JPH02200794A - 銅製熱交換器用フィン材とその製造方法 - Google Patents

銅製熱交換器用フィン材とその製造方法

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JPH02200794A
JPH02200794A JP2027589A JP2027589A JPH02200794A JP H02200794 A JPH02200794 A JP H02200794A JP 2027589 A JP2027589 A JP 2027589A JP 2027589 A JP2027589 A JP 2027589A JP H02200794 A JPH02200794 A JP H02200794A
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Hideo Suda
須田 英男
Yasushi Aiyoshizawa
相吉沢 康
Kadomasa Sato
佐藤 矩正
Sumio Susa
澄男 須佐
Katsuhiko Takada
高田 勝彦
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Furukawa Electric Co Ltd
Denso Corp
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Furukawa Electric Co Ltd
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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〕 自動市などの腐食環境の激しい条件で使用される熱交換
器に好適な銅製熱交換器用フィン材とその製造方法に関
するもので、特にフィンとしての熱伝導性を低下させる
ことなく、耐食性を改善し、フィンの薄肉化を可能にし
たものである。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕近年自動
車用熱交換器の軽微化に伴なう熱交換器用フィン材の薄
肉化の指向が高まる一方、NaC1等の塩化物を融雪剤
として散布する地域や海岸地帯において、塩化物による
激しいフィンの腐食損耗に起因する放熱性の低Fが問題
となっている。
一般に熱交換器用フィン材には耐食性と共に熱伝導性や
強度等が要求されており、Cu−Ni系耐食合金の如く
、第2.第3の元素の添加によるフィン材そのものの合
金化によフて塩害腐食に耐える耐食性を持たせた場合に
は、熱伝導性の大幅な低下を招き、熱交換器用フィン材
としては適さないものとなる。従って熱交換器用フィン
材には、薄肉化によっても十分な熱伝導性を示すと共に
、苛酷な環境下において優れた耐食性を示す材料が要望
されている。
かかる状況において高導電性Cu系材料の表面にZnの
拡散層を形成し5、犠牲陽極的に内部の芯材を保護し、
熱伝導性は芯材にもたせた熱交換器用フィン材が提案さ
れている。しかしながらZn合金特有の脱亜鉛腐食によ
りZnが消失し、長期間に渡ってZnの犠牲陽極効果を
保持することかできない問題がある。し5かし表面に形
成されるZnの拡散層は熱伝導性との兼ね合いにより、
片側数μm程度に限定されてはいるがZnの拡散層の脱
亜鉛腐食が効果的に抑制防止できれば、更に耐食性に優
れた熱交換器用フィン材が期待でき、薄肉化も可能とな
る。黄銅特有の脱亜鉛を抑制するためには、CuZn拡
散層中に耐食性の数群に有効な第3元素を添加(1、拡
散層自体の高耐食化を計る必要がある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はこれに鑑み、Cu又はCu合金条の表面に形成
されたCu−Zn拡散層の耐食性改善の効果に対する添
加元素の影響について検討の結果、Niの添加が好適で
あることを知見し1、更に検討の結果耐食性に優れた銅
製熱交換器用フィン材とその製造方法を開発したもので
ある。。
即ち本発明フィン材の一つは、Cu又はC,u合金条の
表面に、N i?′ta率6〜18wt%のZn−Ni
合金を被覆したことを特徴とするものである。
また本発明フィン材の他の一つは、Cu又はCu合金条
の表面に、Ni含有率6〜18v1%のZn−Ni合金
を被覆して加熱拡散処理により、表面側にCu−Zn−
Ni合金層を形成し、その下層にCu−Zn合金層を形
成したことを特徴とするものである。
また本発明フィン材の製造方法の−一つは、Cu又はC
u合金条の表面に、電気メッキによりNi含有率6〜1
8v1%のZn−Ni合金を被覆することを特徴とする
ものである。
更に本発明フィン材の製造方法の他の一つは、Cu又は
Cu合金条の表面に、電気メッキによりNi含有率6〜
18m1%のZn−Ni合金を被覆した後、加熱拡散処
理するか、又は加熱拡散処理と圧延加工を施すことを特
徴とするものである。
〔作用〕
本発明はCu又はCu合金条の表面に耐食性の優れたN
i含有率6〜lh1%のZn−N+合金をメッキするこ
とにより、Zn合金の脱亜鉛腐食を軽減し、かつZnの
犠牲陽極的効果により内部のC11又Cu合金を保護す
るものであり、Z n −N i合金メッキ浴としてメ
ッキ膜中のNi含有率6〜18wt%となるメッキ浴及
びメッキ条件であれば、硫酸塩浴、塩化物浴、硫酸塩と
塩化物の混合浴及びスルファミン酸浴等何れも使用でき
る。
Ni含有率6〜18wt%としたのは、Ni含有率が6
%以上で耐食性の優れたγ相主体の形態となりはじめ、
約10wt%以上でほぼγ相単相となり耐食性が改善さ
れるが、6wt%未満ではZ n、にNiが固溶した相
が主体となるため、耐食性の改善効果はほとんどないか
、あってもわずかであり、高価なNj、を使用するZn
−Nj合金メッキのメリットが生かされないためである
。また18%以下としたのは、これ以上Ni含有率を増
加させても、更に耐食性が改善されることがないことと
、高価なNNが増加する分経済的に不利となるためで、
好ましくはNi含有率10〜15w)%が望ましい。
Zn−Ni合金メッキ後の加熱拡散処理はメッキ層とC
u又はCu合金条との相互拡散により、両者の密着性を
強固にするとともに、Cu中へのZnとNiの拡散速度
の差(Znの方がNiより速い)を利用し、Zn−Ni
γ相の形態を維持しながらZnの一部をCuに置きかえ
、拡散層の表面側に高耐食性のCu−Zn−Ni合金層
とし、その1層をCu−Zn合金層とする2層の拡散層
とすることで拡散層に犠牲陽極効果と高耐食性を兼ねそ
なえさせるためである。
また圧延加工は加熱拡散と相俟って密着性を改善し、寸
法精度を向上すると共に、メッキ層を加工組織とするこ
とにより、フィン材の強度を改善するためである。加熱
拡散処理と圧延加工は何れを先に施しても、本発明の効
果は得られるが、最終工程で圧延加にを施すことが望ま
しい。
〔実施例〕
厚さ0.035+wのMgを0.02v!%含有する耐
熱銅条(導電率95.5%IAC3)に、下記メッキ浴
を用いて厚さ1.2μのZn−Ni合金メッキを両面に
施した。これについて、腐食試験を行ない、引張り強度
の劣化率を測定(、、た。その結果を厚さ1.2μの純
Znをメッキした従来フィン材と比較して第1表に示し
た。
腐食試験は月S Z2371に基づく塩水噴霧を1時間
行なった後、温度70℃、湿度95%の恒温恒湿槽内に
23時間保持することを30回繰り返し。
fニー。
メッキ浴1 NiSOa  ・6 H203001,#Z n S 
04  ’ 7 H208層g//N a S O41
00g#? Ad  (SO4) 3 −14−18)1.0  3
0g/e>> H2,5 μ度               50℃電流密度 
            5^/Mメッキ浴2 N i C12・6820       180g#Z
 n C1280f# rl(4Ce’             230!/
7?1:(、B 0             20g
/7’p H5,0 温度               30℃電流密度 
           5A/dri(メッキ浴3 NiSO,・6 H2 ZnSO4”7)(2 ano4 A12  (S 04)q H 温度 電流密度 メッキ浴4 NiSO4・6H2 ZnSO47H2 a2SOa A、i 2  (SO4) ]  H 温度 電流密度 メッキ浴5 NjSOa  ・6H2 Z!lSO4”7H2 Na、、So。
Al 2  (304) i 0         30h/1 0         25ag、# !00g// ・14−13)120 30g/1 50℃ 35^/dd 0         8h/ρ 0         240g/A’ )Oh/l ゆ14 18f4z  0 30g# 1.5 50℃ 5^/dイ 0         50g/1 0         250g/1 100g、# ・14−188,0 31g# p、 H 温度 電流密度 メッキ浴6 1SO4 riS04 Na、SO。
Al2 (So、。
 H 温度 電流密度 メッキ浴7 nSO4 a2So4 A12 (SO4 H 温度 電流密度 ・6 H20300g、# ・7 H202h/1 10θg/l )、・14−18H2030g#4 1.5 50℃ 5^/drd −7H。
)。
l、5 50℃ 5A/drrf 0         250g/l! 1[1h# ・ll−181−1203h# 1.5 50℃ 5^/drrイ 第1表から明らかなように、純Znをメッキした比較フ
ィン材No、 7によるものは、腐食による強度劣化が
著しいのに対し、本発明フィン材No、 1〜4は強度
劣化が小さく、耐食性が向上していることが判る。
これに対しメッキ膜中のNi含有率が少ない比較フィン
材No、 5は強度劣化が著しいことが判る。またNi
含有率が上限の18wt%を越える比較フィン材No、
 5は、より以上の耐食性の改善が認められず、Niを
多くした分コストアップにつながり不利となる。
次に厚さO,Q65+m!lのMgをO,rJ2v1%
含む耐熱銅条(導電率95.5%1Acs )を用い、
前記メッキ浴(+、)、(2)。(3)、 (41,(
5)、 (6)、 (71を用い、両面に厚さ2.4μ
のZn−Ni合金メッキを施した後、500℃で1分間
加熱拡散処理し、これを圧延加工して厚さ!1.036
++aのフィン材とLまた。
これについて前記腐食試験と同様の試験を行なって、引
張り強度の劣化率を測定した。その結果を厚さ2.4μ
の純Znをメッキした後、450℃で1分間加熱拡散処
理を行ない、しかる後圧延加工により、厚さ0.036
 mとしたものと比較して第2表に示す。
第2表から明らかなように、純Znをメッキした後、加
熱拡散と圧延加工を加えた比較フィン材No、f4は脱
亜鉛が著しく強度劣化が大きいのに対し、本発明フィン
材N018〜11は、何れも脱亜鉛が少なく、強度劣化
が小さいことが判る。:1 これに対しメッキ膜中のNi含有率が少ない比較フィン
材No、12は脱亜鉛が習しく、強度劣化が大きいこと
が判る。またN1含a率が上限の181%を越える比較
フィン材No、I3は、より以」二の耐食性を改善する
効果が認められず、Niを多く含YKさせた分コストア
ップに−)ながり不利となる。
〔発明の効果〕
このように本発明によれば、銅製熱交換器用フィン材の
耐食性を効果的に改善すると共に、熱伝導性の低Fを低
くおさえることがoJ能となり、放熱用フィンとしての
使用寿命を向上させ、かつ薄肉軽量化を可能にする等工
業上顕著な効果を奏するものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Cu又はCu合金条の表面にNi含有率6〜18
    wt%のZn−Ni合金を被覆したことを特徴とする銅
    製熱交換器用フィン材。
  2. (2)Cu又はCu合金条の表面に、Ni含有率6〜1
    8wt%のZn−Ni合金を被覆して加熱拡散処理によ
    り、表面側にCu−Zn−Ni合金層を形成し、その下
    層にCu−Zn合金層を形成したことを特徴とする銅製
    熱交換器用フィン材。
  3. (3)Cu又はCu合金条の表面に、電気メッキにより
    Ni含有率6〜18wt%のZn−Ni合金を被覆する
    ことを特徴とする銅製熱交換器用フィン材の製造方法。
  4. (4)Cu又はCu合金条の表面に、電気メッキにより
    Ni含有率6〜18wt%のZn−Ni合金を被覆した
    後、加熱拡散処理するか、又は加熱拡散処理と圧延加工
    を施すことを特徴とする銅製熱交換器用フィン材の製造
    方法。
JP1020275A 1988-12-27 1989-01-30 銅製熱交換器用フィン材とその製造方法 Expired - Lifetime JPH0713319B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02228495A (ja) * 1989-03-01 1990-09-11 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅製熱交換器用フィン材とその製造方法

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