JPH0273939A - 熱交換器用耐食性アルミニウム合金 - Google Patents

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】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は熱交換器用耐食性アルミニラＪ、合金に関する
。

（２）従来の技術 従来、熱交換器、例えば自動車用ラジェータの水路形成
用チューブは、主として外部からの腐食を防止するため
アルミニウム合金のクランド材より構成されている。

（３）発明が解決しようとする課題 しかしながらデユープをクラツド材より構成すると、チ
ューブの製造が面倒である上、材料費が嵩み、製造コス
トが高いという問題がある。

本発明は前記に鑑み、優れた耐食性および強度を有し、
熱交換器用部材を単層構造に構成し得る前記アルミニウ
ム合金を提供することを目的とずＢ８発明の構成 （１）課題を解決するだめの手段 本発明に係る熱交換器用耐食性アルミニウム合金は、ｌ
ｖｉｇｏ、５重量％以」二、３．７重量％以下、Ｓｉ０
．２５重足％以上、１．８５重量％以下、Ｆｅ０．０５
重量％以上、０，１５重量％以下、Ｍｎ０４１５重量％
以上、１．８２２重丸以下、Ｃｕｂ。

０３３重丸以下、Ｚｎ０．０３重足％以上、■０．０５
重量％以下、Ｇａ０．０３３重丸以下および残部が０．
０２重量％以下の不６Ｊ避不純物を含むＡｎよりなるこ
とを第１の特徴とする。

また本発明に係る熱交換器用耐食性アルミニウム合金は
、Ｍｇ０．５重量％以上、３．７重量％以下、Ｓｉ０．
２５重量％以上、１．８５重量％以下、Ｆｃ０．０５重
量％以下、Ｃｕ０．０３重量％以下、Ｚｎ０．０３重量
％以下、Ｇａ０．０３重量％以下および残部が０．０２
重量％以下および残部が０．０２重量％以下の不可避不
純物を含むＡｌよりなることを第２の特徴とする。

（２）作　用 アルミニウム合金においては、７トリツクスと析出相間
の電位差が２０ｍＶを上回ると腐食が加速される傾向に
ある。

第１の特徴によれば、各化学成分の添加量が略固溶限内
に収められると共に７１−リックスと析出相間の電位差
が２０ｍＶ以下に抑えられ、これにより耐食性の優れた
熱交換器用アルミニウム合金が提供される。また金属間
化合物ＭｇｚＳ＋を析出してＧ、　　Ｐヅーンによる強
度向上効果が得られる。

第２の特徴によれば、特に、Ｆｅの添加量の上限値を限
定することによって、Ｍｎの添加無しに電位の高い金属
間化合物の析出が抑制される。

（３）実施例 第１．第２図は熱交換器としての自動車用ラジェータ１
を示し、そのラジェータ１においては、車体の前後方向
に並ぶ２本−組の偏平な水路形成用チューブ２が車幅方
向に複数組並列され、相隣る組のチューブ２間は波形フ
ィン３を介し゛ζ連結される。そのフィン３はチューブ
２外周面にろう接されている。

各チューブ２はアルミニウム合金に押出し加工を施すこ
とによって単層構造に構成され、その合金組成の一例を
述べれば表１の通りである。

表　　　　Ｉ 残部であるＡＥ中に含まれる不可避不純物は０゜０１重
量％以下である。

前記化学成分において、Ｍｇはマトリックスの強度を向
」ニさせると共に酸化皮膜の強化に寄与する。た＼し、
０．５重量％を下回ると、マトリックス強化能が無く、
一方、３．７重量％を上回ると、フィン３とのろう接性
が低下する。

Ｓｉは、Ｍｇの存在下において金属間化合物Ｍｇｚｓ！
を析出し、Ｇ、Ｐゾーンによる強度向上効果を発揮し、
またＦｅの存在下において責な金属間化合物ＦｅＡｆｆ
ｉ３を優先的に析出させる。ただし、０．２５重重量を
下回ると前記効果が得られず、一方、１．８５重量％を
上回ると過飽和となり、押出し加工性、靭性が低下し、
また金属間化合物ＦｅＡＮ３が過剰となって脆化する。

Ｆｅは押出し加工性およびろう＋４に対する濡れ性を向
上させる効果を有する。この効果はＭｎとの共存によっ
て一層顕著となる。た−し、０．０５重量％を下回ると
、前記効果が低下する傾向にあり、一方、０．１５重量
％を一ト回ると、粗大金属間化合物の析出により耐食性
、押出し加工性およびろう接性が低下する。

Ｍｎは高温強度を向」ニさせると共にＦｅが固溶限を超
えて添加、したがって０．０５重重量を上回って添加さ
れているときに電位の高いＦｅＡｊ２６等の金属間化合
物の析出を抑制して耐食性を向上させる効果を有する。

た！し、０．１５重量％を下回ると、前記効果が得られ
ず、一方、１．８２重量％を十回ると、粗大金属間化合
物の析出により押出し加工性および耐食性が低下する。

Ｃｕは微量添加にて機械的性質および押出し加工性を改
善する効果を有する。た−し、０．０３重量％を上回る
と耐食性が低下する。

Ｚｎは強度向上に寄与する。た＼し、０．０３重量％を
上回ると、マトリックスの電位を卑にすると共に酸化皮
膜を弱化する。

■およびＧａは耐熱性を向上させる効果を有する。たヌ
゛し、■が０．０５重量％を、またＧａが０゜０３重量
％をそれぞれ」−回ると、押出し加工性が低下する。

前記アルミニウム合金には、必要に応じてＴｉおよびＣ
ｒの少なくとも一方が添加される。この場合、Ｔｉは０
．０１重量％以−Ｆ、１．０重量％以下、またＣｒは０
．０１重量％以上、０．８重量％以下にそれぞれ設定さ
れる。ＴｉおよびＣｒは結晶粒を微細化して強度を向上
し、また耐粒界腐食性を良好にする効果を有する。た−
し、ＴＩおよびＣ「が共に０．０１重量％を下回ると、
前記効果を得ることができず、一方、Ｔｉが１．０重量
％を、またＣｒが０．８重量％をそれぞれ上回ると、ｉ
ｎｎ金金属間化合物析出して耐食性および押出し加工性
が低下する。

アルミニウム合金においては、７トリツクスと析出相間
の電位差が２０ｍＶを上回ると腐食が加速される傾向に
あるが、前記のように各化学成分の添加量を設定すると
、その添加量ば略固溶限内に収められると共にマトリッ
クスと析出相間の電位差が２０ｍＶ以下に抑えられるの
で、チューブ２を中層構造に構成しても、その耐食性を
向上させることができる。また金属間化合物Ｍｇ２Ｓｉ
の析出により、チューブ２の強度を向上させることがで
きる。

表■はチューブ２の合金組成の他側を示す。

表　　　　　■ 残部であるＡｐ、中に含まれる不可避不純物は０６０１
重量％以下である。

この合金において、Ｍｇ、Ｓ　ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、■およ
びＧａの添加理由およびそれら添加量の−Ｆ、下限値は
前記表１の場合と同様である。

この合金の特徴は、Ｆｅ添加量の上限値が０゜０５重量
％以下、本例では０．０３重量％に設定されていること
にある。これによりＦｅの添加量が固溶限内に収められ
るので、Ｍｎの添加無しに金属間化合物ＦｅＡｌ６等の
析出が抑制され、耐食性が良好になる。

この合金においても、必要に応じ前記同様にＴｉおよび
Ｃｒの少なくとも一方が前記添加量にて用いられる。

前記アルミニウム合金において、Ｚｎ添加量を０．０３
重量％を上回るが、１．０重量％以下に設定し、この合
金よりフィン３を構成することにより、フィン３の電位
をチューブ２のそれよりも卑にしてフィン３に犠牲陽極
作用を持たせ、これによりフィン３をチューブ２よりも
腐食し易くしてチューブ２の防食性を向上させることが
できる。

これは、ＳｎおよびＩｎの少なくとも一方を、Ｚｎと共
に、またはＺｎ無添加状態にて添加しても達成される。

この場合、Ｓｎは０．０２重重量以上、１．０重量％以
下に、またＩｎは０．００５重量％以上、０．１重量％
以下にそれぞれ設定される。

なお、本発明はラジェータ以外の熱交換器にも当然に適
用される。

Ｃ８発明の効果 第（１）項記載の発明によれば、優れた耐食性および強
度を有し、熱交換器用部材を単層構造に構成し得るアル
ミニウム合金を提供することができる。

第（２）項記載の発明によれば、Ｍｎの添加無しに前記
同様に優れた耐食性および強度を有するアルミニウム合
金を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は自動車用ラジェータを示し、第１図は要部を破断
した斜視図、第２図は要部拡大斜視図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｍｇ０．５重量％以上、３．７重量％以下、Ｓｉ
   ０．２５重量％以上、１．８５重量％以下、Ｆｅ０．０
   ５重量％以上、０．１５重量％以下、Ｍｎ０．１５重量
   ％以上、１．８２重量％以下、Ｃｕ０．０３重量％以下
   、Ｚｎ０．０３重量％以下、Ｖ０．０５重量％以下、Ｇ
   ａ０．０３重量％以下および残部が０．０２重量％以下
   の不可避不純物を含むＡｌよりなることを特徴とする熱
   交換器用耐食性アルミニウム合金。
2. （２）Ｍｇ０．５重量％以上、３．７重量％以下、Ｓｉ
   ０．２５重量％以上、１．８５重量％以下、Ｆｅ０．０
   ５重量％以下、Ｃｕ０．０３重量％以下、Ｚｎ０．０３
   重量％以下、Ｖ０．０５重量％以下、Ｇａ０．０３重量
   ％以下および残部が０．０２重量％以下の不可避不純物
   を含むＡｌよりなることを特徴とする熱交換器用耐食性
   アルミニウム合金。