JPH02115334A - 耐垂下性に優れたろう付用アルミニウム合金薄板の製造方法 - Google Patents

耐垂下性に優れたろう付用アルミニウム合金薄板の製造方法

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JPH02115334A
JPH02115334A JP26687488A JP26687488A JPH02115334A JP H02115334 A JPH02115334 A JP H02115334A JP 26687488 A JP26687488 A JP 26687488A JP 26687488 A JP26687488 A JP 26687488A JP H02115334 A JPH02115334 A JP H02115334A
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一郎 岩井
Hiroyuki Eda
浩之 江田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車用ラジェーター、カークーラー用コ
ンデンサ、エバポレーター等のアルミニウム製熱交換器
のフィン材等として、単体またはプレージングシートの
心材に使用されるろう付用アルミニウム合金薄板及びそ
の製造方法に関し、特にろう付加熱時の耐垂下性に優れ
たろう付用アルミニウム合金薄板及びその製造方法に関
する。
従来の技術 従来、上記のような熱交換器をろう何便用によって製造
する場合、フィン材としてへρ−Mn合金薄板やあるい
は該薄板を心材としてその片面あるいは両面にへΩ−3
i系合金ろう材をクラッドしたプレージングシートが用
いられ、このフィン材とチューブ材とをろう付接合する
ことが行われている。
ところで、熱交換器の軽量化、コストダウンの要請に伴
い、フィン材の板厚を可及的薄くすることが要求されて
いるが、フィン材を薄肉化すると耐垂下性の劣化を招き
、ろう付加熱時の高温下で座屈等の変形を生じ易い。従
ってフィン材の薄肉化を実現するには成形性等を劣化さ
せることなくフィン材の耐垂下性を向上することが不可
欠である。ここに、耐垂下性の向上のためには、フィン
材の高温強度の向上とともに、ろう付加熱時にフィン材
薄板に形成される再結晶粒径を大きくすることが必要で
ある。この理由は、再結晶粒を大きくすることによって
高温強度の向上を図るためである。さらにはまた、加熱
中にフィン材薄板の結晶粒界を通して、溶融したろう材
が薄板内部に進入侵食することから、結晶粒径が小さい
とろう材の侵食量が多くなり、その結果耐垂下性の劣化
を来たすからであり、逆に再結晶粒径が大きいとろう材
の侵食量は少なくなるからである。
発明が解決しようとする課題 ところが、フィン材として従来使用されていたAΩ−M
n合金薄板は耐垂下性が概して良くないという欠点があ
った。
このため、耐垂下性を改善する目的で、AΩ−Mn合金
にS i s S n sさらには7. nSM g 
sZrの1種または2種を含有させたり(例えば特開昭
63−125635号) 、Ta% Nb%Mo5Wな
どのVa族及びVia族高融点金属の1種または2種以
上を含有させたり(例えば特開昭63−125636号
)して組成の改善を図ることや、焼鈍後の最終冷間加工
率を規定して製造工程の改良を図ること(特開昭63−
125635号)などが提案されている。しかし、昨今
のフィン材の薄肉化の要請に対し、いずれも十分な満足
を与え得るものではなかった。
この発明はかかる技術的背景に鑑みてなされたものであ
って、耐垂下性に優れたアルミニウム合金薄板及びその
製造方法の提供を目的とする。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、発明者は実験と研究を重ね
た結果、ろう付加熱時の薄板の再結晶粒径を粗大化して
高温強度の増大、ろう材侵食の抑制を図りえて、ひいて
は耐垂下性に優れたものとなす合金組成及び製造方法を
見出し、この発明を完成しえたものである。
即ち、この発明に係る耐垂下性に優れたアルミニウム合
金薄板は、Mn : 0. 8〜1. 3wt%、S 
i : 0. 2〜0. 7wt%を含有し、残部アル
ミニウム及び不可避不純物からなることを特徴とする。
また、この発明に係る耐垂下性に優れたアルミニウム合
金薄板の製造方法は、Mn : 0.8〜1. 3wt
%、Si:0.2〜0゜7wt%を含有し、残部アルミ
ニウム及び不可避不純物からなるアルミニウム合金を用
い、該アルミニウム合金鋳塊に均質化処理を行うことな
く350〜450℃の温度で熱間圧延を実施したのち、
1次冷間圧延と2次冷間圧延の間でのみ1回の中間焼鈍
を350〜420℃の温度で行い、かつ2次冷間圧延を
圧下率20〜40%で行うことを特徴とする。
まず、薄板中の各元素の添加意義と限定理由について説
明する。
Mnは室温強度を向上させるとともに、八Ω及び後述の
Siと作用してAΩ−Mn−Si系の微細な析出物を生
じ、この析出物が再結晶を遅延させる。その結果、再結
晶粒を粗大化させひいては耐垂下性を向上させる。しか
し0,8Vt%未満では該効果が少なく、逆に1.3ν
t%を超えると粗大な析出物を生じ易くなる。この粗大
な析出物は成形性を悪化させるだけでなく、再結晶粒の
核となって再結晶粒を微細化し、高温強度の低下とろう
材の侵食を招き耐垂下性の劣化を派生する。
SLはAρ−Mn−3t系の微細な析出物となり、再結
晶粒を粗大化させる効果がある。しかし0.2vt%以
下ではその効果が少なく、0゜7%vt%を超えると析
出物が粗大になり再結晶粒の粗大化は望めない。
上記必須添加元素に加えて、要すれば任意添加元素とし
て2「、Crの含有が許容される。
Z r s Crはフィン成形性及び耐垂下性を向上さ
せる効果がある。かかる効果の点で両元素は均等物であ
り、そのいずれか1種が含有されれば足りる。しかしそ
の含有量が総量で0.04νt%未満では上記効果に乏
しく、逆に0.12vt%を超えると粗大な析出物を生
じ、再結晶粒が微細化してしまう。
上記各元素の他、不純物としてF e s Cu sM
g、Cr5Zn、T i等の元素の含有が許容される。
このうち、FeはAΩ−Fe系、AΩ−Mn−Fe系の
粗大な析出物を生じ、再結晶の核となる。このため再結
晶粒が微細化され高温強度が低下するばかりでな(、ろ
う付加熱時にろう材の薄板への侵食を引起こすから、極
力その含有量を少なくするのが良く、望ましくは0.3
νt%以下の含有量に規制するのが良い。
また、Cuは薄板を熱交換器フィン材として用いた場合
、フィン材のチューブ材に対する電位を貴として熱交換
器の耐食性を劣化させる作用があるため、これも極力そ
の含有量を少なくするのが良く、望ましくは0.05v
t%以下の含有量に規制するのが良い。
次に、上記組成を有するアルミニウム合金薄板の最も好
ましい製造方法として、この発明に係る製造方法を説明
する。この製造方法の基本的な考え方は、ろう付するま
で薄板に極力熱を加えないで再結晶の核となるMnの粗
大な析出物の形成を抑制することと、最終の圧下率を適
性範囲に規制して再結晶の駆動力を制御することにある
。具体的には以下のとおりである。
即ち、常法に従う製造方法は、上記組成のアルミニウム
合金を溶解・鋳造したのち、得られた鋳塊に均質化処理
を行い、次いで熱間圧延、中間焼鈍、冷間圧延の各工程
を実施するが、この発明では、溶解・鋳造後均質化処理
を施すことなく熱間圧延する。このように均質化処理を
省略するのは、均質化処理を行うとMnがAΩ−M n
系、AΩ−Mn−Fe系の粗大な析出物として形成され
、再結晶の核となって再結晶粒を微細化するため、これ
を避ける理由からである。また熱間圧延は粗大な析8物
の形成を極力避けるために、350〜450℃の温度範
囲で行わなければならない。
次に、熱間圧延後冷間圧延前の中間焼鈍を省略して冷間
圧延を行う。かつこの冷間圧延の途中即ち1次冷間圧延
と2次冷間圧延との間においてのみ、唯一の中間焼鈍を
350〜420℃の温度で行う。熱間圧延後冷間圧延前
の中間焼鈍を省略するのは、前記と同じく粗大な析出物
の形成を抑制するためである。また1次冷間圧延と2次
冷間圧延との間で行う中間焼鈍は、歪を解放し圧延を行
い易くする目的と、第2次圧延の圧下率を制御する目的
で行うものであるが、この中間焼鈍の温度が350〜4
20℃に規定されるのは、350℃未満では上記効果に
乏しく、逆に420℃を超えると粗大な析出物が形成さ
れて再結晶粒が微細化され、耐垂下性が劣化するからで
ある。かつまた、前記の2次冷間圧延は圧下率20〜4
0%で行うものとする。
圧下率が上記に規定されるのは、20%未満では再結晶
が起こらずろう何時に結晶粒が不安定なままであり、ろ
う材が亜粒界に沿って薄板内部に侵食するからである。
一方40%を超える圧下率では再結晶の駆動力が大きす
ぎて結晶粒が微細化し、やはりろう材の侵食量が多くな
るからである。この2次冷間圧延により最終肉厚を得る
。なお、前記1次冷間圧延の条件は特に限定されること
はなく、通常の冷間圧延の条件を採択すれば良い。また
、薄板をアルミニウムプレージングシートの心材として
用いる場合、熱間圧延工程で薄板の片面あるいは両面に
ろう材層をクラッドすれば良い。
発明の詳細 な説明したように、請求項1に記載のアルミニウム合金
薄板は、ろう付加熱時の耐垂下性に優れており、従って
薄板の薄肉化が可能となり熱交換器のフィン材として単
体でまたはプレージングシートの心材として用いるのに
好適なものとなる。また請求項2の製造方法を用いるこ
とにより、さらに優れた耐垂下性を有するアルミニウム
合金薄板の提供が可能となる。
実施例 (実施例1) 下記第1表に示す組成の各種アルミニウム合金薄板を心
材とするプレージングシートを製造した。製造は、以下
の手順に従った。即ち、溶解・鋳造後均質化処理を施す
ことなく各アルミニウム合金鋳塊を面側したのち、両面
にAl1−3i合金からなるろう材を15%の割合でク
ラッドし熱間圧延で肉厚3.2mまで圧延した。
次いで、熱間圧延と冷間圧延の間の中間焼鈍を施すこと
なく肉厚0. 2trmまで1次冷間圧延したのち、3
70X1時間の中間焼鈍を実施し、さらに肉厚0.13
mまで2次冷間圧延を実施してこれを、最終肉厚とした
。ここに2次冷間圧延における心材の圧下率は35%で
あった。
C以下余白] 上記により得た各アルミニウムプレージングシートにつ
き、耐垂下性試験を行うとともに、フィン高さ12#x
幅50arxピッチ10#のコルゲート舎ルーパーフィ
ンに加工したときの成形性を調べた。耐垂下性試験は、
幅2CIX長さ80mmの寸法に切出した試験片のうち
の長さ方向の一端から35調までの部分を水平に保持し
、残り45mmの部分を無支持状態に突出させ、この状
態で真空中にて605℃×5分保持したときの試験片の
突出部分における自由端の垂下量を測定することにより
行った。また成形性は良好なものを01不良のものを×
で表した。
それらの結果を下記第2表に示す。
[以下余白] 第2表 (実施例2) 実施例1の第1表における合金記号A−Fに示す組成の
アルミニウム合金を材料とし、これを溶解・鋳造してア
ルミニウム合金鋳塊を製作した。次にこれら鋳塊を、均
質化処理を実施したのちあるいは実施することなく面側
した。次いで、両面にAQ−8i合金からなるろう材を
15%の割合でクラッドし肉厚3゜2mまで熱間圧延を
行った。次に、中間焼鈍を実施しあるいは実施すること
なく肉厚0.2#まで1次冷間圧延したのち、中間焼鈍
、2次冷間圧延を順次的に実施して各種のアルミニウム
プレージングシートを製作した。各工程の有無及び処理
条件を第3表にまとめて示す。
上記により得たアルミニウムプレージングシートにつき
、耐垂下性試験を行うとともに成形性を調べた。耐垂下
性試験、成形性の調査ともに実施例1と同じ条件で行っ
た。その結果を併せて第3表に示す。
[以下余白] 以上の実施例1及び実施例2の結果から、この発明に係
るろう付用アルミニウム合金薄板及びこの発明によって
製造したろう付用アルミニウム合金薄板は、成形性を劣
化させることなく耐垂下性を向上しうることを確認しえ
た。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Mn:0.8〜1.3wt%、Si:0.2〜0
    .7wt%を含有し、残部アルミニウム及び不可避不純
    物からなることを特徴とする耐垂下性に優れたろう付用
    アルミニウム合金薄板。
  2. (2)Mn:0.8〜1.3wt%、Si:0.2〜0
    .7wt%を含有し、残部アルミニウム及び不可避不純
    物からなるアルミニウム合金を用い、該アルミニウム合
    金鋳塊に均質化処理を行うことなく350〜450℃の
    温度で熱間圧延を実施したのち、1次冷間圧延と2次冷
    間圧延の間でのみ1回の中間焼鈍を350〜420℃の
    温度で行い、かつ2次冷間圧延を圧下率20〜40%で
    行うことを特徴とする耐垂下性に優れたろう付用アルミ
    ニウム合金薄板の製造方法。
JP63266874A 1988-10-21 1988-10-21 耐垂下性に優れたろう付用アルミニウム合金薄板の製造方法 Expired - Lifetime JP2786640B2 (ja)

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EP89310885A EP0365367B1 (en) 1988-10-21 1989-10-23 Brazeable aluminum alloy sheet and process for its manufacture
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