JPH04147935A - ろう付け性の良好な高強度Ａｌ合金 - Google Patents
ろう付け性の良好な高強度Ａｌ合金Info
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Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
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。
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、高強度を有し、かつろう付け性も良好で、
例えばＡｌｌ熱交換器の管継手などとして用いるのに適
したＡｌ合金に関するものである。
例えばＡｌｌ熱交換器の管継手などとして用いるのに適
したＡｌ合金に関するものである。
従来、例えば特開平２−１９４３９号公報に記載される
通り、高強度と良好なろう付け性を有するＡｌ合金とし
て、重量％で（以下％は重量％を示す）、Ｍｇ：０．０
５〜１％、 Ｓｊ：０．３〜１．３％、Ｍｎ ： ０
．ｌ〜１．２％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｃｕ ： ０．１〜０．８％、 Ｔｉ ： ０．０ｌ
−Ｖｏ、１％、Ｚｒ ： ０．０１〜０．１５％、 のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡｆｉと不可避不純物からなる組成を
有するＡｌ合金を出願した。
通り、高強度と良好なろう付け性を有するＡｌ合金とし
て、重量％で（以下％は重量％を示す）、Ｍｇ：０．０
５〜１％、 Ｓｊ：０．３〜１．３％、Ｍｎ ： ０
．ｌ〜１．２％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｃｕ ： ０．１〜０．８％、 Ｔｉ ： ０．０ｌ
−Ｖｏ、１％、Ｚｒ ： ０．０１〜０．１５％、 のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡｆｉと不可避不純物からなる組成を
有するＡｌ合金を出願した。
一方、近年、例えばＡｌ熱交換器においても、これのよ
り一層の軽量化および小型化が要求され、これに伴ない
、より一段と高強度をもったＡｌ合金の開発が強く望ま
れている。
り一層の軽量化および小型化が要求され、これに伴ない
、より一段と高強度をもったＡｌ合金の開発が強く望ま
れている。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の
高強度を有し、かつろう付け性にもすぐれた従来Ａｌ１
合金に着目し、これのより一層の強度向上をはかるべく
研究を行なった結果、上記の従来Ａｊ７合金に合金成分
としてＶを０．０１〜０．２％の割合で含有させると、
これのもつ良好なろう付け性がそこなわれることなく、
ろう付け加熱時の再結晶粒の粗大化が抑制され、ろう付
け加熱処理前は勿論のこと、ろう付け加熱処理後も常温
時効硬化によって一段と強度が向上するようになるとい
う研究結果を得たのである。
高強度を有し、かつろう付け性にもすぐれた従来Ａｌ１
合金に着目し、これのより一層の強度向上をはかるべく
研究を行なった結果、上記の従来Ａｊ７合金に合金成分
としてＶを０．０１〜０．２％の割合で含有させると、
これのもつ良好なろう付け性がそこなわれることなく、
ろう付け加熱時の再結晶粒の粗大化が抑制され、ろう付
け加熱処理前は勿論のこと、ろう付け加熱処理後も常温
時効硬化によって一段と強度が向上するようになるとい
う研究結果を得たのである。
したがって、この発明は、上記研究結果にもとづいてな
されたものであって、 Ｍｇ ： ０．０５〜１％、 Ｓｉ：０．３〜１
．３％、Ｍｎ ： ０．１〜１．２％、 Ｃｕ
： ０．１〜０．８％、Ｖ ：０．０１〜０．２％
、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｔｉ ：０．０１〜０．１％、 Ｚｒ：０．０１〜０
．１５％、Ｃｒ：０．０１〜０．２％、 のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡｇと不可避不純物からなる組成を有
するろう付け性の良好な高強度Ａｎ）合金に特徴を有す
るものである。
されたものであって、 Ｍｇ ： ０．０５〜１％、 Ｓｉ：０．３〜１
．３％、Ｍｎ ： ０．１〜１．２％、 Ｃｕ
： ０．１〜０．８％、Ｖ ：０．０１〜０．２％
、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｔｉ ：０．０１〜０．１％、 Ｚｒ：０．０１〜０
．１５％、Ｃｒ：０．０１〜０．２％、 のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡｇと不可避不純物からなる組成を有
するろう付け性の良好な高強度Ａｎ）合金に特徴を有す
るものである。
つぎに、この発明のＡＪ金合金おいて、成分組成を上記
の通りに限定した理由を説明する。
の通りに限定した理由を説明する。
（ａ） Ｍｇ
Ｍｇ成分には、Ｓｌと結合してＭ ｇ ２ Ｓ ｉを形
成し、この化合物がろう付け加熱処理後の時効硬化を促
進し、もって合金強度を向上させる作用があるが、その
含有量が０．０５％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方その含有量が１％を越えると、ろう付け時
のろうによる侵食が増大し、良好なろう付け性を確保す
ることができなくなることから、その含有量を０．０５
〜１％と定めた。
成し、この化合物がろう付け加熱処理後の時効硬化を促
進し、もって合金強度を向上させる作用があるが、その
含有量が０．０５％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方その含有量が１％を越えると、ろう付け時
のろうによる侵食が増大し、良好なろう付け性を確保す
ることができなくなることから、その含有量を０．０５
〜１％と定めた。
（ｂ） ５ｔ
Ｓｉ成分は、上記の通りＭｇと結合して、高温まで安定
なＭｇ、、Ｓｔ化合物を形成し、合金強度を向上させる
ほか、このようにＭ ｇ ２ Ｓ ｉ化合物の形成によ
ってＭｇ成分が固定されるので、ろう付け時にＭｇが合
金表面へ拡散するのが抑制され、この結果としてろう付
け性および合金強度の低下を防止する作用をもち、さら
にろう付け加熱で素地中に微細均一に分散するＡｌ−Ｍ
ｎ −Ｓｉ系化合物を形成して、ろう付け後の強度を向
上させる作用があるが、その含有量が０．３％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が１
．３％を越えると、合金の溶融温度が下がり、ろう付け
加熱時に合金が溶融するようになることから、その含有
量を０．３〜１．３％と定めた。
なＭｇ、、Ｓｔ化合物を形成し、合金強度を向上させる
ほか、このようにＭ ｇ ２ Ｓ ｉ化合物の形成によ
ってＭｇ成分が固定されるので、ろう付け時にＭｇが合
金表面へ拡散するのが抑制され、この結果としてろう付
け性および合金強度の低下を防止する作用をもち、さら
にろう付け加熱で素地中に微細均一に分散するＡｌ−Ｍ
ｎ −Ｓｉ系化合物を形成して、ろう付け後の強度を向
上させる作用があるが、その含有量が０．３％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が１
．３％を越えると、合金の溶融温度が下がり、ろう付け
加熱時に合金が溶融するようになることから、その含有
量を０．３〜１．３％と定めた。
（ｃ） Ｍｎ
Ｍｎ成分には、上記の通りろう付け加熱で、素地中に微
細に分散析出するＡｌｌ −Ｍｎ −Ｓｉ系化合物を形
成して、ろう付け後の合金強度を向上させる作用がある
が、その含有量が０．１％未満では所望の強度向上効果
が得られず、一方その含有量が１．２％を越えても前記
作用が飽和し、むしろ加工性が低下するようになること
から、その含有量を０．１〜１．２％と定めた。
細に分散析出するＡｌｌ −Ｍｎ −Ｓｉ系化合物を形
成して、ろう付け後の合金強度を向上させる作用がある
が、その含有量が０．１％未満では所望の強度向上効果
が得られず、一方その含有量が１．２％を越えても前記
作用が飽和し、むしろ加工性が低下するようになること
から、その含有量を０．１〜１．２％と定めた。
（ｄ） Ｃｕ
Ｃｕ成分には、素地に固溶して、合金強度を向上させる
作用があるが、その含有量が０．１％未満では所望の強
度向上効果が得られず、一方その含有量が０．８％を越
えると、加工性および耐食性が低下するようになること
から、その含有量を０．１〜０．８％と定めた。
作用があるが、その含有量が０．１％未満では所望の強
度向上効果が得られず、一方その含有量が０．８％を越
えると、加工性および耐食性が低下するようになること
から、その含有量を０．１〜０．８％と定めた。
（ｅ） Ｖ
■成分には、組織を微細化し、かつろう付け時の結晶粒
の粗大化を著しく抑制して、ろう付け加熱処理前後の合
金強度を向上させる作用があるが、その含有量が０，０
１％未満では所望の強度向上効果が得られず、一方その
含有量が０．２％を越えると、合金に強度向上効果をも
たらす上記のＭｇ２５ｔやＡｌｌ−Ｍｎ−５ｉ系化合物
が粗大化するようになって、強度および加工性が低下す
るようになることから、その含有量を０．０１〜０．２
％と定めた。
の粗大化を著しく抑制して、ろう付け加熱処理前後の合
金強度を向上させる作用があるが、その含有量が０，０
１％未満では所望の強度向上効果が得られず、一方その
含有量が０．２％を越えると、合金に強度向上効果をも
たらす上記のＭｇ２５ｔやＡｌｌ−Ｍｎ−５ｉ系化合物
が粗大化するようになって、強度および加工性が低下す
るようになることから、その含有量を０．０１〜０．２
％と定めた。
（ｆ） Ｔｉ 、 Ｚｒ 、およびＣｒこれらの成分
には、合金強度をそこなうことなく、加工性を一段と向
上させる作用があるので、必要に応じて含有されるが、
その含有量がそれぞれ０，０１％未満では、所望の加工
性改善効果が得られず、一方その含有量が、それぞれＴ
ｉ：０．１％、Ｚ ｒ：０．１５％、およびＣｒ：０．
２％を越えても前記作用が飽和し、より一層の改善効果
が得られないことから、その含有量をそれぞれＴ ｉ：
０．０１〜０．１％、Ｚ ｒ：ｏ、０１〜０，１５％、
Ｃｒ：０．０１〜０，２％と定めた。
には、合金強度をそこなうことなく、加工性を一段と向
上させる作用があるので、必要に応じて含有されるが、
その含有量がそれぞれ０，０１％未満では、所望の加工
性改善効果が得られず、一方その含有量が、それぞれＴ
ｉ：０．１％、Ｚ ｒ：０．１５％、およびＣｒ：０．
２％を越えても前記作用が飽和し、より一層の改善効果
が得られないことから、その含有量をそれぞれＴ ｉ：
０．０１〜０．１％、Ｚ ｒ：ｏ、０１〜０，１５％、
Ｃｒ：０．０１〜０，２％と定めた。
つぎに、この発明のＡ、Ｑ合金を実施例により具体的に
説明する。
説明する。
通常の溶解法により、それぞれ第１表に示される成分組
成をもったへΩ合金溶湯を調製し、鋳造して直径：２０
０ｍｍのビレットとし、このビレットを温度：５３０℃
に８時間保持の条件で均質化処理した後、５００℃の温
度で熱間押出加工して、断面て一辺長さ：１５１の６角
形形状を有する本発明ＡΩ合金材１〜１７および比較Ａ
ｌ合金材１〜７をそれぞれ製造した。
成をもったへΩ合金溶湯を調製し、鋳造して直径：２０
０ｍｍのビレットとし、このビレットを温度：５３０℃
に８時間保持の条件で均質化処理した後、５００℃の温
度で熱間押出加工して、断面て一辺長さ：１５１の６角
形形状を有する本発明ＡΩ合金材１〜１７および比較Ａ
ｌ合金材１〜７をそれぞれ製造した。
なお、比較Ａｌ合金材１〜７は、いずれも構成成分のう
ちのいずれかの成分含有量（第１表に※印を示す）かこ
の発明の範囲から外れた組成をもつものである。
ちのいずれかの成分含有量（第１表に※印を示す）かこ
の発明の範囲から外れた組成をもつものである。
ついで、これらのＡ４７合金材より、断面：１５ｍｍＸ
２ｍｍ、長さ：１００ｍｍの寸法をもった引張試験片と
、幅：Ｉ５ｍｍｘ長さ＝３０１×厚さ：１ｍｍの寸法を
もったろう付け試験片を切出し、まず、ろう付け前の強
度を評価する目的で、前記引張試験片を用いて引張強さ
を測定し、またろう付け性を評価する目的で、前記ろう
付け試験片を、Ｍｎ：１．２３％、Ｃｕ：０．１２％を
含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組“成を有
し、かつ幅：ｌＯｍ＋ｗｘ長さ＝３０關×厚さ：１！Ｉ
１１の寸法をもった板材の上面に逆Ｔ字形に立設配置し
、溶加材として直径：１．６ｍｍの下記組成を有するＡ
Ω合金線材を用い、これを両側ろう付けコーナ一部にセ
ットし、 （ａ） Ａｇ−１０，５％Ｓｔの組成を有する上記溶
加材に塩化物系フラックスを塗布した状態で、大気雰囲
気中、温度＝６００℃に５分間保持（以下、ろう付け条
件ａという）、 （ｂ） Ａｎ） −１０，５％５ｔ−１，２％Ｍｇの
組成を有する上記溶加材に弗化物系フラックスを塗布し
た状態で、窒素ガス雰囲気中、温度＝６００℃に５分間
保持（以下、ろう付け条件すという）、以上（ａ）また
は（ｂ）の条件でろう付けを行ない、この結果のろう付
け体の上記板材を上から押えて固定した状態で上肥ろう
付け試験片を垂直に引張り、破断個所を観察した。
２ｍｍ、長さ：１００ｍｍの寸法をもった引張試験片と
、幅：Ｉ５ｍｍｘ長さ＝３０１×厚さ：１ｍｍの寸法を
もったろう付け試験片を切出し、まず、ろう付け前の強
度を評価する目的で、前記引張試験片を用いて引張強さ
を測定し、またろう付け性を評価する目的で、前記ろう
付け試験片を、Ｍｎ：１．２３％、Ｃｕ：０．１２％を
含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組“成を有
し、かつ幅：ｌＯｍ＋ｗｘ長さ＝３０關×厚さ：１！Ｉ
１１の寸法をもった板材の上面に逆Ｔ字形に立設配置し
、溶加材として直径：１．６ｍｍの下記組成を有するＡ
Ω合金線材を用い、これを両側ろう付けコーナ一部にセ
ットし、 （ａ） Ａｇ−１０，５％Ｓｔの組成を有する上記溶
加材に塩化物系フラックスを塗布した状態で、大気雰囲
気中、温度＝６００℃に５分間保持（以下、ろう付け条
件ａという）、 （ｂ） Ａｎ） −１０，５％５ｔ−１，２％Ｍｇの
組成を有する上記溶加材に弗化物系フラックスを塗布し
た状態で、窒素ガス雰囲気中、温度＝６００℃に５分間
保持（以下、ろう付け条件すという）、以上（ａ）また
は（ｂ）の条件でろう付けを行ない、この結果のろう付
け体の上記板材を上から押えて固定した状態で上肥ろう
付け試験片を垂直に引張り、破断個所を観察した。
さらに、上記条件でのろう付け加熱処理を上記引張試験
片にも行ない、ろう付け加熱処理直後および室温に１０
０時間放置後の引張強さを測定し、ろう付け後の強度を
評価した。
片にも行ない、ろう付け加熱処理直後および室温に１０
０時間放置後の引張強さを測定し、ろう付け後の強度を
評価した。
第１表に示される結果から、本発明Ａｌ合金材１〜１７
は、いずれも合金成分としてＶ成分を含有しない従来Ａ
、９合金に相当する組成を有する比較Ａｌ１合金材６と
同等の良好なろう付け性（ろう付け部で破断せず）を示
し、かつこれよりろう付け前後において一段と高強度を
示すことが明らかである。
は、いずれも合金成分としてＶ成分を含有しない従来Ａ
、９合金に相当する組成を有する比較Ａｌ１合金材６と
同等の良好なろう付け性（ろう付け部で破断せず）を示
し、かつこれよりろう付け前後において一段と高強度を
示すことが明らかである。
一方比較Ａｌ合金材１〜７に見られるように、この発明
のＡｆｉ合金の構成成分のうちの※印の成分を含有しな
い場合や、含有しても、その含有量がこの発明の範囲か
ら外れて高い場合には、ろう付け性および強度のうちの
少なくともいずれかが劣ったものになることがわかる。
のＡｆｉ合金の構成成分のうちの※印の成分を含有しな
い場合や、含有しても、その含有量がこの発明の範囲か
ら外れて高い場合には、ろう付け性および強度のうちの
少なくともいずれかが劣ったものになることがわかる。
上述のように、この発明のＡｌ合金は、ろう付け前後に
おいて一段と高い強度を示し、がつろう付け性にもすぐ
れているので、高強度とすぐれたろう付け性が要求され
るＡＩＩ熱交換器の管継手などの構造部材として用いた
場合に、軽量化および小型化に十分に対応することがで
き、かつ長期に亘ってすぐれた性能を発揮するなど工業
上有用な特性を有するのである。
おいて一段と高い強度を示し、がつろう付け性にもすぐ
れているので、高強度とすぐれたろう付け性が要求され
るＡＩＩ熱交換器の管継手などの構造部材として用いた
場合に、軽量化および小型化に十分に対応することがで
き、かつ長期に亘ってすぐれた性能を発揮するなど工業
上有用な特性を有するのである。
Claims (2)
- （１）Ｍｇ：０．０５〜１％、Ｓｉ：０．３〜１．３％
、Ｍｎ：０．１〜１．２％、Ｃｕ：０．１〜０．８％、
Ｖ：０．０１〜０．２％、 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％）を有することを特徴とするろう付け性の良好
な高強度Ａｌ合金。 - （２）Ｍｇ：０．０５〜１％、Ｓｉ：０．３〜１．３％
、Ｍｎ：０．１〜１．２％、Ｃｕ：０．１〜０．８％、
Ｖ：０．０１〜０．２％、 を含有し、さらに、 Ｔｉ：０．０１〜０．１％、Ｚｒ：０．０１〜０．１５
％、Ｃｒ：０．０１〜０．２％、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％）を有することを特徴とするろう付け性の良好
な高強度Ａｌ合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27288490A JPH04147935A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | ろう付け性の良好な高強度Ａｌ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27288490A JPH04147935A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | ろう付け性の良好な高強度Ａｌ合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147935A true JPH04147935A (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=17520104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27288490A Pending JPH04147935A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | ろう付け性の良好な高強度Ａｌ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04147935A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1104815A1 (de) * | 1999-12-02 | 2001-06-06 | Alusuisse Technology & Management AG | Aluminiumlegierung und aus dieser hergestelltes Strangpressprodukt |
| US6685782B1 (en) * | 1996-05-22 | 2004-02-03 | Alcan Technology & Management Ltd. | Component |
-
1990
- 1990-10-11 JP JP27288490A patent/JPH04147935A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6685782B1 (en) * | 1996-05-22 | 2004-02-03 | Alcan Technology & Management Ltd. | Component |
| EP1104815A1 (de) * | 1999-12-02 | 2001-06-06 | Alusuisse Technology & Management AG | Aluminiumlegierung und aus dieser hergestelltes Strangpressprodukt |
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