【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシートに関し、特にコンデンサやエバポレータ、ラジエータ等の自動車用熱交換器に適するブレージングシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンデンサやエバポレータ、ラジエータ等のアルミニウム製自動車用熱交換器の製造においては、アルミニウムもしくはアルミニウム合金（以下、アルミニウム系合金）を心材として用い、その片面もしくは両面に心材より融点の低い合金をろう材としてクラッドした所謂ブレージングシートが用いられる。
近年、自動車熱交換器の軽量コンパクト化傾向に追従してブレージングシートの薄肉化検討が進められているが、薄肉化に伴い溶融ろう材の侵食（エロージョン）の影響が顕著になるなどの問題があり、耐食性や強度の改善が進められているものである。
【０００３】
ブレージングシートの耐食性確保の為には、一般に心材合金にＭｎ、Ｃｕ、Ｔｉなど電位を貴にする元素を添加、ろう材にＺｎ、Ｓｎなど電位を卑にする元素を添加し、心材の電位をろう材に対して十分貴になるような合金成分に設計される。（例えば、特許文献１ 参照。）
また、ろう付加熱中のＣｕやＺｎの拡散による板厚方向の濃度勾配、即ち電位勾配を利用した耐食性向上も使われる。（例えば、特許文献２ 参照。）
但し、本来の効果を十分に発揮する為には、ろう付製品におけるこれらの添加元素の固溶・析出状態の制御が必須で、例えば、粒界偏析したＣｕは粒界腐食を助長し耐食性を損なうし、また電位を貴にする目的で添加したＭｎも工程中で析出させてしまうとその効果は得られず、場合によっては加工性を低下させる。
この為に、鋳造から最終焼鈍（最終圧延）まで一連のブレージングシート製造工程と最終ろう付工程まで、一連の加工熱処理履歴の管理、制御が必要とされる。（例えば、特許文献４ 参照。）
【０００４】
ところで、Ａｌ−Ｍｎ基心材とＡｌ−Ｓｉ基ろう材の組合せでは、心材／ろう材界面に形成された拡散層の犠牲防食効果によっても耐食性能の向上を図ることができる。
ろう付加熱中、ろう材から拡散してきたＳｉは心材中のＭｎと結合しＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系化合物を形成する。その領域（拡散層）ではＭｎ固溶量が低下し、心材中心部に比べて電位が卑になる為、板厚方向への腐食進行は遅延される。（例えば、特許文献３ 参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−４１６２１号
【特許文献２】
特開平２−５８３３３号
【特許文献３】
特開平１−２８４４９８号
【特許文献４】
米国特許第４５８６９６４号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように耐食性の向上を目的として各種対策が取られているが、要求性能の高度化に伴い更なる性能改善が求められているのが現状である。
本発明は以上の事情を背景としてなされたもので、Ｆｅ添加量及びＦｅ系化合物粒子のサイズ及び量を最適化することにより拡散層に十分な犠牲防食効果を付与することができ、アルミニウム合金ブレージングシートの耐食性を向上する事が出来ることを見出したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はＣｕ：０．４〜１．０％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｓｉ：０．１５％以下、Ｆｅ：０．０５〜０．４％を含み、残部がＡｌ及び不可避不純物からなり、１．０μｍ以上のサイズのＦｅ系化合物粒子を１．０×１０４個／ｍｍ２以下に抑制した心材を用い、この心材の片面もしくは両面にろう材をクラッドしたことを特徴とする耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシートである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず、この発明における各合金成分元素の添加の意義、及び成分範囲の規制理由について説明する。
【０００９】
Ｍｎ：０．５〜１．０％
Ｍｎは電位を貴にする元素であり、拡散層形成とそれによる犠牲防食効果の付与に根本的役割を果たす元素として添加される。即ち、ろう付加熱中にろう材側から拡散してきたＳｉとの間にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系金属間化合物を形成し、心材／ろう材界面近傍の拡散層において固溶Ｍｎ濃度の低い層（＝電位の低い層）を形成する。この拡散層が板厚方向の腐食進行に対する遅延効果をもたらし耐食性を向上させる。
また、Ｍｎはろう付後の強度を高める効果も持つ。
ただしＭｎ添加量が０．５％未満ではこれらの効果が十分に得られず、拡散層の効果を大きくする為にはＭｎを０．５％以上添加する必要がある。一方１．０％を超えて添加すると、粗大な金属間化合物の形成に伴う加工性の劣化や粒界腐食の恐れがある。従って、Ｍｎ添加量は０．５〜１．０％の範囲に限定した。
【００１０】
Ｆｅ：０．０５〜０．４％
Ｆｅは本発明において重要な働きをする元素である。
Ｆｅは通常のＡｌにおいて不可避的に含有される不純物であるが、鋳造時に形成された晶出物は熱間圧延、冷間圧延や焼鈍などの工程を通して最終板まで持ちこされ、孔食発生の起点となり耐食性を劣化させる事が知られている。
しかし、本発明はＦｅの添加により拡散層形成が助長され耐食性を向上させることを見出し、それを活用したものである。即ち、ろう付加熱中にろう材側からのＳｉの拡散により形成されるＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系金属間化合物（α相）が、Ｆｅ量増加に伴い増加する。これに伴い、拡散層の固溶Ｍｎ量が減少する。他方、心材中心部ではＦｅ量を増加してもこのようなＦｅ系晶出物量の増加は少なく、心材中心での固溶Ｍｎ量はＦｅ量によらず高く維持される。これにより、心材中心に対して拡散層でのＭｎ固溶量をより減少させ、犠牲防食効果を強化できることを確認した。
Ｆｅ添加量が０．０５％未満では上記のＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系金属間化合物の生成が不充分となり、このため拡散層でのＭｎ固溶量を減少させることで得られる犠牲防食効果が十分に得られない。また、０．４％を超えると１．０μｍ以上のサイズのＦｅ系化合物粒子を１．０×１０４個／ｍｍ２以下に抑制する事が困難となり、かえって耐食性の劣化を引き起こすことから、Ｆｅ添加量は０．０５〜０．４％の範囲に限定した。
【００１１】
Ｃｕ：０．４〜１．０％
Ｃｕは電位を貴にしてろう材による犠牲防食効果を発揮させると共に、ろう付後強度を高める為に添加される。
また同時に、板厚方向に対する電位勾配の付与を目的として添加されるものである。これは、ろう付加熱中にろう材側へＣｕが拡散し、心材中心から心材／ろう材界面に向かって濃度勾配を形成し、これが電位勾配となって拡散層の耐食性効果を向上させるものである。
ただしＣｕ添加量０．４％未満では上記効果が十分に得られない。また１．０％を超えるとろう付後加熱処理が施される場合やろう付後の冷却速度が緩慢な場合などにおいて粒界腐食が問題となる恐れがあり、Ｃｕ添加量は０．４〜１．０％の範囲に限定した。
【００１２】
Ｓｉ：０．１５％以下
心材に添加されたＳｉはＭｎの固溶度を著しく低下させ、拡散層の効果を阻害する。この為、Ｓｉ添加量は０．１５％以下として規制した。またＳｉ量の規制は、エロージョンを低く抑え、ろう付後強度を高める効果もある。
【００１３】
その他の添加元素として、Ｔｉ：０．２％以下、Ｚｒ：０．２％まで添加しても本発明の効果を損なうことはない。
Ｔｉは圧延工程を通して板厚方向に層状に分布し、層状の腐食形態とし耐食性を向上させる働きがあり、またＺｒはろう付加熱後の強度を向上させる為、有効な元素である。
【００１４】
次に、１．０μｍ以上のサイズのＦｅ系化合物粒子を１．０×１０４個／ｍｍ２以下に規制した理由を説明する。なお、本発明においてサイズとは化合物粒子の円相当直径すなわち化合物粒子の面積と同じ面積の円の直径を意味する。
先述のように、鋳造時に形成されたＦｅ系化合物のような晶出物は熱間圧延、冷間圧延や焼鈍などの工程を通して最終板まで持ち来されるが、これは孔食発生の起点として作用する為に耐食性を劣化させる。
そこで本発明では、耐食性及び加工性の劣化を抑えられる範囲として１．０μｍ以上のサイズのＦｅ系化合物粒子量を上記のように規制した。
１．０μｍ以上のサイズのＦｅ系化合物粒子が１００００個／ｍｍ３を超えて存在すると、これを起点として発生する孔食が上述の拡散層による耐食性によっても抑止しきれない。
Ｆｅ系晶出物粒子サイズ及び量は、鋳造時の鋳造温度、冷却速度及び均質化処理時の処理温度、処理時間の制御により管理できる。
【００１５】
以上のような成分組成を有する心材の片面もしくは両面に、ろう材をクラッドしてブレージングシートを得る。
ろう材には不活性雰囲気ろう付及び真空ろう付に用いられる一般的なＡｌ−Ｓｉ基合金或いはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ基合金が使用できる。ここでＳｉ、Ｍｇの組成範囲はＳｉ：７〜１２％、Ｍｇ：１〜１．５％程度が好ましく、真空ろう付の場合はろう付性向上の為の微量Ｂｉ添加などなされても良い。
【００１６】
製造工程としては一般的な、鋳造により心材スラブを作製し、均質化処理、熱間クラッド圧延、冷間圧延、焼鈍などを経て最終板を得る工程が用いられる。
ただし、本発明の実施に当っての留意点として、Ｆｅ系化合物粒子サイズ及び量の制御については、鋳造時に形成されるサイズや工程中での成長などトータルの履歴を管理する必要がある。
特に、鋳造時の冷却速度を大きくすることはＦｅ系化合物粒子の微細化に有効である。
また、熱間圧延や焼鈍などの加熱を伴う工程では、高温長時間の保持を避け、Ｆｅ系化合物粒子の粗大化を抑える事が肝要である。
【００１７】
【実施例】
以下に実施例に基づき、本発明の詳細を説明する。
【００１８】
実施例１
心材には、Ｃｕ：０．６％、Ｍｎ：０．６％、Ｓｉ：０．１％としてＦｅ量を本発明での規制範囲内外で変化させた組成の各種アルミニウム合金を金型鋳造により作製し、６００℃・１０ｈの均質化処理を施した。表１には調査に用いた合金のＦｅ量を示す。
ろう材には、Ｓｉ：１１．０％、Ｍｇ：１．４％、Ｆｅ：０．４％の組成の合金を同じく金型鋳造により作成した。
上記、各種心材の両面にクラッド率１５％としてろう材を合わせて熱間クラッド圧延し、続けて冷間圧延により最終板厚０．５ｍｍに仕上げ、焼鈍（３５０℃−２ｈ）により最終板を得た。
上記ブレージングシートから幅８０ｍｍ×長さ２１０ｍｍサイズに切出した試験片を鉛直方向に吊るし、真空度１０−５Ｐａ、６００℃・１ｍｉｎの条件で真空ろう付加熱した。ろう付加熱前後のブレージングシートを使って以下に示す各種試験を行った。
１）耐食性試験
耐食性試験として、ＳＷＡＡＴ試験（ＡＳＴＭ Ｇ８５：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓａｌｔ Ｓｐｒａｙ （Ｆｏｇ） Ｔｅｓｔｉｎｇ）を行った。ろう付加熱後サンプル下側のろう溜まり部を切断し幅８０ｍｍ×長さ１６０ｍｍに試験片を切出し、片面を透明のポリエステルテープでシールし、もう一方の面を腐食試験面とした。
試験片に貫通漏れが生じ、裏面のポリエステルテープにブリスターが発生した時間により評価し、貫通漏れ時間５００ｈ以下を不良、５００〜１０００ｈを良好、１０００ｈ以上を優良とした。
２）ＳＥＭ観察
ろう付加熱前の板断面において、観察倍率１０００倍で１０視野観察（観察面積０．１ｍｍ２）し、粒子径（円相当直径）１μｍ以上の化合物の合計数を測定した。
【００１９】
以上の試験の結果を表１に示す。
心材Ｆｅ量とＦｅ系化合物数を本発明規制範囲に収めた材料（Ｎｏ１〜３）では拡散層でのＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系金属間化合物の形成量が十分にあり、これに伴う犠牲防食効果が十分に機能するとともに、孔食の起点となる粗大なＦｅ系化合物数も抑制してあることから良好な耐食性が確認された。
これに比べ、Ｆｅ量を本発明規制範囲より過少もしくは過多とした材料では、耐食性が不良であった。Ｆｅ量が過少な場合（Ｎｏ４）には拡散層での化合物の形成量が十分でなかった為、犠牲防食効果が十分に機能しなかったものと考えられる。また、Ｆｅ量が過多（Ｎｏ５）な場合には１μｍ以上の粗大な金属間化合物が多数存在しており、カソード反応の発生源が多かった為、腐食の進行が早かったものと解釈できる。
【００２０】
【表１】
【００２１】
実施例２
心材には、Ｃｕ：０．６％、Ｍｎ：０．６％、Ｓｉ：０．１％、Ｆｅ：０．３％の組成のアルミニウム合金を各種冷却速度で金型鋳造し、６００℃・１０ｈの均質化処理を施した。尚、冷却速度は厚さ方向の金型サイズを変えることにより変化させた。
ろう材には、Ｓｉ：１１．０％、Ｍｇ：１．４％、Ｆｅ：０．４％の組成の合金を同じく金型鋳造により作成した。
上記、各種心材の両面にクラッド率１５％としてろう材を合わせて熱間クラッド圧延し、続けて冷間圧延により最終板厚０．５ｍｍに仕上げ、焼鈍（３５０℃・２ｈ）により最終板を得た。
幅８０ｍｍ×長さ２１０ｍｍサイズに切出した上記ブレージングシートを鉛直方向に吊るし、真空度１０−５Ｐａ 、６００℃・１ｍｉｎの条件で真空ろう付加熱した。ろう付加熱前後のブレージングシートを使って実施例１と同一の各種試験を行った。
結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】
試験の結果、薄型及び中型サイズの金型を用いて鋳造した、冷却速度の速い材料（Ｎｏ１１，Ｎｏ１２）では、１μｍ以上の金属間化合物量が本発明規制範囲内に収まっており、優れた耐食性が得られた。
これに比べ、厚型サイズの金型を用いて鋳造した冷却速度の遅い材料（Ｎｏ１３）では１μｍ以上の金属間化合物量が本発明規制範囲内より過剰に存在し、このため腐食の進行が早くなり耐食性が不良であったものと解釈できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、Ｃｕ，Ｍｎを適量添加するとともにＳｉ量を規制し、さらにＦｅ量を規制するとともに１．０μｍ以上のサイズのＦｅ系化合物粒子を１．０×１０４個／ｍｍ２以下に抑制した心材を用い、その片面あるいは両面にろう材をクラッドすることで、心材とろう材の界面に形成される拡散層に十分な犠牲防食効果を付与することができるとともに、また孔食の発生を抑止することができ、従って厳しい腐食環境下においても優れた耐食性を有するアルミニウム合金ブレージングシートが提供できる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an aluminum alloy brazing sheet having excellent corrosion resistance, and more particularly to a brazing sheet suitable for a heat exchanger for automobiles such as a condenser, an evaporator, and a radiator.
[0002]
[Prior art]
In the manufacture of aluminum heat exchangers for automobiles such as capacitors, evaporators, and radiators, aluminum or an aluminum alloy (hereinafter, aluminum-based alloy) is used as a core material, and an alloy having a lower melting point than the core material is used as a brazing material on one or both surfaces. What is called a clad brazing sheet is used.
In recent years, thinner brazing sheets have been studied to keep up with the trend toward lighter and more compact automotive heat exchangers. However, erosion of the molten brazing material has become more pronounced as the thickness has been reduced. There are improvements in corrosion resistance and strength.
[0003]
In order to secure the corrosion resistance of the brazing sheet, generally, an element that makes the potential noble such as Mn, Cu, or Ti is added to the core material alloy, and an element that makes the potential low such as Zn or Sn is added to the brazing material. The alloy components are designed to be sufficiently noble to the brazing material. (For example, refer to Patent Document 1.)
Further, improvement of corrosion resistance utilizing a concentration gradient in the plate thickness direction due to diffusion of Cu or Zn during the brazing heat, that is, a potential gradient is also used. (For example, see Patent Document 2)
However, in order to sufficiently exhibit the original effect, it is necessary to control the solid solution / precipitation state of these additional elements in the brazed product.For example, Cu segregated at the grain boundary promotes grain boundary corrosion and improves corrosion resistance. If Mn added for the purpose of impairing the potential or increasing the potential is precipitated during the process, the effect cannot be obtained, and in some cases, the workability is reduced.
For this reason, it is necessary to manage and control a series of thermomechanical processing histories from a series of brazing sheet manufacturing steps and a final brazing step from casting to final annealing (final rolling). (For example, see Patent Document 4.)
[0004]
By the way, in the combination of the Al-Mn base material and the Al-Si base brazing material, the corrosion resistance can be improved also by the sacrificial corrosion prevention effect of the diffusion layer formed at the core material / brazing material interface.
During the heat of brazing, Si diffused from the brazing material combines with Mn in the core material to form an Al-Mn-Si-based compound. In that region (diffusion layer), the amount of Mn solid solution decreases, and the potential becomes lower than that in the center of the core material, so that the progress of corrosion in the thickness direction is delayed. (For example, refer to Patent Document 3)
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-41621 [Patent Document 2]
JP-A-2-58333 [Patent Document 3]
JP-A-1-284498 [Patent Document 4]
US Pat. No. 4,586,964 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, various measures have been taken for the purpose of improving the corrosion resistance, but at present, further performance improvement is required as the required performance becomes higher.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by optimizing the amount of Fe added and the size and amount of Fe-based compound particles, a sufficient sacrificial anticorrosion effect can be imparted to the diffusion layer, and aluminum alloy brazing It has been found that the corrosion resistance of the sheet can be improved.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention contains Cu: 0.4 to 1.0%, Mn: 0.5 to 1.0%, Si: 0.15% or less, and Fe: 0.05 to 0.4%, with the balance being Al and A core material made of unavoidable impurities and containing Fe-based compound particles having a size of 1.0 μm or more and suppressed to 1.0 × 10 4 particles / mm 2 or less, and a brazing material is clad on one or both surfaces of the core material. It is an aluminum alloy brazing sheet excellent in corrosion resistance.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, the significance of the addition of each alloy component element in the present invention and the reason for regulating the component range will be described.
[0009]
Mn: 0.5-1.0%
Mn is an element that makes the potential noble, and is added as an element that plays a fundamental role in forming a diffusion layer and thereby imparting a sacrificial anticorrosion effect. That is, an Al-Mn-Si-Fe-based intermetallic compound is formed between Si diffused from the brazing material side during the heat of brazing and a layer having a low solid solution Mn concentration in the diffusion layer near the core material / brazing material interface. (= Low potential layer). This diffusion layer has a delay effect on the progress of corrosion in the thickness direction and improves corrosion resistance.
Mn also has the effect of increasing the strength after brazing.
However, if the added amount of Mn is less than 0.5%, these effects cannot be sufficiently obtained, and it is necessary to add 0.5% or more of Mn in order to increase the effect of the diffusion layer. On the other hand, if it is added in excess of 1.0%, there is a risk of deterioration in workability and intergranular corrosion due to the formation of coarse intermetallic compounds. Therefore, the amount of Mn added was limited to the range of 0.5 to 1.0%.
[0010]
Fe: 0.05 to 0.4%
Fe is an element that plays an important role in the present invention.
Fe is an impurity inevitably contained in ordinary Al, but the crystallized material formed during casting is brought to the final plate through processes such as hot rolling, cold rolling and annealing, and pitting is generated. It is known that it becomes a starting point and deteriorates corrosion resistance.
However, the present invention has found that the addition of Fe promotes the formation of the diffusion layer and improves the corrosion resistance, and utilizes this fact. That is, the Al-Mn-Si-Fe-based intermetallic compound (α phase) formed by the diffusion of Si from the brazing material side during the heat of brazing increases with an increase in the amount of Fe. Accordingly, the amount of solid solution Mn in the diffusion layer decreases. On the other hand, even if the amount of Fe is increased in the center of the core, such an increase in the amount of Fe-based crystallization is small, and the amount of solute Mn at the center of the core is maintained high regardless of the amount of Fe. Thus, it was confirmed that the amount of Mn solid solution in the diffusion layer with respect to the center of the core material was further reduced, and the sacrificial anticorrosion effect could be enhanced.
If the amount of Fe added is less than 0.05%, the formation of the Al-Mn-Si-Fe-based intermetallic compound becomes insufficient, so that the sacrificial anticorrosion effect obtained by reducing the amount of Mn solid solution in the diffusion layer. Is not obtained enough. On the other hand, if the content exceeds 0.4%, it becomes difficult to suppress the Fe-based compound particles having a size of 1.0 μm or more to 1.0 × 10 4 particles / mm 2 or less, which causes deterioration of corrosion resistance. The amount added was limited to the range of 0.05 to 0.4%.
[0011]
Cu: 0.4 to 1.0%
Cu is added in order to make the potential noble to exhibit the sacrificial corrosion protection effect of the brazing material and to increase the strength after brazing.
At the same time, it is added for the purpose of imparting a potential gradient in the thickness direction. This is because Cu diffuses toward the brazing material side during the heat of the brazing and forms a concentration gradient from the center of the core material toward the interface between the core material and the brazing material, which becomes a potential gradient to improve the corrosion resistance effect of the diffusion layer. .
However, if the Cu content is less than 0.4%, the above effect cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if it exceeds 1.0%, intergranular corrosion may become a problem in the case where heat treatment is performed after brazing or when the cooling rate after brazing is slow, and the amount of Cu added is 0.4 to 0.4%. The range was limited to 1.0%.
[0012]
Si: 0.15% or less Si added to the core material significantly lowers the solid solubility of Mn and impairs the effect of the diffusion layer. For this reason, the amount of Si added was regulated to 0.15% or less. Regulation of the amount of Si also has the effect of suppressing erosion and increasing the strength after brazing.
[0013]
The effect of the present invention is not impaired even if Ti: 0.2% or less and Zr: 0.2% are added as other additional elements.
Ti is distributed in a layered manner in the thickness direction through the rolling process, has a function of improving the corrosion resistance in the form of a layered corrosion, and Zr is an effective element for improving the strength after the heat of brazing.
[0014]
Next, the reason why the Fe-based compound particles having a size of 1.0 μm or more are restricted to 1.0 × 10 4 particles / mm 2 or less will be described. In the present invention, the size means the diameter of a circle having the same area as the equivalent diameter of the compound particles, that is, the area of the compound particles.
As described above, crystallized substances such as Fe-based compounds formed at the time of casting are brought to the final plate through processes such as hot rolling, cold rolling and annealing, and this is a starting point of pitting corrosion. It acts to degrade corrosion resistance.
Therefore, in the present invention, the amount of Fe-based compound particles having a size of 1.0 μm or more is regulated as described above as a range in which deterioration of corrosion resistance and workability can be suppressed.
If Fe-based compound particles having a size of 1.0 μm or more are present in excess of 10,000 particles / mm 3 , pitting generated from this starting point cannot be completely suppressed by the above-described corrosion resistance of the diffusion layer.
The particle size and amount of the Fe-based crystallization can be controlled by controlling the casting temperature during casting, the cooling rate, the processing temperature during homogenization processing, and the processing time.
[0015]
A brazing sheet is obtained by cladding a brazing material on one or both sides of a core material having the above component composition.
As the brazing material, a general Al-Si based alloy or an Al-Si-Mg based alloy used for inert atmosphere brazing and vacuum brazing can be used. Here, the composition range of Si and Mg is preferably about 7 to 12% of Si and about 1 to 1.5% of Mg. In the case of vacuum brazing, a small amount of Bi may be added for improving brazing properties.
[0016]
As a manufacturing process, a general process of producing a core slab by casting, and performing a homogenization treatment, hot clad rolling, cold rolling, annealing, and the like to obtain a final plate is used.
However, as a point to keep in mind when implementing the present invention, it is necessary to control the total history such as the size formed at the time of casting and the growth during the process for controlling the size and amount of the Fe-based compound particles.
In particular, increasing the cooling rate during casting is effective for miniaturizing Fe-based compound particles.
Further, in a process involving heating such as hot rolling and annealing, it is important to avoid holding at a high temperature for a long time and to suppress coarsening of Fe-based compound particles.
[0017]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
[0018]
Example 1
As the core material, various aluminum alloys having compositions of 0.6% Cu, 0.6% Mn, and 0.1% Si with Fe contents varied outside and within the range regulated by the present invention are produced by die casting. Then, homogenization treatment was performed at 600 ° C. for 10 hours. Table 1 shows the Fe content of the alloy used for the investigation.
An alloy having a composition of Si: 11.0%, Mg: 1.4%, and Fe: 0.4% was similarly formed by die casting.
The above-mentioned various core materials are combined with a brazing material having a cladding ratio of 15% on both surfaces thereof, hot-clad-rolled, and subsequently finished to a final thickness of 0.5 mm by cold rolling, and a final plate is obtained by annealing (350 ° C.-2h). Was.
A test piece cut out from the brazing sheet to a size of 80 mm in width × 210 mm in length was suspended in a vertical direction, and was heated under vacuum brazing at 10 −5 Pa at 600 ° C. for 1 min. Various tests described below were performed using the brazing sheet before and after the brazing heat.
1) Corrosion Resistance Test As a corrosion resistance test, a SWAAT test (ASTM G85: Standard Practice for Modified Salt Spray (Fog) Testing) was performed. After heat was applied to the solder, the lower part of the sample was cut off, and a test piece was cut out to a width of 80 mm and a length of 160 mm. One surface was sealed with a transparent polyester tape, and the other surface was used as a corrosion test surface.
The test piece was evaluated based on the time at which penetration leakage occurred and blisters occurred on the polyester tape on the back surface. The penetration leakage time was determined to be poor for 500 hours or less, good for 500 to 1000 hours, and excellent for 1000 hours or more.
2) SEM Observation In the section of the plate before the addition of brazing heat, 10 visual fields were observed (observation area: 0.1 mm 2 ) at an observation magnification of 1000 times, and the total number of compounds having a particle diameter (equivalent circle diameter) of 1 μm or more was measured.
[0019]
Table 1 shows the results of the above test.
In the materials (Nos. 1 to 3) in which the amount of the core material Fe and the number of the Fe-based compounds are within the control range of the present invention, the amount of the Al-Mn-Si-Fe-based intermetallic compound formed in the diffusion layer is sufficient, and the resulting sacrifice. Since the anticorrosion effect functions sufficiently and the number of coarse Fe-based compounds serving as starting points of pitting corrosion is suppressed, good corrosion resistance was confirmed.
On the other hand, a material having an Fe amount lower or higher than the regulation range of the present invention had poor corrosion resistance. When the amount of Fe is too small (No. 4), it is considered that the sacrificial corrosion protection effect did not function sufficiently because the amount of the compound formed in the diffusion layer was not sufficient. When the amount of Fe is excessive (No. 5), a large number of coarse intermetallic compounds having a size of 1 μm or more exist, and the number of sources of the cathode reaction is large.
[0020]
[Table 1]
[0021]
Example 2
An aluminum alloy having a composition of Cu: 0.6%, Mn: 0.6%, Si: 0.1%, and Fe: 0.3% is die-cast at various cooling rates into a core material at 600 ° C. for 10 hours. Was homogenized. The cooling rate was changed by changing the size of the mold in the thickness direction.
An alloy having a composition of Si: 11.0%, Mg: 1.4%, and Fe: 0.4% was similarly formed by die casting.
The above-mentioned various core materials are subjected to hot clad rolling together with a brazing material having a cladding ratio of 15% on both sides, and subsequently to a final sheet thickness of 0.5 mm by cold rolling, and a final sheet obtained by annealing (350 ° C. for 2 hours). Was.
The brazing sheet cut into a size of 80 mm in width × 210 mm in length was suspended in the vertical direction, and was heated by applying vacuum brazing under conditions of a degree of vacuum of 10 −5 Pa and 600 ° C. for 1 minute. The same various tests as in Example 1 were performed using the brazing sheet before and after the brazing heat.
Table 2 shows the results.
[0022]
[Table 2]
[0023]
As a result of the test, the materials with high cooling rates (No11 and No12) cast using thin and medium-sized molds have an intermetallic compound amount of 1 μm or more within the regulation range of the present invention, and have excellent corrosion resistance. was gotten.
On the other hand, in the case of a material having a low cooling rate (No. 13) cast using a thick mold, the amount of intermetallic compound of 1 μm or more is present in excess of the regulation range of the present invention, so that the corrosion progresses rapidly. It can be interpreted that the corrosion resistance was poor.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, an appropriate amount of Cu and Mn is added, the amount of Si is regulated, the amount of Fe is regulated, and Fe-based compound particles having a size of 1.0 μm or more are reduced to 1.0 × 10 4 particles / mm 2 or less. By using a core material that has been suppressed to a level and cladding a brazing material on one or both surfaces, a sufficient sacrificial anticorrosion effect can be imparted to the diffusion layer formed at the interface between the core material and the brazing material, It is possible to provide an aluminum alloy brazing sheet that can suppress generation thereof and thus has excellent corrosion resistance even in a severe corrosive environment.
