JPH0321617B2

JPH0321617B2 -

Info

Publication number: JPH0321617B2
Application number: JP58058919A
Authority: JP
Inventors: Ken Toma; Hajime Kudo; Isao Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Current assignee: MA Aluminum Corp
Priority date: 1983-04-04
Filing date: 1983-04-04
Publication date: 1991-03-25
Also published as: JPS59185757A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、真空ろう付けによりアルミニウム
製熱交換器を製造するに際して用いられる耐食性
および犠牲陽極効果のすぐれたフイン材に関する
ものである。従来、一般に、例えば自動車のラジエータや、
空調機器などには、アルミニウム製熱交換器が広
く使用されている。この熱交換器は、通常、フイ
ン材として、純度：99.70％以上のAl（JIS1070材）
または純度：99.80％以上のAl（JIS1080剤）の薄
板、あるいはこれらの薄板を芯剤とし、この芯剤
の両面にAl−Si系合金のろう材をクラツドした
ものからなるフレージングシートのいずれかを用
い、また管材としては、いずれもろう付けまたは
押出加工により成形されたAl−Mn系合金製管
材、あるいはAl−Mn系合金を芯材とし、この芯
材の表側にAl−Si系合金のろう材をクラツドし
てなる複合管材を用い、これらフイン材と管材と
を、必ずろう材が存在する状態で組合せて、熱交
換器形状に組立て、この状態で、真空ろう付けす
ることによつて製造されている。しかし、この従来熱交換器においては、フイン
材の耐食性が劣り、かつフイン材の管材に対する
犠牲陽極効果も十分満足するものでないため、比
較的短時間で使用寿命に至るものであつた。そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、すぐれた耐食性を有すると共に、犠牲陽極効
果にもすぐれ、すなわち管材に比して電気化学的
に卑なフイン材を開発すべく研究を行なつた結
果、重量％で、 Sn：0.02〜0.1％、 Zn：0.04〜0.09％、を含有し、さらに必要に応じて、 Mn：0.1 〜1.5％、 Zr：0.02〜0.2％、 Cr：0.02〜0.3％、のうちの１種または２種以上を含有し、残りが
Alの不可避不純物からなる組成を有するAl合金
は、1070材や1080材などの純Alに比して、すぐ
れた耐食性および電気化学的に卑な特性を有し、
したがつて、このAl合金を熱交換器のフイン材
として用いた場合には、すぐれた犠牲陽極効果に
よつて管材をよく防食することから、フイン材自
体のもつすぐれた耐食性と相まつて、熱交換器の
著しく長期に亘る使用が可能になるという知見を
得たのである。したがつて、この発明は、上記知見にもとづい
てなされたものであつて、以下に成分組成を上記
の通りに限定した理由を説明する。 (a) Sn Sn成分には、フイン材を電気化学的に卑に
し、もつて管材に対してすぐれた犠牲陽極効果
を発揮する作用があるが、その含有量が0.02％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方0.1％を越えて含有させても前記作用により
一層の向上効果が現われないばかりでなく、む
しろ耐食性が劣化するようになることから、そ
の含有量を0.02〜0.1％と定めた。 (b) Zn Zn成分には、フイン材の耐食性を著しく向
上させる作用があるが、その含有量が0.04％未
満では所望のすぐれた耐食性を確保することが
できず、一方0.09％を越えて含有させてもより
一層の耐食性向上効果が見られないばかりでな
く、真空ろう付け時におけるZn蒸発が著しく
なつて、炉汚染などの問題が発生するようにな
ることから、その含有量を0.04〜0.09％と定め
た。 (c) Mn、CrおよびZr これらの成分には、特に高温強度を向上さ
せ、もつて真空ろう付け時に要求されるフイン
材の耐垂下性をより一段と向上させる作用があ
るので、特にすぐれた耐垂下性が要求される場
合に必要に応じて含有されるが、その含有量
が、それぞれMn：0.1％未満、Cr：0.02％未
満、およびZr：0.02％未満では所望の高温強度
改善効果が得られず、一方Mn：1.5％、Cr：
0.3％、およびZr：0.2％をそれぞれ越えて含有
させてもより一層の高温強度改善効果が現われ
ないばかりでなく、巨大晶出物などが形成され
るようになつて加工性が劣化するようになるこ
とから、その含有量を、それぞれMn：0.1〜
1.5％、Cr：0.02〜0.3％、およびZr：0.02〜0.2
％と定めた。つぎに、この発明のフイン材を実施例により具
体的に説明する。実施例通常の溶解法により、それぞれ第１表に示され
る成分組成をもつた本発明フイン材用Al合金１
〜16、比較フイン材用Al合金１〜３、管材用Al
合金、およびろう材用Al合金の溶湯を調製し、
鋳造した後、均質化熱処理を施し、さらに面削の
後、熱間圧延を施して板厚：８mmの熱延板とし、
つぎにこの本発明フイン材用Al合金１〜16およ
び比較フイン材用Al合金１〜３の熱延板の一部
に冷間圧延を施して板厚：0.2mmの冷延板からな
る本発明フイン材１〜16および比較フイン材１〜
３を製造した。また、上記管材用Al合金の熱延
板の一部およびろう材用Al合金の熱延板には冷
間圧延を施して板厚：１mmの冷延板（以下前者を
管材用薄

【表】

【表】板という）とした。ついで、残りの上記本発明フ
イン材用Al合金１〜16と比較フイン材用Al合金
１〜３の熱延板のそれぞれの両面に、上記ろう材
用Al合金の冷延板を重ね合わせ、この状態で熱
間圧延を施してクラツドし、引続いて冷間圧延を
施すことによつて板厚：0.2mmの本発明複合フイ
ン材１〜16および比較複合フイン材１〜３をそれ
ぞれ製造した。さらに上記管材用Al合金の残り
の熱延板については、その片側面に上記ろう材用
Al合金の冷延板を重ね合わせ、この状態で熱間
圧延を施してクラツドし、さらに冷間圧延を施す
ことによつて板厚：１mmの管材用複合薄板を製造
した。つぎに、この結果得られた本発明フイン材１〜
16、比較フイン材１〜３、本発明複合フイン材１
〜16、および比較複合フイン材１〜３のそれぞれ
から試験片を切出し、この試験片に、真空中、温
度：600℃に10分間保持後、強制冷却の熱処理を
施した後、その一部を5.5％濃度の食塩水中に浸
漬し、１ｍＡ／cm²のアノード電流を印加した状態
で溶解電位を測定し、また残りの試験片について
は、PH３に調整した食塩水中に20時間浸漬の試験
を行ない、試験後の腐食減量を測定した。また、本発明フイン材１〜16および比較フイン
材１〜３と管材用複合薄板、並びに本発明複合フ
イン材１〜16および比較複合フイン材１〜３と管
材用薄板とを、それぞれフイン材寸法：30mm×80
mm、管材用薄板および複合薄板寸法：50mm×80mm
とした状態で、水平に置いた管材用薄板の長手方
向中心線にそつてフイン材を立設した状態に組立
て、この状態で、10^-4torrの真空中、温度：600
℃に10分間保持の条件で真空ろう付けし、真空ろ
う付け後の試験片について500時間のCASS試験
を行ない、管材用薄板または複合薄板の孔食数お
よび最大孔食深さを測定すると共に、フイン材の
侵食状態を観察した。なお、侵食状態は、腐食が
きわめて軽微のもの：◎印、腐食が普通のもの：
○印、腐食の比較的多いもの：△印、腐食の著し
いもの：×印、フイン材自体の残存がわずかのも
の：××印でそれぞれ評価した。これらの結果を
第２表に示した。

【表】

【表】第２表に示される結果から、本発明フイン材１
〜16および本発明複合フイン材１〜16は、いずれ
もすぐれた耐食性を有し、かつ電気化学的に卑な
特性をもつので、すぐれた犠牲陽極効果を発揮
し、管材を十分満足した状態で防食するのに対し
て、SnおよびZnのいずれか、または両方を含有
しない比較フイン材１〜３および比較複合フイン
材１〜３においては、耐食性および犠牲陽極効果
のうちの少なくともいずれかが劣つたものになつ
ていることが明らかである。上述のように、この発明のフイン材は、すぐれ
た耐食性を有し、かつ犠牲陽極効果にもすぐれて
いるので、これを実用に供した場合には管材をよ
く防食することから、フイン材自体のもつすぐれ
た耐食性と相まつて熱交換器の著しく長期に亘る
使用を可能とするなど工業上有用な特性を有する
のである。

Claims

【特許請求の範囲】１ Sn：0.02〜0.1％、 Zn：0.04〜0.09％、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するAl合金で構成したこ
とを特徴とする真空ろう付けにより製造されるア
ルミニウム製熱交換器のフイン材。２ Sn：0.02〜0.1％、 Zn：0.04〜0.09％、を含有し、さらに、 Mn：0.1 〜1.5％、Zr：0.02〜0.2％、 Cr：0.02〜0.3％、のうちの１種または２種以上、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するAl合金で構成したこ
とを特徴とする真空ろう付けにより製造されるア
ルミニウム製熱交換器のフイン材。