工水にアルミニウム合金複合材を浸漬し、88℃で8時間(室温から88℃への加熱時間を含む)、室温保持16時間(88℃から室温への冷却時間を含む)のサイクル試験30日実施した。その結果を上記表4に示す。表4の皮材腐食深さ欄において、皮材側深さが30μm以下の場合が○、皮材側深さが30μmを超える場合が×である。
【0051】
この表4に示すように、本発明の実施例1乃至10は、ろう付け性、引張り強さ、ろう材側腐食深さ及び皮材側腐食深さの全てにおいて優れたものであった。比較例11は心材のCr量が下限値未満であるので、強度が若干劣るものであった。比較例12は心材のCr量が上限値を超えるので、加工性が若干低下した。これに対し、比較例13は心材のSi量が下限値未満であるので、ろう付け後の強度が不十分であった。比較例14は心材のCu量が下限値未満であるので、ろう付け後の強度が不十分であった。比較例15は心材のMn量が下限値未満であるので、ろう付け後の強度が不十分であった。比較例16は心材のMg量が上限値を超えるので、ろう付け性が劣るものであった。比較例17は心材のTi量が下限値未満であるので、心材の耐食性が劣化した。比較例18は心材のSi量が上限値を超えるものであるので、心材の溶融が生じた。比較例19は心材のFe量が上限値を超えるので、心材の耐食性が劣化した。比較例20は心材のCu量が上限値を超えるので、心材の溶融が生じた。比較例21は心材のMnが上限値を超えるので、加工性が劣化した。比較例22は心材のTi量が上限値を超えるので、加工性が劣化した。
【0052】
また、比較例23は皮材のSiが下限値未満であるので、ろう付け後強度が不十分であった。比較例24は皮材のSiが上限値を超えるので、皮材側の耐食性が劣化した。比較例25は皮材のMnが下限値未満であるので、ろう付け後強度が不十分であった。比較例26は皮材のMnが上限値を超えるので、加工性が低下した。比較例27は皮材のZnが下限値未満であるので、皮材側の耐食性が劣化した。比較例28は皮材のZnが上限値を超えるので、皮材側の耐食性が劣化した。比較例29は皮材のクラッド率が下限値未満であるので、皮材側の耐食性が劣化した。比較例30は皮材のクラッド率が上限値を超えるので、ろう材側の耐食性が劣化した。比較例31は皮材中の所定の大きさの析出物又は晶出物が下限値以下であるので、皮材側の耐食性が劣化した。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高強度及び高耐食性を有し、薄肉化が可能なろう付け用アルミニウム合金複合材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るろう付け用アルミニウム合金複合材を示す断面図である。
【図2】ラジエータのチューブの一部を示す斜視図である。
【図3】チューブを構成するアルミニウム合金複合材の積層構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1、31:心材
2、32:皮材
3、33:ろう材
4:アルミニウム合金複合材
34:チューブ
35:フィン
36:ヘッダ
Claims (1)
- 心材の片面にAl−Si系のアルミニウム合金からなるろう材が形成され、前記心材の他面に皮材が全板厚の6乃至30%のクラッド率で形成されたアルミニウム合金複合材において、前記心材は、Mg:0.2質量%以下、Cr:0.3質量%以下、Fe:0.2質量%以下、Cu:0.2乃至1.0質量%、Si:0.05乃至1.3質量%、Mn:0.3乃至1.8質量%、Ti:0.02乃至0.3質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる組成を有し、前記皮材は、Zn:2乃至9質量%、Mn:0.3乃至1.8質量%、Si:0.04乃至1.2質量%、Fe:0.02乃至0.25質量%、Cr:0.01乃至0.30質量%、Mg:0.005乃至0.15質量%、及びCu:0.001乃至0.15質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物かなる組成を有し、かつ平均粒径が0.01μm以上0.1μm以下の析出物又は晶出物が5.0×108個/mm3以上含有されていることを特徴とするろう付け用アルミニウム合金複合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002097965A JP3827601B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | ろう付け用アルミニウム合金複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002097965A JP3827601B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | ろう付け用アルミニウム合金複合材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003293060A JP2003293060A (ja) | 2003-10-15 |
| JP3827601B2 true JP3827601B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=29240204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002097965A Expired - Fee Related JP3827601B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | ろう付け用アルミニウム合金複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3827601B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7387844B2 (en) | 2003-09-18 | 2008-06-17 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Aluminum alloy composite for brazing and heat exchanger including the same |
| US8142907B2 (en) | 2007-07-19 | 2012-03-27 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | Aluminum alloy brazing sheet having high-strength and production method therefor |
| JP5230231B2 (ja) * | 2008-03-19 | 2013-07-10 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金製ブレージングシート及び熱交換器とその製造方法 |
| JP5466409B2 (ja) * | 2009-01-22 | 2014-04-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| JP5476030B2 (ja) * | 2009-04-21 | 2014-04-23 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金製熱交換器の溶接チューブ用クラッド材およびその製造方法 |
| JP2014015665A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Uacj Corp | アルミニウム合金複合材および熱交換器 |
| JP6509205B2 (ja) | 2013-06-26 | 2019-05-08 | アーコニック インコーポレイテッドArconic Inc. | 抵抗溶接用ファスナー、装置及び方法 |
| JP5650305B2 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-01-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| BR112016017920B1 (pt) | 2014-02-03 | 2021-01-26 | Arconic Inc. | elemento de fixação para a fixação de um primeiro material eletricamente condutor a um segundo material eletricamente condutor e método para a fixação de uma pluralidade de camadas adjacentes de um primeiro material eletricamente condutor a um segundo material eletricamente condutor |
| US10532434B2 (en) * | 2014-10-13 | 2020-01-14 | Arconic Inc. | Brazing sheet |
| US10384296B2 (en) | 2014-12-15 | 2019-08-20 | Arconic Inc. | Resistance welding fastener, apparatus and methods for joining similar and dissimilar materials |
| KR102319841B1 (ko) | 2015-09-16 | 2021-10-29 | 하우매트 에어로스페이스 인코포레이티드 | 리벳 공급 장치 |
| US10593034B2 (en) | 2016-03-25 | 2020-03-17 | Arconic Inc. | Resistance welding fasteners, apparatus and methods for joining dissimilar materials and assessing joints made thereby |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002097965A patent/JP3827601B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003293060A (ja) | 2003-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101578382B (zh) | 热交换器用铝合金硬钎焊板 | |
| EP1090745B1 (en) | Aluminum alloy clad material for heat exchangers exhibiting high strength and excellent corrosion resistance | |
| JP2656104B2 (ja) | 耐食性に優れるロウ付け用シートの製法 | |
| JP6726371B1 (ja) | ろう付用アルミニウム合金板およびアルミニウムブレージングシート | |
| JP6726370B1 (ja) | フラックスフリーろう付用アルミニウムブレージングシート | |
| JP4220410B2 (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 | |
| JP3827601B2 (ja) | ろう付け用アルミニウム合金複合材 | |
| CN106133162B (zh) | 铝合金层叠板 | |
| JP3910506B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材およびその製造方法 | |
| JP2012067385A (ja) | ブレージングシート及びその製造方法 | |
| JP4030006B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材およびその製造方法 | |
| JP4220411B2 (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 | |
| JP7252079B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材 | |
| US11370067B2 (en) | Aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger | |
| JP7498591B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材 | |
| JP2011068933A (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 | |
| JP2004017116A (ja) | ろう付造管チューブ用アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法 | |
| JP2006176852A (ja) | 耐エロージョン性に優れた熱交換器用の高強度アルミニウム合金クラッド材および熱交換器並びに高強度アルミニウム合金クラッド材の製造方法 | |
| JP3875135B2 (ja) | ろう付け用アルミニウム合金複合材 | |
| JP3753669B2 (ja) | ろう付け用アルミニウム合金複合材 | |
| JP2013086103A (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート | |
| JP2002294377A (ja) | ろう付け用アルミニウム合金複合材 | |
| JP2001179482A (ja) | ろう付用アルミニウム合金複合材によりろう付けされた部材 | |
| JP7737850B2 (ja) | ブレージングシート及びその製造方法 | |
| JP5576662B2 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート及びアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040401 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050412 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050517 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050719 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051101 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051222 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060704 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060704 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3827601 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130714 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |