JPH0790457A - ろう付け加熱処理後もすぐれた耐孔食性を有するAl合金クラッド材 - Google Patents

ろう付け加熱処理後もすぐれた耐孔食性を有するAl合金クラッド材

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JPH0790457A
JPH0790457A JP25636393A JP25636393A JPH0790457A JP H0790457 A JPH0790457 A JP H0790457A JP 25636393 A JP25636393 A JP 25636393A JP 25636393 A JP25636393 A JP 25636393A JP H0790457 A JPH0790457 A JP H0790457A
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JP
Japan
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alloy
sacrificial anode
clad
brazing
core material
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JP25636393A
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English (en)
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Takeshi Itagaki
武志 板垣
Ken Toma
建 当摩
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MA Aluminum Corp
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Mitsubishi Aluminum Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ろう付け加熱処理が施されてもすぐれた耐孔
食性を発揮するAl合金クラッド材を提供する。 【構成】 芯材の片面または両面に犠牲陽極材をクラッ
ドしてなるAl合金クラッド材、および芯材の一方面に
犠牲陽極材を、他方面にAl−Si系合金のろう材をク
ラッドしてなるAl合金クラッド材において、前記芯材
を、重量%で、Mn:0.5〜2%、Fe:0.2〜1
%を含有し、必要に応じてSi:0.3〜1.2%、M
g:0.05〜5%、Cr:0.05〜0.25%、Z
r:0.05〜0.25%、Ti:0.02〜0.25
%、およびV:0.05〜0.25%のうちの1種以上
を含有するAl合金、前記犠牲陽極材を、Sn:0.0
1〜0.15%、Zn:0.05〜1%、Fe:0.0
02〜0.15%を含有し、必要に応じてMg:0.1
〜4.5%を含有するAl合金で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばラジエータや
カーエアコンなどの熱交換器の作動流体通路形成部材、
さらに太陽温水器などの給排水管材、水貯蔵タンク材な
どの各種設備装置の構造部材として用いた場合に、これ
らの組み立てに必要なろう付け加熱処理を施した後でも
すぐれた耐孔食性を有するAl合金クラッド材に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、上記の各種設備装置の構造部材
の形成に、芯材の片面または両面に犠牲陽極材をクラッ
ドしてなるAl合金クラッド材や、芯材の一方面に犠牲
陽極材を、他方面にAl−Si系合金のろう材をクラッ
ドしてなるAl合金クラッド材が用いられている。ま
た、上記Al合金クラッド材の芯材が、重量%で(以
下、%は重量%を示す)、Mn:0.5〜2%、を含有
し、さらに必要に応じて、Si:0.3〜1.2%、
Mg:0.05〜5%、Cr:0.05〜0.2
5%、 Zr:0.05〜0.25%、Ti:0.0
2〜0.25%、 V:0.05〜0.25%、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を有するAl合金、で構成され、
上記犠牲陽極材が、Sn:0.01〜0.15%、
Zn:0.05〜1%、を含有し、さらに必要に応じ
て、Mg:0.1〜4.5%、を含有し、残りがAlと
不可避不純物からなる組成を有するAl合金、で構成さ
れていることも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来A
l合金クラッド材においては、これに組み立てのための
ろう付け加熱処理が施されると、これを構成する犠牲陽
極材では、ろう付け温度からの冷却過程で素地に固溶し
ていた合金成分としてのSn成分が粒界に析出し、実質
的に素地のSn含有量が低下してしまうため、電気化学
的に貴になり、その分電位の上昇が避けられず、一方同
芯材においては、反対にろう付け加熱処理中に犠牲陽極
材から拡散してきたSnが素地に固溶して、これの電位
を下げ、このように犠牲陽極材では電位が上がり、芯材
では電位が低下した状態では、犠牲陽極材の芯材に対す
る防食効果は低下したものとなるため、実用に際して孔
食が発生し易くなるという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、ろう付け加熱処理が施されても
すぐれた耐孔食性を有するAl合金クラッド材を開発す
べく、上記の従来Al合金クラッド材に着目して研究を
行なった結果、上記の従来Al合金クラッド材におい
て、これを構成する犠牲陽極材に、合金成分としてFe
を0.002〜0.15%の割合で含有させると、この
Fe成分がろう付け温度からの冷却過程で素地に固溶す
るSn成分が粒界に析出するのを著しく抑制し、Sn成
分が素地に固溶した状態を保持することから、電位の上
昇が抑制され、Sn成分によるすぐれた犠牲陽極効果が
確保されるようになり、また同芯材には、同じくFe成
分を合金成分として0.2〜1%の割合で含有させる
と、このFe成分がろう付け加熱処理時に犠牲陽極材か
ら拡散してきたSn成分およびAl成分と結合し、ろう
付け温度からの冷却過程でAl−Fe−Sn系の金属間
化合物として析出するため、素地中にSn成分が固溶す
るのが避けられるようになり、この結果犠牲陽極材およ
び芯材はそれぞれ電気化学的にろう付け加熱処理後もろ
う付け加熱処理前の状態を維持することから、すぐれた
耐孔食性を保持するという研究結果を得たのである。
【0005】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、芯材の片面または両面に犠牲陽
極材をクラッドしてなるAl合金クラッド材、および芯
材の一方面に犠牲陽極材を、他方面にAl−Si系合金
のろう材をクラッドしてなるAl合金クラッド材におい
て、上記芯材を、Mn:0.5〜2%、 F
e:0.2〜1%、を含有し、さらに必要に応じて、S
i:0.3〜1.2%、 Mg:0.05〜5%、
Cr:0.05〜0.25%、 Zr:0.05〜0.
25%、Ti:0.02〜0.25%、 V:0.05
〜0.25%、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を有するA
l合金、で構成し、上記犠牲陽極材を、Sn:0.01
〜0.15%、 Zn:0.05〜1%、Fe:0.0
02〜0.15%、を含有し、さらに必要に応じて、M
g:0.1〜4.5%、を含有し、残りがAlと不可避
不純物からなる組成を有するAl合金、で構成してな
る、ろう付け加熱処理後もすぐれた耐孔食性を有するA
l合金クラッド材に特徴を有するものである。
【0006】つぎに、この発明のAl合金クラッド材の
芯材および犠牲陽極材を構成するAl合金の成分組成を
上記の通りに限定した理由を説明する。 A.芯材 (a) Mn Mn成分には、芯材の強度を向上させると共に、芯材を
電気化学的に貴にし、電位を犠牲陽極材に比して高め
て、犠牲陽極材が十分な犠牲陽極効果を発揮せしめるよ
うにする作用があるが、その含有量が0.5%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2
%を越えると、圧延加工性が低下すると共に、粒界腐食
感受性が高まるようになることから、その含有量を0.
5〜2%と定めた。
【0007】(b) Fe Fe成分には、上記のようにろう付け加熱処理時に犠牲
陽極材から拡散してきたSn成分を、ろう付け温度から
の冷却過程(この場合空冷や強制空冷などの冷却手段が
とられるが、20〜200℃/min の範囲内の冷却速度
となるのが一般である)でAl−Fe−Sn系の金属間
化合物として析出せしめ、素地中にSn成分が固溶する
ことによる電位低下を阻止し、犠牲陽極材との間に所定
の電位差を保持する作用があるが、その含有量が0.2
%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、圧延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0.2〜1%
と定めた。
【0008】(c) Si,Mg,Cr,Zr,Ti、
およびV これらの成分には、いずれも芯材の強度を向上させる作
用があるので、必要に応じて含有させるが、その含有量
が、それぞれSi:0.3%未満、Mg:0.05%未
満、Cr:0.05%未満、Zr:0.05%未満、T
i:0.02%未満、およびV:0.05%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、それ
ぞれSi:1.2%、Mg:5%、Cr:0.25%、
Zr:0.25%、Ti:0.25%、およびV:0.
25%を越えると、耐食性の低下や圧延加工性の低下を
もたらすようになることから、その含有量を、それぞれ
Si:0.3〜1.2%、Mg:0.05〜5%、C
r:0.05〜0.25%、Zr:0.05〜0.25
%、Ti:0.02〜0.25%、およびV:0.05
〜0.25%と定めた。
【0009】B 犠牲陽極材 (a) Sn Sn成分には、素地に固溶して電気化学的に卑にし、も
ってすぐれた犠牲陽極効果を発揮せしめる作用がある
が、その含有量が0.01%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0.15%を越える
と熱間加工性が低下するようになることから、その含有
量を0.01〜0.15%と定めた。
【0010】(b) Fe Fe成分には、上記のようにろう付け加熱処理時におけ
るろう付け温度からの冷却過程において素地に固溶した
Sn成分が粒界に析出するのを抑制して、Sn成分によ
ってもたらされるすぐれた犠牲陽極効果の低下を防止す
る作用があるが、その含有量が0.002%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0.
15%を越えると、結晶粒が粗大化するようになって熱
間加工性の低下が急激に発生することから、その含有量
を0.002〜0.15%と定めた。
【0011】(c) Zn Zn成分には、腐食形態を全面型にかえ、もって耐孔食
性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%を越えると腐食速度が急激に上昇し、使用寿
命の短命化の原因となることから、その含有量を0.0
5〜1%と定めた。
【0012】(d) Mg Mg成分には、素地に固溶し、Sn成分による作用を損
なうことなく室温強度を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
4.5%を越えると熱間加工性が低下するようになるこ
とから、その含有量を0.1〜4.5%と定めた。
【0013】
【実施例】つぎに、この発明のAl合金クラッド材を実
施例により具体的に説明する。通常の溶解法により表1
〜5に示される成分組成をもった芯材用Al合金、犠牲
陽極材用Al合金、およびろう材用Al合金をそれぞれ
溶製し、鋳造して鋳塊とし、以下いずれも通常の条件
で、均質化熱処理を施した後、熱間圧延にて板厚:8mm
の熱延板とし、さらに犠牲陽極材用およびろう材用熱延
板に対しては冷間圧延を施して、犠牲陽極材用について
は、片面クラッドの場合は板厚:0.9mm、両面クラッ
ドの場合は板厚:1mmの冷延板とし、またろう材用につ
いては板厚:1mmの冷延板とし、この状態で前記芯材用
熱延板、犠牲陽極材用冷延板、およびろう材用冷延板を
表6,7に示される組み合わせにしたがって重ね合わ
せ、熱間圧延にてクラッドし、引続いて冷間圧延を施し
て板厚:0.5mmとすることにより本発明Al合金クラ
ッド材1〜16および従来Al合金クラッド材1〜10
をそれぞれ製造した。
【0014】ついで、この結果得られた各種のAl合金
クラッド材から試験片を切り出し、この試験片を用い
て、常温の3.5%NaCl溶液中でこれを構成する芯
材および犠牲陽極材の孔食電位を測定し、ついで上記試
験片をろう付け加熱処理に相当する条件、すなわちろう
材用Al合金イ,ロをクラッドしたAl合金クラッド材
は10-4torrの真空中、それ以外のAl合金クラッド材
は窒素雰囲気中、温度:600℃に5分間保持した後空
冷の条件で加熱処理し、この加熱処理後の試験片につい
て、上記条件と同じ条件で孔食電位を測定し、さらに1
ppm のCu++イオンを含有した40℃の水道水中に30
日間浸漬の腐食試験を行ない、最大孔食深さを測定し
た。これらの測定結果を表6,7に示した。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【表3】
【0018】
【表4】
【0019】
【表5】
【0020】
【表6】
【0021】
【表7】
【0022】
【発明の効果】表1〜7に示される結果から、本発明A
l合金クラッド材1〜16においては、ろう付け加熱処
理時のろう付け温度からの冷却過程で、犠牲陽極材に含
有するSn成分がFe成分の作用で粒界に析出するのが
抑制されるので、犠牲陽極材のろう付け加熱処理後の電
位上昇はきわめて小さく、また芯材中に含有するFe成
分によってろう付け加熱処理時に犠牲陽極材より拡散し
てきたSn成分がろう付け温度からの冷却過程で金属間
化合物として析出し、素地に固溶することがないので、
芯材もろう付け加熱処理前と変らぬ電位を保持し、この
結果ろう付け加熱処理後においても芯材と犠牲陽極材の
間にはろう付け加熱処理前と変らぬ電位差が確保され、
犠牲陽極材はすぐれた犠牲陽極効果を発揮して、芯材を
よく防食することが明らかであり、一方、従来Al合金
クラッド材1〜10においては、ろう付け加熱処理によ
って犠牲陽極材の電位は上昇し、芯材の電位は低下する
ようになり、これら両者間の電位差はきわめて小さいも
のとなることから、芯材には孔食が発生し易くなること
が明らかである。
【0023】上述のように、この発明のAl合金クラッ
ド材においては、ろう付け加熱処理が施されても、これ
を構成する犠牲陽極材および芯材がろう付け加熱処理前
とほとんど変らぬ電位差を保持することから、これを用
いてろう付け結合されて組み立てられた各種設備装置で
は、犠牲陽極材が芯材をよく防食するので、著しく長期
に亘ってすぐれた性能を発揮するのである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芯材の片面または両面に犠牲陽極材をク
    ラッドしてなるAl合金クラッド材、および芯材の一方
    面に犠牲陽極材を、他方面にAl−Si系合金のろう材
    をクラッドしてなるAl合金クラッド材において、 上記芯材を、重量%で、 Mn:0.5〜2%、 Fe:0.2〜1%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金、で構成し、上記犠牲陽極材を、重量%
    で、 Sn:0.01〜0.15%、 Zn:0.05〜1
    %、 Fe:0.002〜0.15%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金、で構成したことを特徴とする、ろう付け
    加熱処理後もすぐれた耐孔食性を有するAl合金クラッ
    ド材。
  2. 【請求項2】 芯材の片面または両面に犠牲陽極材をク
    ラッドしてなるAl合金クラッド材、および芯材の一方
    面に犠牲陽極材を、他方面にAl−Si系合金のろう材
    をクラッドしてなるAl合金クラッド材において、 上記芯材を、重量%で、 Mn:0.5〜2%、 Fe:0.2〜1%、 を含有し、さらに、 Si:0.3〜1.2%、 Mg:0.05〜5
    %、 Cr:0.05〜0.25%、 Zr:0.05〜0.
    25%、 Ti:0.02〜0.25%、 V:0.05〜0.2
    5%、 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を有するAl合金、で構成
    し、上記犠牲陽極材を、重量%で、 Sn:0.01〜0.15%、 Zn:0.05〜1
    %、 Fe:0.002〜0.15%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金、で構成したことを特徴とする、ろう付け
    加熱処理後もすぐれた耐孔食性を有するAl合金クラッ
    ド材。
  3. 【請求項3】 芯材の片面または両面に犠牲陽極材をク
    ラッドしてなるAl合金クラッド材、および芯材の一方
    面に犠牲陽極材を、他方面にAl−Si系合金のろう材
    をクラッドしてなるAl合金クラッド材において、 上記芯材を、重量%で、 Mn:0.5〜2%、 Fe:0.2〜1%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金、で構成し、上記犠牲陽極材を、重量%
    で、 Sn:0.01〜0.15%、 Zn:0.05〜1
    %、 Fe:0.002〜0.15%、 を含有し、さらに、 Mg:0.1〜4.5%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金、で構成したことを特徴とする、ろう付け
    加熱処理後もすぐれた耐孔食性を有するAl合金クラッ
    ド材。
  4. 【請求項4】 芯材の片面または両面に犠牲陽極材をク
    ラッドしてなるAl合金クラッド材、および芯材の一方
    面に犠牲陽極材を、他方面にAl−Si系合金のろう材
    をクラッドしてなるAl合金クラッド材において、 上記芯材を、重量%で、 Mn:0.5〜2%、 Fe:0.2〜1%、 を含有し、さらに、 Si:0.3〜1.2%、 Mg:0.05〜5
    %、 Cr:0.05〜0.25%、 Zr:0.05〜0.
    25%、 Ti:0.02〜0.25%、 V:0.05〜0.2
    5%、 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を有するAl合金、で構成
    し、上記犠牲陽極材を、重量%で、 Sn:0.01〜0.15%、 Zn:0.05〜1
    %、 Fe:0.002〜0.15%、 を含有し、さらに、 Mg:0.1〜4.5%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金、で構成したことを特徴とする、ろう付け
    加熱処理後もすぐれた耐孔食性を有するAl合金クラッ
    ド材。
JP25636393A 1993-09-20 1993-09-20 ろう付け加熱処理後もすぐれた耐孔食性を有するAl合金クラッド材 Pending JPH0790457A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0918096A1 (de) * 1997-11-20 1999-05-26 Alusuisse Technology & Management AG Strukturbauteil aus einer Aluminium-Druckgusslegierung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0918096A1 (de) * 1997-11-20 1999-05-26 Alusuisse Technology & Management AG Strukturbauteil aus einer Aluminium-Druckgusslegierung

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