【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
(イ) 産業上の利用分野
この発明は、優れた耐食性及び耐熱性を具有し
た真空ブレージングシートコルゲートフイン心材
用アルミニウム合金に関するものである。
(ロ) 従来の技術と問題点
アルミニウムの真空ブレージングはカークーラ
ーのコンデンサー等に広く使用されているが、こ
れに使用されるアルミニウム合金の耐食性及び耐
熱性に関してはまだ一部に問題を有している。こ
の問題をコンデンサーの場合を例にとつて説明す
る。コンデンサーの構成は、チユーブJIS Ａ
1050合金、フインにはブレージングシートが用い
られており、ブレージングシートは通常皮材には
AA 4004合金又は4104合金が、また心材にはJIS
Ａ 3003合金又は6951合金がそれぞれ使用されて
いる。このように構成されたコンデンサーがきび
しい腐蝕環境にさらされると、ロウ継手部近傍に
おいてチユーブ側に激しい腐蝕を生じ、チユーブ
内の気密性が破れるということがあつた。またフ
インの板厚は通常0.16mm前後と薄く、かつ真空ブ
レージング時には、600℃前後の高温にさらされ
るため、時にはフインに歪みが生じ、商品価値を
損ねる問題があつた。
(ハ) 問題点を解決するための手段
この発明は上記にような問題を解決する目的を
もつて種々試験の結果、耐食性、耐熱性の問題
は、ブレージングシートの心材用として用いられ
ているJIS Ａ 3003合金（Al−1.0〜1.5％Mn、
0.05〜0.20％Cu、〜0.7％Fe、〜0.6％Si）中に従
来微量添加されていた元素とか、単に不純物とし
てある程度許容されていた元素とかが、上記性能
に著しい悪影響を及ぼすことを見出し、この事実
に基づいて開発したものであつて、その特徴とす
るところは、アルミニウム合金中の微量添加元素
と不純物元素の許容量を著しく制限し又、不純物
元素の範囲の制限と意図的な添加を行なつたもの
であり、Mn1.6〜2.0％、Si0.15〜1.0％を含有し、
不純物としてのCuを0.01％未満にFeを0.10％未満
に各々規制し、残部Ａ１及びその他の不純物とか
らなる防食性及び耐熱性に優れた真空ブレージン
グシートコルゲートフイン心材用アルミニウム合
金であつて、何れの合金も既知のJIS Ａ 3003合
金に較べて特にCuの含有量の少ないのが特長で
ある。
この発明の合金において、上記のように成分を
限定した理由の基になつた本発明者らの行なつた
試験結果を示し、理解を容易にする。
第１図及び第２図は各種成分を所定の含有量
（％）でブレージングシートの心材に添加した場
合のブレージングシートの耐熱性の変化を示す図
表であつて、耐熱性は第３図に示すように台１の
上端面部に重り体２によつて試験片を片持ち梁式
に保持し、試験片の真空加熱後の垂下量（mm）に
よつて判定した。
耐熱性は垂下量が少ない程良好になる。なお、
この時の試験条件として板厚0.6mm、クラツド率
は両面各15％、皮材合金Al−10％Si−1.5％Mgで
あつて、試験片の突き出し長さ60mm、真空加熱を
５×10-5torr、605℃×５分間で行なつた。
第４図は心材中のCu含有量と母材側の塩水噴
霧試験（500時間）後の最大ピツト深さとの関係
を示す図表であつて、この時の供試体の形態を第
５図に示す。図中、３は母材、４はブレージング
シートを示す。
供試ブレージングシートは耐熱試験で述べられ
た材料を更に0.16mm迄圧延したものを使用し、
605℃×５分、５×10-5torrの真空加熱によつて
継手を形成させた。供試体の寸法は母材を1.6mm
厚×70×140mmとし、この面上にブレージングシ
ート20×140mmを７mmの間隔で９枚立設した。
母材はJIS Ａ 1050合金を用いた。また塩水噴
霧条件はJIS Ｚ 2371に準じて行なつた。
腐蝕試験の判定はカークーラーのコンデンサー
のチユーブ側の腐食性を想定して母材の最大ピツ
ト深さ（mm）を測定した。
上記の実験結果を考慮してこの発明の合金の各
成分の限定理由を以下に記述する。
なお、この発明で述べられる垂下量及び最大ピ
ツト深さの好ましくない上限は経験上より垂下量
約37mm、最大ピツト深さ0.25mmであることを併記
する。
Mnは耐熱性及び強度の向上に効果があるが、
その含有量が1.6％未満だと所望の効果が得られ
ない。また2.0％を超えて含有させてもそれ以上
の効果は認められず、巨大化合物を形成し、成形
能を低下させるので好ましくない。従つてMnの
添加量は1.6〜2.0％であることが好ましい。
Cuは第４図に見られるように微量を含有させ
ただけで、ロウ継手を形成した相手方の材料の耐
食性に著しい悪影響を及ぼす不純物であるため、
その含有量は0.01％未満に規制する必要がある。
なお組合わせた相手方の材料の腐食を防止する性
質を防食性と称することにすれば、不純物として
のCuの規制は防食性を向上させるといえる。不
純物としてのCu量の規制はまた第２図に見られ
るように垂下量で代表される耐熱性の向上ももた
らす。
Feはアルミ地金から不可避的に混入する不純
物で耐熱性に悪影響を及ぼすため、その含有量を
0.10％未満に規制する必要がある。
Siは耐熱性の向上に効果があり、その含有量が
0.15％未満では所望の効果がなく、又、1.0％を
超えて含有させるとかえつて耐熱性は低下する。
従つてSiを0.15〜1.0％添加する。
なお、この発明のブレージングシートの心材合
金に対し、皮材合金としては、AA 4004（Al−10
％Si−1.5％Mg）合金、4104（Al−10％Si−1.5％
Mg−0.1％Bi）合金、4003（Al−７％Si−2.5％
Mg）合金等が使用できる。
以下、この発明の実施例を示して効果を明確に
する。
(ニ) 実施例
第１表に本実施例で使用した合金の化学成分を
示す。
(a) Industrial Application Field This invention relates to an aluminum alloy for vacuum brazing sheet corrugate fin core material having excellent corrosion resistance and heat resistance. (b) Conventional technology and problems Aluminum vacuum brazing is widely used in car cooler condensers, etc., but there are still some problems with the corrosion resistance and heat resistance of the aluminum alloy used for this. There is. This problem will be explained using the case of a capacitor as an example. The configuration of the capacitor is tube JIS A.
Brazing sheets are used for 1050 alloy and fins, and brazing sheets are usually used for skin materials.
AA 4004 alloy or 4104 alloy, and JIS core material
A 3003 alloy or 6951 alloy is used respectively. When a capacitor constructed in this manner is exposed to a severe corrosive environment, severe corrosion occurs on the tube side near the brazed joint, and the airtightness within the tube has sometimes been broken. Furthermore, the thickness of the fins is usually around 0.16 mm, and during vacuum brazing, the fins are exposed to high temperatures of around 600°C, which sometimes causes distortion in the fins, which reduces product value. (c) Means for Solving the Problems This invention aims to solve the above-mentioned problems.As a result of various tests, the problems of corrosion resistance and heat resistance have been solved by the JIS standard used for the core material of brazing sheets. A 3003 alloy (Al-1.0~1.5%Mn,
We discovered that elements that were conventionally added in trace amounts (0.05~0.20% Cu, ~0.7% Fe, ~0.6% Si), or elements that were allowed to some extent simply as impurities, had a significant negative impact on the above performance. It was developed based on this fact, and its characteristics are that it significantly limits the allowable amounts of trace additive elements and impurity elements in aluminum alloys, limits the range of impurity elements, and prevents intentional addition. It contains 1.6 to 2.0% Mn and 0.15 to 1.0% Si,
An aluminum alloy for vacuum brazing sheet corrugate fin core material with excellent corrosion resistance and heat resistance, consisting of impurities of Cu and Fe of less than 0.01% and 0.10%, respectively, and the remainder A1 and other impurities. This alloy is also characterized by a particularly low Cu content compared to the known JIS A 3003 alloy. The results of tests conducted by the present inventors, which were the basis for limiting the components as described above, in the alloy of this invention will be shown to facilitate understanding. Figures 1 and 2 are charts showing changes in the heat resistance of brazing sheets when various ingredients are added to the core material of brazing sheets at predetermined contents (%), and the heat resistance is shown in Figure 3. The test piece was held in a cantilever manner by the weight 2 on the upper end of the table 1, and the test piece was judged based on the amount of sagging (mm) after vacuum heating. The smaller the amount of droop, the better the heat resistance becomes. In addition,
The test conditions at this time were a plate thickness of 0.6 mm, a cladding ratio of 15% on each side, a skin alloy of Al-10%Si-1.5%Mg, a protrusion length of the test piece of 60 mm, and vacuum heating of 5 × 10 - The test was carried out at 5 torr and 605°C for 5 minutes. Figure 4 is a chart showing the relationship between the Cu content in the core material and the maximum pit depth after the salt spray test (500 hours) on the base metal side, and the morphology of the specimen at this time is shown in Figure 5. . In the figure, 3 indicates the base material and 4 indicates the brazing sheet. The sample brazing sheet used was the material mentioned in the heat resistance test further rolled to 0.16 mm.
A joint was formed by vacuum heating at 605° C. for 5 minutes at 5×10 −5 torr. The dimensions of the specimen are 1.6 mm from the base material.
The thickness was 70 x 140 mm, and nine brazing sheets of 20 x 140 mm were erected at intervals of 7 mm on this surface. JIS A 1050 alloy was used as the base material. In addition, the salt spray conditions were conducted in accordance with JIS Z 2371. The corrosion test was determined by measuring the maximum pit depth (mm) of the base material, assuming the corrosivity of the tube side of a car cooler condenser. Considering the above experimental results, the reasons for limiting each component of the alloy of the present invention will be described below. It should be noted that, based on experience, the undesirable upper limits of the amount of droop and the maximum pit depth described in this invention are approximately 37 mm of droop and 0.25 mm of maximum pit depth. Mn is effective in improving heat resistance and strength, but
If the content is less than 1.6%, the desired effect cannot be obtained. Moreover, even if it is contained in an amount exceeding 2.0%, no further effect is observed, and a giant compound is formed, which lowers the moldability, which is not preferable. Therefore, the amount of Mn added is preferably 1.6 to 2.0%. As shown in Figure 4, Cu is an impurity that has a significant negative effect on the corrosion resistance of the material with which the braze joint is formed, even if it is contained in only a trace amount.
Its content must be regulated to less than 0.01%.
If we call the property of preventing corrosion of the material with which it is combined as anti-corrosion, then it can be said that regulating Cu as an impurity improves anti-corrosion. Controlling the amount of Cu as an impurity also brings about an improvement in heat resistance as represented by the amount of droop as seen in Figure 2. Fe is an impurity that is inevitably mixed in from the aluminum base metal and has a negative effect on heat resistance, so its content should be controlled.
It is necessary to regulate it to less than 0.10%. Si is effective in improving heat resistance, and its content
If the content is less than 0.15%, the desired effect will not be obtained, and if the content exceeds 1.0%, the heat resistance will deteriorate.
Therefore, 0.15 to 1.0% of Si is added. In addition, in contrast to the core alloy of the brazing sheet of this invention, the skin alloy is AA 4004 (Al-10
%Si−1.5%Mg) alloy, 4104(Al−10%Si−1.5%
Mg-0.1%Bi) alloy, 4003(Al-7%Si-2.5%
Mg) alloy etc. can be used. Hereinafter, examples of the present invention will be shown to clarify the effects. (iv) Example Table 1 shows the chemical composition of the alloy used in this example.
【表】
上記各合金をそれぞれ鋳造後、面削してブレー
ジングシート用心材とした。皮材にはAl−10％
Si−1.5％Mg（AA 4004）合金を使用し、クラツ
ド率が両面でそれぞれ15％になるように熱間圧延
を行ない、板厚が0.6mm及び0.16mmのブレージン
グシートを得た。これら試験片を用いて既述せる
塩水噴霧試験及び垂下試験の方法に準じて試験を
行ない、その結果を総括して第２表に示した。[Table] Each of the above alloys was cast and then face-milled to obtain core material for brazing sheets. Al-10% for skin material
Using a Si-1.5%Mg (AA 4004) alloy, hot rolling was carried out so that the cladding ratio was 15% on both sides to obtain brazing sheets with thicknesses of 0.6 mm and 0.16 mm. Using these test pieces, tests were conducted according to the methods of the salt spray test and droop test described above, and the results are summarized in Table 2.
【表】
値。
(ホ) 発明の効果
上表の試験結果が示すように塩水噴霧試験結果
より本発明の合金は満足する耐食性を示し、コン
デンサーのチユーブ側の孔食防止に非常に有効で
あると共にそれ自身きわめて顕著な耐熱性を有し
ていることが判る。[Table] Values.
(E) Effects of the Invention As shown in the test results in the table above, the salt spray test results show that the alloy of the present invention has satisfactory corrosion resistance, and is very effective in preventing pitting corrosion on the tube side of condensers, and is itself extremely remarkable. It can be seen that it has excellent heat resistance.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図及び第２図は各種合金成分の添加量と耐
熱性（垂下量）の関係を示す図表、第３図は耐熱
性試験法の説明図、第４図はCuの添加量と塩水
噴霧試験後の母材側の最大ピツト深さとの関係を
示す図表、第５図は塩水噴霧試験に供した供試体
の形態を示す説明図である。
Figures 1 and 2 are charts showing the relationship between the amount of addition of various alloy components and heat resistance (sagging amount), Figure 3 is an explanatory diagram of the heat resistance test method, and Figure 4 is the amount of Cu added and salt water spray. A chart showing the relationship with the maximum pit depth on the base metal side after the test, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing the form of the specimen subjected to the salt spray test.