JP2000087162A - 耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 - Google Patents
耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材Info
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Abstract
クラッド材を提供する。 【解決手段】 Mn:0.8〜1.8%を含有し、F
e:0.5〜1.5%、Si:0.1〜1.0%、C
u:0.1〜1.0%の内の1種または2種を含有し、
必要に応じてTi:0.05〜0.2%、Zr:0.0
5〜0.2%、V:0.05〜0.5%、Cr:0.0
5〜0.5%、Mg:0.01〜0.2%の内の1種ま
たは2種以上を含有し、残りがAlおよび不可避不純物
からなる組成の芯材の一方の片面に、Al−Si系ろう
材をクラッドし、該芯材の他方の片面に、Zn:1〜1
0%、Ti:0.05〜0.5%、Zr:0.05〜
0.5%、V:0.05〜0.5%、Cr:0.05〜
0.5%の内の1種または2種以上を含有し、残りがA
lおよび不可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をク
ラッドする。
Description
ルカリ環境下から酸性環境下に至る広範囲なpH領域で
の耐食性に優れた熱交換器などの構造用部材として用い
るアルミニウム合金クラッド材に関するものである。
コアのチューブ材としては、Al−Mn系合金からなる
芯材の片面にAl−Si系ろう材をクラッドし、芯材の
他方の片面に、犠牲陽極皮材として芯材よりも卑なアル
ミニウム合金からなるAl−Zn系合金をクラッドした
3層のアルミニウム合金クラッド材が使用されている。
最も一般に使用されている具体的なアルミニウム合金ク
ラッド材は、JIS 3003(重量%で、Mn:1.
0〜1.5%、Fe:0.05〜0.20%、Si:
0.6%以下、Zr:0.7以下%、Zn:0.10以
下%、残部:Alおよび不可避不純物)を芯材とし、そ
の片面にJIS 7072からなるAl−Zn系合金犠
牲陽極皮材をクラッドし、芯材の他方の片面にAl−S
i系ろう材をクラッドしてなるアルミニウム合金クラッ
ド材は知られている。
Si系ろう材は、ろう付け時にチューブ材とフィン材の
接合、およびチューブ材とヘッダープレートとの接合に
用いられ、犠牲陽極皮材は芯材と電気化学的性質の違い
により皮材を主として腐食し、芯材の孔食を抑制する作
用をなすものである。これらアルミニウム合金クラッド
材は、ラジエーターやヒーターコアのチューブ材として
熱交換器に使用した場合、冷媒が弱酸性から中性領域で
は優れた犠牲陽極効果を発揮する。しかし、実際に使用
される冷却水は不凍液と防錆剤からなるLLC(ロング
ライフクーラント)を混入したアルカリ性を示すもので
あり、冷媒がpH9以上のアルカリ性溶液の場合、なお
耐食性が十分でなく、早期に孔食が発生したり防食効果
が十分に発揮されない場合がある。
%は重量%を示す)(a)Mn:1.0〜1.5%、F
e:0.7%以下、Si:0.6%以下、Cu:0.0
5〜0.2%、Zn:0.1%以下を含有し、残りがA
lおよび不可避不純物からなる組成のAl合金からなる
芯材の一方の片面に、Al−Si系ろう材をクラッド
し、該芯材の他方の片面に、Zn:0.1〜1.5%、
Fe:0.7を越え〜1.2%を含有し、残りがAlお
よび不可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッ
ドしてなる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材(特開平10−17967号公報参照)、
(b)Mn:0.3〜2.0%およびCu:0.10〜
0.8%の1種または2種を含有し、必要に応じてM
g:0.1〜0.5%、Si:0.1〜1%を含有し、
さらに必要に応じてCr:0.05〜0.3%、Zr:
0.05〜0.3%、Ti:0.05〜0.3%、B:
0.01〜0.1%の内の1種または2種以上を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成のAl
合金からなる芯材の一方の片面に、Al−Si系ろう材
をクラッドし、該芯材の他方の片面に、Zn:1.5〜
4.0%、Fe:0.5%を越え3%以下を含有し、必
要に応じてMg:0.1〜2.5%、Sn:0.01〜
0.2%、Ga:0.01〜0.2%の内の1種または
2種以上を含有し、さらにCr:0.05〜0.3%、
Zr:0.05〜0.3%、Ti:0.05〜0.3
%、B:0.01〜0.1、Mn:0.1〜2.0%、
Si:0.1〜1%の内の1種または2種以上を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の犠牲
陽極皮材をクラッドしてなる耐食性に優れた熱交換器用
アルミニウム合金クラッド材(特開平10−72632
号公報参照)、などが提案されている。
ウム合金クラッド材は、犠牲陽極皮材に比較的多量のF
eを含有させることにより、犠牲陽極皮材の表面の水酸
化皮膜にFeAl3 などのAl−Fe系金属間化合物を
微細均一に多く分散させ、腐食開始点を多くすることに
より全面腐食の形態を取り、集中腐食により貫通に至る
ような孔食が発生するのを抑止するものである。
来のアルミニウム合金クラッド材で作製したラジエータ
ーやヒーターコアのチューブは、弱酸性溶液からアルカ
リ性溶液までの広範囲のpH領域の水溶液に対して優れ
た耐食性が得られるが、その耐食性はいまだ十分でな
く、更なる耐食性に優れたアルミニウム合金クラッド材
が求められている。
来よりも耐食性に優れたアルミニウム合金クラッド材を
得るべく研究を行った結果、(イ)Al−Mn系合金芯
材の一方の片面に、Al−Si系ろう材をクラッドし、
該芯材の他方の片面に、Zn:1〜10%を含有し、さ
らにTi:0.05〜0.5%、Zr:0.05〜0.
5%、V:0.05〜0.5%、Cr:0.05〜0.
5%の内の1種または2種以上を含有し、残りがAlお
よび不可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッ
ドしてなるアルミニウム合金クラッド材は、弱酸性溶液
からpH9以上のアルカリ性溶液の広範囲のpH領域の
水溶液に対する耐食性が従来よりも一層向上し、熱交換
器用構造材として優れたものとなる、(ロ)前記(イ)
に記載の芯材は、Al−Mn系合金芯材であればいかな
るものでも良いが、特に(i)Mn:0.8〜1.8%
を含有し、さらにSi:0.1〜1.0%、Cu:0.
1〜1.0%の内の1種もしくは2種を含有し、残りが
Alおよび不可避不純物からなる組成のAl合金からな
る芯材であることが好ましく、(ii)Mn:0.8〜
1.8%を含有し、さらにFe:0.5〜1.5%を含
有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成のA
l合金からなる芯材であることが一層好ましく、(iii)
Mn:0.8〜1.8%を含有し、さらにFe:0.5
〜1.5%を含有し、さらにSi:0.1〜1.0%、
Cu:0.1〜1.0%の内の1種もしくは2種を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成のAl
合金からなる芯材であることがさらに一層好ましく、
(iv)前記(i)、(ii)または(iii)記載のAl合金
に、さらに必要に応じてTi:0.05〜0.2%、Z
r:0.05〜0.2%、V:0.05〜0.5%、C
r:0.05〜0.5%、Mg:0.01〜0.2%の
内の1種もしくは2種以上を含有し、残りがAlおよび
不可避不純物からなる組成のAl合金からなる芯材であ
ってもよい、という知見を得たのである。
たものであって、(1)Al−Mn系合金芯材の一方の
片面に、Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他
方の片面に、Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.
5%を含有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる
組成の犠牲陽極皮材をクラッドしてなる耐食性に優れた
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(2)Al−
Mn系合金芯材の一方の片面に、Al−Si系ろう材を
クラッドし、該芯材の他方の片面に、Zn:1〜10
%、Zr:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlお
よび不可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッ
ドしてなる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材、(3)Al−Mn系合金芯材の一方の片面
に、Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の
片面に、Zn:1〜10%、V:0.05〜0.5%を
含有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の
犠牲陽極皮材をクラッドしてなる耐食性に優れた熱交換
器用アルミニウム合金クラッド材、(4)Al−Mn系
合金芯材の一方の片面に、Al−Si系ろう材をクラッ
ドし、該芯材の他方の片面に、Zn:1〜10%、C
r:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドして
なる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッ
ド材、(5)Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、A
l−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、Z
r:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドして
なる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッ
ド材、(6)Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、A
l−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、
V:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドして
なる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッ
ド材、(7)Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、A
l−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、C
r:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドして
なる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッ
ド材、(8)Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、A
l−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、Zn:1〜10%、Zr:0.05〜0.5%、
V:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドして
なる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッ
ド材、(9)Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、A
l−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、Zn:1〜10%、Zr:0.05〜0.5%、C
r:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドして
なる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッ
ド材、(10)Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、A
l−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、Zn:1〜10%、Cr:0.05〜0.5%、
V:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドして
なる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッ
ド材、(11)Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、A
l−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、Z
r:0.05〜0.5%、V:0.05〜0.5%を含
有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の犠
牲陽極皮材をクラッドしてなる耐食性に優れた熱交換器
用アルミニウム合金クラッド材、(12)Al−Mn系合
金芯材の一方の片面に、Al−Si系ろう材をクラッド
し、該芯材の他方の片面に、Zn:1〜10%、Ti:
0.05〜0.5%、Zr:0.05〜0.5%、C
r:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドして
なる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッ
ド材、(13)Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、A
l−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、
V:0.05〜0.5%、Cr:0.05〜0.5%を
含有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の
犠牲陽極皮材をクラッドしてなる耐食性に優れた熱交換
器用アルミニウム合金クラッド材、(14)Al−Mn系
合金芯材の一方の片面に、Al−Si系ろう材をクラッ
ドし、該芯材の他方の片面に、Zn:1〜10%、Z
r:0.05〜0.5%、V:0.05〜0.5%、C
r:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドして
なる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッ
ド材、(15)Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、A
l−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、Z
r:0.05〜0.5%、V:0.05〜0.5%、C
r:0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドして
なる耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッ
ド材、(16)前記Al−Mn系合金芯材は、Mn:0.
8〜1.8%を含有し、さらにSi:0.1〜1.0%
を含有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成
を有する前記(1)〜(15)の内のいずれかに記載の耐
食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、
(17)前記Al−Mn系合金芯材は、Mn:0.8〜
1.8%を含有し、さらにCu:0.1〜1.0%を含
有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成を有
する前記(1)〜(15)の内のいずれかに記載の耐食性
に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(1
8)前記Al−Mn系合金芯材は、Mn:0.8〜1.
8%を含有し、さらにSi:0.1〜1.0%、Cu:
0.1〜1.0%を含有し、残りがAlおよび不可避不
純物からなる組成を有する前記(1)〜(15)の内のい
ずれかに記載の耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム
合金クラッド材、(19)前記Al−Mn系合金芯材は、
Mn:0.8〜1.8%、Fe:0.5〜1.5%を含
有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成を有
する前記(1)〜(15)の内のいずれかに記載の耐食性
に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(2
0)前記Al−Mn系合金芯材は、Mn:0.8〜1.
8%、Fe:0.5〜1.5%を含有し、さらにSi:
0.1〜1.0%を含有し、残りがAlおよび不可避不
純物からなる組成を有する前記(1)〜(15)の内のい
ずれかに記載の耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム
合金クラッド材、(21)前記Al−Mn系合金芯材は、
Mn:0.8〜1.8%、Fe:0.5〜1.5%を含
有し、さらにCu:0.1〜1.0%を含有し、残りが
Alおよび不可避不純物からなる組成を有する前記
(1)〜(15)の内のいずれかに記載の耐食性に優れた
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(22)前記A
l−Mn系合金芯材は、Mn:0.8〜1.8%、F
e:0.5〜1.5%を含有し、さらにSi:0.1〜
1.0%、Cu:0.1〜1.0%を含有し、残りがA
lおよび不可避不純物からなる組成を有する前記(1)
〜(15)の内のいずれかに記載の耐食性に優れた熱交換
器用アルミニウム合金クラッド材、(23)前記Al−M
n系合金芯材は、前記(16)、(17)、(18)、(1
9)、(20)、(21)または(22)記載のAl−Mn系
合金芯材に、さらにTi:0.05〜0.2%を含有す
る組成を有する芯材である耐食性に優れた熱交換器用ア
ルミニウム合金クラッド材、(24)前記Al−Mn系合
金芯材は、前記(16)、(17)、(18)、(19)、(2
0)、(21)または(22)記載のAl−Mn系合金芯材
に、さらにZr:0.05〜0.2%を含有する組成を
有する芯材である耐食性に優れた熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材、(25)前記Al−Mn系合金芯材
は、前記(16)、(17)、(18)、(19)、(20)、
(21)または(22)記載のAl−Mn系合金芯材に、さ
らにV:0.05〜0.5%を含有する組成を有する芯
材である耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金ク
ラッド材、(26)前記Al−Mn系合金芯材は、前記
(16)、(17)、(18)、(19)、(20)、(21)また
は(22)記載のAl−Mn系合金芯材に、さらにCr:
0.05〜0.5%を含有する組成を有する芯材である
耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド
材、(27)前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、
(17)、(18)、(19)、(20)、(21)または(22)
記載のAl−Mn系合金芯材に、さらにMg:0.01
〜0.2%を含有する組成を有する芯材である耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(28)
前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、(17)、
(18)、(19)、(20)、(21)または(22)記載のA
l−Mn系合金芯材に、さらにTi:0.05〜0.2
%、Zr:0.05〜0.2%を含有する組成を有する
芯材である耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材、(29)前記Al−Mn系合金芯材は、前記
(16)、(17)、(18)、(19)、(20)、(21)また
は(22)記載のAl−Mn系合金芯材に、さらにTi:
0.05〜0.2%、V:0.05〜0.5%を含有す
る組成を有する芯材である耐食性に優れた熱交換器用ア
ルミニウム合金クラッド材、(30)前記Al−Mn系合
金芯材は、前記(16)、(17)、(18)、(19)、(2
0)、(21)または(22)記載のAl−Mn系合金芯材
に、さらにTi:0.05〜0.2%、Cr:0.05
〜0.5%を含有する組成を有する芯材である耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(31)
前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、(17)、
(18)、(19)、(20)、(21)または(22)記載のA
l−Mn系合金芯材に、さらにTi:0.05〜0.2
%、Mg:0.01〜0.2%を含有する組成を有する
芯材である耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材、(32)前記Al−Mn系合金芯材は、前記
(16)、(17)、(18)、(19)、(20)、(21)また
は(22)記載のAl−Mn系合金芯材に、さらにZr:
0.05〜0.2%、V:0.05〜0.5%を含有す
る組成を有する芯材である耐食性に優れた熱交換器用ア
ルミニウム合金クラッド材、(33)前記Al−Mn系合
金芯材は、前記(16)、(17)、(18)、(19)、(2
0)、(21)または(22)記載のAl−Mn系合金芯材
に、さらにZr:0.05〜0.2%、Cr:0.05
〜0.5%を含有する組成を有する芯材である耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(34)
前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、(17)、
(18)、(19)、(20)、(21)または(22)記載のA
l−Mn系合金芯材に、さらにZr:0.05〜0.2
%、Mg:0.01〜0.2%を含有する組成を有する
芯材である耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材、(35)前記Al−Mn系合金芯材は、前記
(16)、(17)、(18)、(19)、(20)、(21)また
は(22)記載のAl−Mn系合金芯材に、さらにV:
0.05〜0.5%、Cr:0.05〜0.5%を含有
する組成を有する芯材である耐食性に優れた熱交換器用
アルミニウム合金クラッド材、(36)前記Al−Mn系
合金芯材は、前記(16)、(17)、(18)、(19)、
(20)、(21)または(22)記載のAl−Mn系合金芯
材に、さらにV:0.05〜0.5%、Mg:0.01
〜0.2%を含有する組成を有する芯材である耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(37)
前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、(17)、
(18)、(19)、(20)、(21)または(22)記載のA
l−Mn系合金芯材に、さらにCr:0.05〜0.5
%、Mg:0.01〜0.2%を含有する組成を有する
芯材である耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材、(38)前記Al−Mn系合金芯材は、前記
(16)、(17)、(18)、(19)、(20)、(21)また
は(22)記載のAl−Mn系合金芯材に、さらにTi:
0.05〜0.2%、Zr:0.05〜0.2%、V:
0.05〜0.5%を含有する組成を有する芯材である
耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド
材、(39)前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、
(17)、(18)、(19)、(20)、(21)または(22)
記載のAl−Mn系合金芯材に、さらにTi:0.05
〜0.2%、Zr:0.05〜0.2%、Cr:0.0
5〜0.5%を含有する組成を有する芯材である耐食性
に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(4
0)前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、(1
7)、(18)、(19)、(20)、(21)または(22)記
載のAl−Mn系合金芯材に、さらにTi:0.05〜
0.2%、Zr:0.05〜0.2%、Mg:0.01
〜0.2%を含有する組成を有する芯材である耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(41)
前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、(17)、
(18)、(19)、(20)、(21)または(22)記載のA
l−Mn系合金芯材に、さらにTi:0.05〜0.2
%、V:0.05〜0.5%、Cr:0.05〜0.5
%を含有する組成を有する芯材である耐食性に優れた熱
交換器用アルミニウム合金クラッド材、(42)前記Al
−Mn系合金芯材は、前記(16)、(17)、(18)、
(19)、(20)、(21)または(22)記載のAl−Mn
系合金芯材に、さらにTi:0.05〜0.2%、V:
0.05〜0.5%、Mg:0.01〜0.2%を含有
する組成を有する芯材である耐食性に優れた熱交換器用
アルミニウム合金クラッド材、(43)前記Al−Mn系
合金芯材は、前記(16)、(17)、(18)、(19)、
(20)、(21)または(22)記載のAl−Mn系合金芯
材に、さらにTi:0.05〜0.2%、Cr:0.0
5〜0.5%、Mg:0.01〜0.2%を含有する組
成を有する芯材である耐食性に優れた熱交換器用アルミ
ニウム合金クラッド材、(44)前記Al−Mn系合金芯
材は、前記(16)、(17)、(18)、(19)、(20)、
(21)または(22)記載のAl−Mn系合金芯材に、さ
らにZr:0.05〜0.2%、V:0.05〜0.5
%、Cr:0.05〜0.5%を含有する組成を有する
芯材である耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材、(45)前記Al−Mn系合金芯材は、前記
(16)、(17)、(18)、(19)、(20)、(21)また
は(22)記載のAl−Mn系合金芯材に、さらにZr:
0.05〜0.2%、V:0.05〜0.5%、Mg:
0.01〜0.2%を含有する組成を有する芯材である
耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド
材、(46)前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、
(17)、(18)、(19)、(20)、(21)または(22)
記載のAl−Mn系合金芯材に、さらにZr:0.05
〜0.2%、Cr:0.05〜0.5%、Mg:0.0
1〜0.2%を含有する組成を有する芯材である耐食性
に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(4
7)前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、(1
7)、(18)、(19)、(20)、(21)または(22)記
載のAl−Mn系合金芯材に、さらにV:0.05〜
0.5%、Cr:0.05〜0.5%、Mg:0.01
〜0.2%を含有する組成を有する芯材である耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(48)
前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、(17)、
(18)、(19)、(20)、(21)または(22)記載のA
l−Mn系合金芯材に、さらにTi:0.05〜0.2
%、Zr:0.05〜0.2%、V:0.05〜0.5
%、Cr:0.05〜0.5%を含有する組成を有する
芯材である耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材、(49)前記Al−Mn系合金芯材は、前記
(16)、(17)、(18)、(19)、(20)、(21)また
は(22)記載のAl−Mn系合金芯材に、さらにTi:
0.05〜0.2%、Zr:0.05〜0.2%、V:
0.05〜0.5%、Mg:0.01〜0.2%を含有
する組成を有する芯材である耐食性に優れた熱交換器用
アルミニウム合金クラッド材、(50)前記Al−Mn系
合金芯材は、前記(16)、(17)、(18)、(19)、
(20)、(21)または(22)記載のAl−Mn系合金芯
材に、さらにTi:0.05〜0.2%、Zr:0.0
5〜0.2%、Cr:0.05〜0.5%、Mg:0.
01〜0.2%を含有する組成を有する芯材である耐食
性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、
(51)前記Al−Mn系合金芯材は、前記(16)、(1
7)、(18)、(19)、(20)、(21)または(22)記
載のAl−Mn系合金芯材に、さらにTi:0.05〜
0.2%、V:0.05〜0.5%、Cr:0.05〜
0.5%、Mg:0.01〜0.2%を含有する組成を
有する芯材である耐食性に優れた熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材、(52)前記Al−Mn系合金芯材
は、前記(16)、(17)、(18)、(19)、(20)、
(21)または(22)記載のAl−Mn系合金芯材に、さ
らにZr:0.05〜0.2%、V:0.05〜0.5
%、Cr:0.05〜0.5%、Mg:0.01〜0.
2%を含有する組成を有する芯材である耐食性に優れた
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、(53)前記A
l−Mn系合金芯材は、前記(16)、(17)、(18)、
(19)、(20)、(21)または(22)記載のAl−Mn
系合金芯材に、さらにTi:0.05〜0.2%、Z
r:0.05〜0.2%、V:0.05〜0.5%、C
r:0.05〜0.5%、Mg:0.01〜0.2%を
含有する組成を有する芯材である耐食性に優れた熱交換
器用アルミニウム合金クラッド材、に特徴を有するもの
である。
合金クラッド材の成分組成を上述のごとく限定した理由
を述べる。 (A)犠牲陽極皮材 Zn:Znは、腐食形態を面食にする効果を持ち、犠牲
陽極皮材の電位を卑にして芯材に対する犠牲陽極効果を
向上させ、芯材に孔食が発生するのを防止する作用を有
するが、その含有量が1%未満では酸性溶液中での犠牲
陽極効果が十分に働かないので好ましくなく、一方、1
0%を越えて含有すると自己腐食性が増大すると共に、
圧延加工性が低下するので好ましくない。したがって、
犠牲陽極皮材中のZn含有量は、1〜10%に定めた。
Znの含有量の一層好ましい範囲は4.1〜8%であ
る。
微細な金属間化合物を形成し、この形成した金属間化合
物の中でも、犠牲陽極皮材の表面に存在する金属間化合
物は、アルカリ溶液中で生成する水酸化皮膜の欠陥を多
くする作用があり、孔食の発生を抑制するが、その含有
量が0.05%未満では所望の耐食性が得られないので
好ましくなく、一方、0.5%を越えて含有すると巨大
なAl−Ti系金属間化合物が形成されることによって
犠牲陽極皮材の自己腐食性が増大すると共に圧延加工性
が低下するので好ましくない。したがって、犠牲陽極皮
材に含まれるTi含有量は、0.05〜0.5%に定め
た。Ti含有量の一層好ましい範囲は0.2〜0.4%
である。
微細な金属間化合物を形成し、この形成した金属間化合
物の中でも、犠牲陽極皮材の表面に存在する金属間化合
物は、アルカリ溶液中で生成する水酸化皮膜の欠陥を多
くする作用があり、孔食の発生が抑制するが、その含有
量が含有量が0.05%未満では所望の耐食性が得られ
ないので好ましくなく、一方、0.5%を越えて含有す
ると圧延加工性が低下するので好ましくない。したがっ
て、犠牲陽極皮材に含まれるZr含有量は、0.05〜
0.5%に定めた。Zr含有量の一層好ましい範囲は
0.1〜0.4%である。
金属間化合物を形成し、この形成した金属間化合物の中
でも、犠牲陽極皮材の表面に存在する金属間化合物は、
アルカリ溶液中で生成する水酸化皮膜の欠陥を多くする
作用があり、孔食の発生が抑制するが、その含有量が含
有量が0.05%未満では所望の耐食性が得られないの
で好ましくなく、一方、0.5%を越えて含有すると圧
延加工性が低下するので好ましくない。したがって、犠
牲陽極皮材に含まれるV含有量は、0.05〜0.5%
に定めた。V含有量の一層好ましい範囲は0.2〜0.
4%である。
微細な金属間化合物を形成し、この形成した金属間化合
物の中でも、犠牲陽極皮材の表面に存在する金属間化合
物は、アルカリ溶液中で生成する水酸化皮膜の欠陥を多
くする作用があり、孔食の発生が抑制するが、その含有
量が含有量が0.05%未満では所望の耐食性が得られ
ないので好ましくなく、一方、0.5%を越えて含有す
ると圧延加工性が低下するので好ましくない。したがっ
て、犠牲陽極皮材に含まれるCr含有量は、0.05〜
0.5%に定めた。Cr含有量の一層好ましい範囲は
0.2〜0.5%である。
して分散し、強度を向上せしめる成分であるが、その含
有量が0.8%未満では所望の効果が得られず、一方、
1.8%を越えて含有すると粗大な金属間化合物の生成
によって加工性を劣化させるので好ましくない。したが
って、Mnの含有量を0.8〜1.8%に定めた。Mn
の含有量のいっそう好ましい範囲は1.0〜1.5%で
ある。
化合物を微細に分散させることにより、アルカリ溶液中
での腐食において、生成する皮膜の欠陥が芯材中に分散
しているAl−Fe金属間化合物によって増加される、
腐食が芯材にまで及んだ場合の耐食性も向上させ、さら
に前記微細なAl−Fe金属間化合物の分散によって芯
材の強度を向上させる作用を有するが、その含有量が
0.5%未満では所望の効果が得られず、一方、1.5
%を越えると芯材の自己腐食性が増大するので好ましく
ない。したがって、Feの含有量は、0.5〜1.5%
に定めた。Feの含有量のいっそう好ましい範囲は0.
7を越え〜1.3%である。
りAl−Mn−Si金属間化合物となって素地中に分
散、あるいはマトリックスに固溶して芯材の強度を向上
させる作用があるが、その含有量が0.1%未満では所
望の効果が得られず、一方、1.0%を越えて含有する
と芯材の融点を低下させるので好ましくない。したがっ
て、Siの含有量を0.1〜1.0%に定めた。Siの
含有量のいっそう好ましい範囲は0.2〜0.5%であ
る。
スに固溶して芯材の強度を向上させると共に、芯材の電
気化学的性質を貴にして、犠牲陽極皮材との電位差を大
きくする作用を有するが、その含有量が0.1%未満で
は所望の効果が得られず、一方、1.0%を越えて含有
すると芯材の融点が低下するためろう付け時に材料が溶
融しやすく、さらに酸性溶液中で粒界腐食が起こりやす
くなり、耐食性が低下するので好ましくない。したがっ
て、Cuの含有量を0.1〜1.0%に定めた。Cuの
含有量の一層好ましい範囲は0.3〜0.7%である。
3 などの微細な金属間化合物として素地中に分散し、芯
材の強度を向上させる作用を有するので必要に応じて添
加するが、その含有量が0.05%未満では所望の効果
が得られず、一方、0.2%を越えると加工性を阻害す
るので好ましくない。したがって、Tiの含有量は0.
05〜0.2%に定めた。Tiの含有量の一層好ましい
範囲は0.07〜0.15%である。
ZrAl3 などの微細な金属間化合物として素地中に分
散し、芯材の強度を向上させる作用を有するので必要に
応じて添加するが、その含有量が0.05%未満では所
望の効果が得られず、一方、0.2%を越えると加工性
を阻害するので好ましくない。したがって、Zrの含有
量は0.05〜0.2%に定めた。Zrの含有量の一層
好ましい範囲は0.07〜0.18%である。
な金属間化合物として素地中に分散し、芯材の強度を向
上させる作用を有するので必要に応じて添加するが、そ
の含有量が0.05%未満では所望の効果が得られず、
一方、0.5%を越えると加工性を阻害するので好まし
くない。したがって、Vの含有量は0.05〜0.5%
に定めた。Vの含有量の一層好ましい範囲は0.07〜
0.35%である。
微細な金属間化合物として素地中に分散し、芯材の強度
を向上させる作用を有するので必要に応じて添加する
が、その含有量が0.05%未満では所望の効果が得ら
れず、一方、0.5%を越えると加工性を阻害するので
好ましくない。したがって、Crの含有量は0.05〜
0.5%に定めた。Crの含有量の一層好ましい範囲は
0.07〜0.35%である。
微細な金属間化合物として素地中に分散し、芯材の強度
を向上させる作用を有するので必要に応じて添加する
が、その含有量が0.01%未満では所望の効果が得ら
れず、一方、0.2%を越えると耐食性、圧延加工性、
クラッド性などを阻害するので好ましくない。したがっ
て、Mgの含有量は0.01〜0.2%に定めた。
用するろう材は、通常のAl−Si系ろう材であればよ
く、特に限定されるものではないが、ろう材中に含まれ
るSiは融点を下げると共に流動性を付与する成分であ
り、その含有量が5%未満では所望の効果が得られず、
一方、15%を越えて含有するとかえって流動性が低下
するので好ましくない。したがって、ろう材中のSiの
含有量を3〜15%に定めた。ろう材中のSiの含有量
のいっそう好ましい範囲は5〜12%である。また、こ
の発明の熱交換器用アルミニウム合金クラッド材に使用
するAl−Si系ろう材は、さらにZnが1.0〜5.
0%含まれていているろう材であっても良い。
合金を溶解し、鋳造してインゴットを製造し、このイン
ゴットを通常の条件で均質化処理後、熱間圧延を行い、
厚さ:150mmの熱延板からなる芯材a〜Zを作製し
た。
合金を溶解し、鋳造してインゴットを製造し、このイン
ゴットを通常の条件で均質化処理後、熱間圧延を行い、
厚さ:30mmの熱延板からなる犠牲陽極皮材ア〜マを
作製した。
溶解し、鋳造してインゴットを製造し、このインゴット
を通常の条件で熱間圧延を行い、厚さ:20mmの熱延
板からなるろう材〜を作製した。
10の犠牲陽極皮材ア〜マおよび表11のろう材〜
を表12〜表15に示される組み合わせにしたがって重
ね合わせ、熱間圧延にてクラッドし、引き続いて中間焼
鈍を行ったのち、冷間圧延を行うことによりいずれも板
厚:0.3mm、犠牲陽極皮材およびろう材にクラッド
率がそれぞれ15%および10%で調質H14の本発明
クラッド材1〜64、比較クラッド材1〜7および従来
クラッド材1〜2を作製した。これら本発明クラッド材
1〜64、比較クラッド材1〜7および従来クラッド材
1〜2を用いてそれぞれの試験片を作製し、これら試験
片を600℃に3分間保持した後、冷却速度:100℃
/min.で室温まで冷却するろう付けを想定した熱処
理を行い、その後、下記の条件の腐食試験を行った。
e3+:30ppm,Cu2+:1ppmを含む水溶液(p
H:3.4)を腐食液として用意し、前記本発明クラッ
ド材1〜64、比較クラッド材1〜7および従来クラッ
ド材1〜2の熱処理した試験片を自動車用熱交換器の冷
却水を想定して、流速:0.7m/sec.で流れてい
る温度:88℃の腐食液の中に8時間浸漬保持した後、
室温の静止腐食液の中に16時間浸漬保持すると云う温
度サイクルを加える操作を90日間行い、90日間経過
後の犠牲陽極皮材層の表面からの最大腐食深さを測定
し、その測定結果を表12〜表15に示した。
e3+:30ppm,Cu2+:1ppmを含む水溶液をN
aOHでpH11に調整した水溶液を腐食液として用意
し、前記本発明クラッド材1〜64、比較クラッド材1
〜7および従来クラッド材1〜2の熱処理した試験片を
自動車用熱交換器の冷却水を想定して、流速:0.7m
/sec.で流れている温度:88℃の腐食液の中に8
時間浸漬保持した後、室温の静止腐食液の中に16時間
に浸漬保持すると云う温度サイクルを加える操作を90
日間行い、90日間経過後の犠牲陽極皮材層の表面から
の最大腐食深さを測定し、その測定結果を表12〜表1
5に示した。
明クラッド材1〜64は、従来クラッド材1〜2に比べ
て、表面からの最大腐食深さが極めて小さいところか
ら、耐食性に優れていることが分かる。また、構成成分
の内の少なくとも1つの成分含有量がこの発明の範囲か
ら外れている比較クラッド材1〜7は耐食性またはその
他の特性が劣ることも分かる。
耐食性に優れているため、この発明のクラッド材を用い
て作製した熱交換器は、広範囲のpHの冷却水を使用し
ても貫通することなく長期間使用することができ、産業
上優れた効果をもたらすものである。
Claims (21)
- 【請求項1】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、
Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、 Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の犠牲
陽極皮材をクラッドしてなることを特徴とする耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項2】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、
Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、 Zn:1〜10%、Zr:0.05〜0.5%を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の犠牲
陽極皮材をクラッドしてなることを特徴とする耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項3】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、
Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、 Zn:1〜10%、V:0.05〜0.5%を含有し、
残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の犠牲陽極
皮材をクラッドしてなることを特徴とする耐食性に優れ
た熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項4】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、
Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、 Zn:1〜10%、Cr:0.05〜0.5%を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の犠牲
陽極皮材をクラッドしてなることを特徴とする耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項5】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、
Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、 Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、Zr:
0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不可避
不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドしてなる
ことを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材。 - 【請求項6】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、
Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、 Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、V:
0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不可避
不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドしてなる
ことを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材。 - 【請求項7】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、
Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、 Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、Cr:
0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不可避
不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドしてなる
ことを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材。 - 【請求項8】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、
Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、 Zn:1〜10%、Zr:0.05〜0.5%、V:
0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不可避
不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドしてなる
ことを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材。 - 【請求項9】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面に、
Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の片面
に、 Zn:1〜10%、Zr:0.05〜0.5%、Cr:
0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不可避
不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドしてなる
ことを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材。 - 【請求項10】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面
に、Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の
片面に、 Zn:1〜10%、Cr:0.05〜0.5%、V:
0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不可避
不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドしてなる
ことを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材。 - 【請求項11】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面
に、Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の
片面に、 Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、Zr:
0.05〜0.5%、V:0.05〜0.5%を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の犠牲
陽極皮材をクラッドしてなることを特徴とする耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項12】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面
に、Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の
片面に、 Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、Zr:
0.05〜0.5%、Cr:0.05〜0.5%を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の犠牲
陽極皮材をクラッドしてなることを特徴とする耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項13】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面
に、Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の
片面に、 Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、V:
0.05〜0.5%、Cr:0.05〜0.5%を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の犠牲
陽極皮材をクラッドしてなることを特徴とする耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項14】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面
に、Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の
片面に、 Zn:1〜10%、Zr:0.05〜0.5%、V:
0.05〜0.5%、Cr:0.05〜0.5%を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の犠牲
陽極皮材をクラッドしてなることを特徴とする耐食性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項15】 Al−Mn系合金芯材の一方の片面
に、Al−Si系ろう材をクラッドし、該芯材の他方の
片面に、 Zn:1〜10%、Ti:0.05〜0.5%、Zr:
0.05〜0.5%、V:0.05〜0.5%、Cr:
0.05〜0.5%を含有し、残りがAlおよび不可避
不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドしてなる
ことを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材。 - 【請求項16】 前記Al−Mn系合金芯材は、Mn:
0.8〜1.8%を含有し、さらにSi:0.1〜1.
0%、Cu:0.1〜1.0%の内の1種または2種を
含有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成を
有することを特徴とする請求項1、2、3、4、5、
6、7、8、9、10、11、12、13、14または
15記載の耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材。 - 【請求項17】 前記Al−Mn系合金芯材は、Mn:
0.8〜1.8%を含有し、さらにSi:0.1〜1.
0%、Cu:0.1〜1.0%の内の1種または2種を
含有し、さらに Ti:0.05〜0.2%、 Zr:0.05〜0.2%、 V:0.05〜0.5%、 Cr:0.05〜0.5%、 Mg:0.01〜0.2% の内の1種または2種以上を含有し、残りがAlおよび
不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請
求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、1
1、12、13、14または15記載の耐食性に優れた
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項18】 前記Al−Mn系合金芯材は、Mn:
0.8〜1.8%、Fe:0.5〜1.5%を含有し、
残りがAlおよび不可避不純物からなる組成を有するこ
とを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、
8、9、10、11、12、13、14または15記載
の耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド
材。 - 【請求項19】 前記Al−Mn系合金芯材は、Mn:
0.8〜1.8%、Fe:0.5〜1.5%を含有し、
さらに Ti:0.05〜0.2%、 Zr:0.05〜0.2%、 V:0.05〜0.5%、 Cr:0.05〜0.5%、 Mg:0.01〜0.2% の内の1種または2種以上を含有し、残りがAlおよび
不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請
求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、1
1、12、13、14または15記載の耐食性に優れた
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項20】 前記Al−Mn系合金芯材は、Mn:
0.8〜1.8%、Fe:0.5〜1.5%を含有し、
さらにSi:0.1〜1.0%、Cu:0.1〜1.0
%の内の1種または2種を含有し、残りがAlおよび不
可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求
項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、
12、13、14または15記載の耐食性に優れた熱交
換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項21】 前記Al−Mn系合金芯材は、Mn:
0.8〜1.8%、Fe:0.5〜1.5%を含有し、
さらにSi:0.1〜1.0%、Cu:0.1〜1.0
%の内の1種または2種を含有し、さらに Ti:0.05〜0.2%、 Zr:0.05〜0.2%、 V:0.05〜0.5%、 Cr:0.05〜0.5%、 Mg:0.01〜0.2% の内の1種または2種以上を含有し、残りがAlおよび
不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請
求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、1
1、12、13、14または15記載の耐食性に優れた
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
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