JPH08143998A - ろう付け後に高い疲労強度を保持するＡｌ合金製熱交換器フィン材 - Google Patents
ろう付け後に高い疲労強度を保持するＡｌ合金製熱交換器フィン材Info
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- JPH08143998A JPH08143998A JP31760694A JP31760694A JPH08143998A JP H08143998 A JPH08143998 A JP H08143998A JP 31760694 A JP31760694 A JP 31760694A JP 31760694 A JP31760694 A JP 31760694A JP H08143998 A JPH08143998 A JP H08143998A
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- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ろう付け後に高い疲労強度を保持するＡｌ合
金製熱交換器フィン材を提供する。 【構成】 Ａｌ合金製熱交換器フィン材が、重量％で、
Ｓｉ：０．５〜１．５％，Ｍｎ：０．３〜２．５％を含
有し、Ｆｅ：０．６〜１．５％，Ｃｒ：０．０１〜０．
３％，Ｔｉ：０．０１〜０．３％，Ｚｒ：０．０１〜
０．３％，Ｖ：０．０１〜０．３％、およびＣｕ：０．
０１〜０．７％のうちの１種以上を含有し、さらに必要
に応じてＭｇ：０．０１〜１％，Ｚｎ：０．１〜３％，
Ｉｎ：０．００５〜０．１％、およびＳｎ：０．０５〜
０．２％のうちの１種以上を含有し、残りがＡｌと不可
避不純物からなる組成、並びに微細な初晶Ｓｉが板厚中
心部に集中的に晶出し、金属間化合物の析出が抑制され
た組織を有する。
金製熱交換器フィン材を提供する。 【構成】 Ａｌ合金製熱交換器フィン材が、重量％で、
Ｓｉ：０．５〜１．５％，Ｍｎ：０．３〜２．５％を含
有し、Ｆｅ：０．６〜１．５％，Ｃｒ：０．０１〜０．
３％，Ｔｉ：０．０１〜０．３％，Ｚｒ：０．０１〜
０．３％，Ｖ：０．０１〜０．３％、およびＣｕ：０．
０１〜０．７％のうちの１種以上を含有し、さらに必要
に応じてＭｇ：０．０１〜１％，Ｚｎ：０．１〜３％，
Ｉｎ：０．００５〜０．１％、およびＳｎ：０．０５〜
０．２％のうちの１種以上を含有し、残りがＡｌと不可
避不純物からなる組成、並びに微細な初晶Ｓｉが板厚中
心部に集中的に晶出し、金属間化合物の析出が抑制され
た組織を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ろう付け時のろう材
侵入抑制作用を有し、したがってろう材侵入による疲労
強度の低下がきわめて小さいＡｌ合金製熱交換器フィン
材に関するものである。
侵入抑制作用を有し、したがってろう材侵入による疲労
強度の低下がきわめて小さいＡｌ合金製熱交換器フィン
材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えば自動車などにＡｌ
合金製熱交換器が用いられており、このＡｌ合金製熱交
換器は、各種のＡｌ合金の芯材の片面に、Ａｌ−Ｓｉ系
合金のろう材をクラッドしてなるブレージングシートか
ら成形された管材と、同じく各種のＡｌ合金のフィン材
を前記ろう材を介してろう付け組立てすることにより製
造されるものである。また、一般に、上記の従来Ａｌ合
金製熱交換器フィン材が、（ａ） 所定組成のＡｌ合金
溶湯を半連続鋳造法にて、例えば厚さ：５００mm×幅：
１０００mmの寸法をもったインゴットに鋳造し、このイ
ンゴットは初晶Ｓｉが素地中に分布した樹枝状組織を有
し、（ｂ） 上記インゴットに、大気中、５００〜６０
０℃の温度に４〜１２時間保持の条件で均質化処理を施
して、上記樹枝状組織の消滅をはかると共に、金属間化
合物を析出させ、もって素地中に初晶Ｓｉと析出金属間
化合物が分散分布した組織とし、（ｃ） 均質化処理後
のインゴットに熱間圧延を施して、板厚が５〜６mmの熱
延板とし、（ｄ） 上記熱延板に、冷間圧延と、必要に
応じて大気中、３００〜４００℃の温度に１〜５時間保
持の条件でバッチ式中間焼鈍を施して、上記の初晶Ｓｉ
が微細化し、かつ微細にして多量の金属間化合物が素地
中に均一に析出した組織を有する板厚：７０〜１５０μ
ｍの冷延薄板とする、以上（ａ）〜（ｄ）の基本工程に
より製造されることも知られている。
合金製熱交換器が用いられており、このＡｌ合金製熱交
換器は、各種のＡｌ合金の芯材の片面に、Ａｌ−Ｓｉ系
合金のろう材をクラッドしてなるブレージングシートか
ら成形された管材と、同じく各種のＡｌ合金のフィン材
を前記ろう材を介してろう付け組立てすることにより製
造されるものである。また、一般に、上記の従来Ａｌ合
金製熱交換器フィン材が、（ａ） 所定組成のＡｌ合金
溶湯を半連続鋳造法にて、例えば厚さ：５００mm×幅：
１０００mmの寸法をもったインゴットに鋳造し、このイ
ンゴットは初晶Ｓｉが素地中に分布した樹枝状組織を有
し、（ｂ） 上記インゴットに、大気中、５００〜６０
０℃の温度に４〜１２時間保持の条件で均質化処理を施
して、上記樹枝状組織の消滅をはかると共に、金属間化
合物を析出させ、もって素地中に初晶Ｓｉと析出金属間
化合物が分散分布した組織とし、（ｃ） 均質化処理後
のインゴットに熱間圧延を施して、板厚が５〜６mmの熱
延板とし、（ｄ） 上記熱延板に、冷間圧延と、必要に
応じて大気中、３００〜４００℃の温度に１〜５時間保
持の条件でバッチ式中間焼鈍を施して、上記の初晶Ｓｉ
が微細化し、かつ微細にして多量の金属間化合物が素地
中に均一に析出した組織を有する板厚：７０〜１５０μ
ｍの冷延薄板とする、以上（ａ）〜（ｄ）の基本工程に
より製造されることも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年のＡｌ合金
製熱交換器の軽量化および小型化はめざましく、これに
伴ない、これを構成するフィン材も薄肉化の傾向にあ
る。しかし上記の従来Ａｌ合金製熱交換器フィン材は、
上記の通り微細な初晶Ｓｉと析出金属間化合物が素地に
多量に分散分布した組織をもつものであることから、ろ
う付け時に前記初晶Ｓｉおよび析出金属間化合物が再結
晶化の核として作用し、微細な再結晶組織をもつものと
なるが、このような微細な再結晶組織は、それだけ結晶
粒界が多いことになり、ろう付け時にろう材が前記結晶
粒界から侵入する割合が増大することになり、このよう
なろう材が結晶粒界を通って侵入したフィン材は疲労強
度の低下が著しく、したがって上記の従来Ａｌ合金製熱
交換器フィン材においては、これを薄肉化すると、ろう
材の結晶粒界からの侵入が中心部まで達し、著しい疲労
強度の低下をもたらすことから、十分満足な薄肉化をは
かることができないのが現状である。
製熱交換器の軽量化および小型化はめざましく、これに
伴ない、これを構成するフィン材も薄肉化の傾向にあ
る。しかし上記の従来Ａｌ合金製熱交換器フィン材は、
上記の通り微細な初晶Ｓｉと析出金属間化合物が素地に
多量に分散分布した組織をもつものであることから、ろ
う付け時に前記初晶Ｓｉおよび析出金属間化合物が再結
晶化の核として作用し、微細な再結晶組織をもつものと
なるが、このような微細な再結晶組織は、それだけ結晶
粒界が多いことになり、ろう付け時にろう材が前記結晶
粒界から侵入する割合が増大することになり、このよう
なろう材が結晶粒界を通って侵入したフィン材は疲労強
度の低下が著しく、したがって上記の従来Ａｌ合金製熱
交換器フィン材においては、これを薄肉化すると、ろう
材の結晶粒界からの侵入が中心部まで達し、著しい疲労
強度の低下をもたらすことから、十分満足な薄肉化をは
かることができないのが現状である。
【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、ろう付け時におけるろう材の結
晶粒界からの侵入が少ないＡｌ合金製熱交換器フィン材
を開発すべく研究を行なった結果、（ａ） Ａｌ合金
を、重量％（以下、％は重量％を示す）、Ｓｉ：０．５
〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜２．５％、を含有
し、Ｆｅ：０．６〜１．５％、 Ｃｒ：０．０１〜
０．３％、Ｔｉ：０．０１〜０．３％、 Ｚｒ：０．
０１〜０．３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、 Ｃ
ｕ：０．０１〜０．７％、のうちの１種または２種以
上、を含有し、さらに必要に応じて、Ｍｇ：０．０１〜
１％、 Ｚｎ：０．１〜３％、Ｉｎ：０．００５
〜０．１％、 Ｓｎ：０．０５〜０．２％、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
物からなる組成を有するＡｌ合金に特定し、（ｂ） 上
記特定したＡｌ合金の溶湯を、薄板連続鋳造コイル法
（双ロールキャスト法）、すなわち３Ｃ法、さらに述べ
れば耐火物製のノズルから一対の水冷ロール間にＡｌ合
金溶湯を供給する方法で、４〜１０mmの厚さのコイルに
直接鋳造し、このコイルは、前記の通り急冷されるの
で、初晶Ｓｉの晶出が抑制され、かつ初晶Ｓｉも板厚中
心部に集中して晶出し、その他の部分への晶出は実質的
にない組織を有し、（ｃ） ついで、上記コイルに、均
質化処理および熱間圧延を施すことなく、冷間圧延と、
例えば昇温速度：１００℃／min 以上、加熱温度：４５
０〜５５０℃、保持時間：５〜１００秒の条件での連続
焼鈍を施して板厚：７０〜１５０μｍの冷延コイルとす
る、以上（ａ）〜（ｃ）の基本工程でＡｌ合金製熱交換
器フィン材を製造すると、この結果のフィン材は、上記
の３Ｃ法で板厚中心部に微細な初晶Ｓｉが集中的に晶出
し、金属間化合物の析出が抑制された組織（均質化処
理、熱間圧延、およびバッチ式中間焼鈍を行なわないの
で、板厚全面に亘って金属間化合物の析出が著しく抑制
されたものとなる）をもつようになり、このように再結
晶化の核となる初晶Ｓｉは板厚中心部に存在し、かつ析
出金属間化合物は、その存在がきわめて少ないことか
ら、ろう付け時の再結晶化が抑止され、この結果結晶粒
はろう付け時も相対的に大きな状態を保持し、この状態
では結晶粒界を通してのろう材の侵入は著しく少なく、
かつ前記板厚中心部に存在する微細な初晶Ｓｉがろう材
侵入の障壁として作用することと相まって疲労強度の低
下が著しく抑制されたものになるという研究結果を得た
のである。
上述のような観点から、ろう付け時におけるろう材の結
晶粒界からの侵入が少ないＡｌ合金製熱交換器フィン材
を開発すべく研究を行なった結果、（ａ） Ａｌ合金
を、重量％（以下、％は重量％を示す）、Ｓｉ：０．５
〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜２．５％、を含有
し、Ｆｅ：０．６〜１．５％、 Ｃｒ：０．０１〜
０．３％、Ｔｉ：０．０１〜０．３％、 Ｚｒ：０．
０１〜０．３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、 Ｃ
ｕ：０．０１〜０．７％、のうちの１種または２種以
上、を含有し、さらに必要に応じて、Ｍｇ：０．０１〜
１％、 Ｚｎ：０．１〜３％、Ｉｎ：０．００５
〜０．１％、 Ｓｎ：０．０５〜０．２％、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
物からなる組成を有するＡｌ合金に特定し、（ｂ） 上
記特定したＡｌ合金の溶湯を、薄板連続鋳造コイル法
（双ロールキャスト法）、すなわち３Ｃ法、さらに述べ
れば耐火物製のノズルから一対の水冷ロール間にＡｌ合
金溶湯を供給する方法で、４〜１０mmの厚さのコイルに
直接鋳造し、このコイルは、前記の通り急冷されるの
で、初晶Ｓｉの晶出が抑制され、かつ初晶Ｓｉも板厚中
心部に集中して晶出し、その他の部分への晶出は実質的
にない組織を有し、（ｃ） ついで、上記コイルに、均
質化処理および熱間圧延を施すことなく、冷間圧延と、
例えば昇温速度：１００℃／min 以上、加熱温度：４５
０〜５５０℃、保持時間：５〜１００秒の条件での連続
焼鈍を施して板厚：７０〜１５０μｍの冷延コイルとす
る、以上（ａ）〜（ｃ）の基本工程でＡｌ合金製熱交換
器フィン材を製造すると、この結果のフィン材は、上記
の３Ｃ法で板厚中心部に微細な初晶Ｓｉが集中的に晶出
し、金属間化合物の析出が抑制された組織（均質化処
理、熱間圧延、およびバッチ式中間焼鈍を行なわないの
で、板厚全面に亘って金属間化合物の析出が著しく抑制
されたものとなる）をもつようになり、このように再結
晶化の核となる初晶Ｓｉは板厚中心部に存在し、かつ析
出金属間化合物は、その存在がきわめて少ないことか
ら、ろう付け時の再結晶化が抑止され、この結果結晶粒
はろう付け時も相対的に大きな状態を保持し、この状態
では結晶粒界を通してのろう材の侵入は著しく少なく、
かつ前記板厚中心部に存在する微細な初晶Ｓｉがろう材
侵入の障壁として作用することと相まって疲労強度の低
下が著しく抑制されたものにな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、Ｓｉ：０．５〜１．５％、
Ｍｎ：０．３〜２．５％、を含有し、Ｆｅ：０．６〜
１．５％、 Ｃｒ：０．０１〜０．３％、Ｔｉ：
０．０１〜０．３％、 Ｚｒ：０．０１〜０．３％、
Ｖ：０．０１〜０．３％、 Ｃｕ：０．０１〜０．
７％、のうちの１種または２種以上、を含有し、さらに
必要に応じて、Ｍｇ：０．０１〜１％、 Ｚｎ：
０．１〜３％、Ｉｎ：０．００５〜０．１％、 Ｓｎ：
０．０５〜０．２％、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、並び
に微細な初晶Ｓｉが板厚中心部に集中的に晶出し、金属
間化合物の析出が抑制された組織を有する、ろう付け後
に高い疲労強度を保持するＡｌ合金製熱交換器フィン材
に特徴を有するものである。
なされたものであって、Ｓｉ：０．５〜１．５％、
Ｍｎ：０．３〜２．５％、を含有し、Ｆｅ：０．６〜
１．５％、 Ｃｒ：０．０１〜０．３％、Ｔｉ：
０．０１〜０．３％、 Ｚｒ：０．０１〜０．３％、
Ｖ：０．０１〜０．３％、 Ｃｕ：０．０１〜０．
７％、のうちの１種または２種以上、を含有し、さらに
必要に応じて、Ｍｇ：０．０１〜１％、 Ｚｎ：
０．１〜３％、Ｉｎ：０．００５〜０．１％、 Ｓｎ：
０．０５〜０．２％、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、並び
に微細な初晶Ｓｉが板厚中心部に集中的に晶出し、金属
間化合物の析出が抑制された組織を有する、ろう付け後
に高い疲労強度を保持するＡｌ合金製熱交換器フィン材
に特徴を有するものである。
【０００６】この発明のフィン材において、これを構成
するＡｌ合金の成分組成を上記の通りに限定した理由を
以下に説明する。 （ａ） Ｓｉ 上記のように、この発明のフィン材においては、その製
造工程上急冷を伴なう３Ｃ法を採用しているので、初晶
Ｓｉの晶出が抑制され、かつ初晶Ｓｉの晶出が主として
板厚中心部に集中されるものである。したがって、Ｓｉ
成分は、素地に固溶して強度を向上させると共に、初晶
Ｓｉとして板厚中心部に存在して、ろう付け時に再結晶
化の核となるのを避け、もって結晶粒界からのろう材の
侵入による疲労強度の低下を抑制する作用をもつが、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１．５％を越えると融点低下
が著しく、ろう付け時に局部溶融が発生するようになる
ことから、その含有量を０．５〜１．５％、望ましくは
０．７〜１．１％と定めた。
するＡｌ合金の成分組成を上記の通りに限定した理由を
以下に説明する。 （ａ） Ｓｉ 上記のように、この発明のフィン材においては、その製
造工程上急冷を伴なう３Ｃ法を採用しているので、初晶
Ｓｉの晶出が抑制され、かつ初晶Ｓｉの晶出が主として
板厚中心部に集中されるものである。したがって、Ｓｉ
成分は、素地に固溶して強度を向上させると共に、初晶
Ｓｉとして板厚中心部に存在して、ろう付け時に再結晶
化の核となるのを避け、もって結晶粒界からのろう材の
侵入による疲労強度の低下を抑制する作用をもつが、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１．５％を越えると融点低下
が著しく、ろう付け時に局部溶融が発生するようになる
ことから、その含有量を０．５〜１．５％、望ましくは
０．７〜１．１％と定めた。
【０００７】（ｂ） Ｍｎ 同じく、この発明のフィン材においては、その製造工程
上、実質的に均質化処理および熱間圧延を行なわず、か
つ冷間圧延中の中間焼鈍もバッチ式焼鈍に代って連続焼
鈍を採用しているので、Ａｌ−Ｍｎ系化合物やＡｌ−Ｍ
ｎ−Ｓｉ系化合物などの金属間化合物の析出が著しく抑
制されるものである。したがって、Ｍｎ成分は、素地に
固溶して高温強度を向上させる作用を発揮するが、その
含有量が０．３％未満では所望の高温強度向上効果が得
られず、一方その含有量が２．５％を越えると、金属間
化合物が析出するようになり、これがろう付け時の再結
晶化の核となり、微細な再結晶組織となってろう材の侵
入が促進し、疲労強度が低下するようになることから、
その含有量を０．３〜２．５％、望ましくは１．０〜
１．８と定めた。
上、実質的に均質化処理および熱間圧延を行なわず、か
つ冷間圧延中の中間焼鈍もバッチ式焼鈍に代って連続焼
鈍を採用しているので、Ａｌ−Ｍｎ系化合物やＡｌ−Ｍ
ｎ−Ｓｉ系化合物などの金属間化合物の析出が著しく抑
制されるものである。したがって、Ｍｎ成分は、素地に
固溶して高温強度を向上させる作用を発揮するが、その
含有量が０．３％未満では所望の高温強度向上効果が得
られず、一方その含有量が２．５％を越えると、金属間
化合物が析出するようになり、これがろう付け時の再結
晶化の核となり、微細な再結晶組織となってろう材の侵
入が促進し、疲労強度が低下するようになることから、
その含有量を０．３〜２．５％、望ましくは１．０〜
１．８と定めた。
【０００８】 （ｃ） Ｆｅ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ、およびＣｕ これらの成分には、いずれも初晶Ｓｉの板厚中心部への
晶出を促進し、かつ金属間化合物の析出を抑制し、さら
に強度を向上させる作用があるが、その含有量がＦｅ：
０．６％未満、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ、およびＣｕ成分
にあってはいずれも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Ｆｅ：１．５％，
Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ、およびＶはいずれも０．３％、Ｃｕ
は０．７％をそれぞれ越えると、冷間圧延性が低下する
ようになることから、その含有量を、それぞれＦｅ：
０．６〜１．５％，Ｃｒ：０．０１〜０．３％，Ｔｉ：
０．０１〜０．３％，Ｚｒ：０．０１〜０．３％，Ｖ：
０．０１〜０．３％、およびＣｕ：０．０１〜０．７
％、さらに望ましくはＦｅ：０．８〜１．２％，Ｃｒ：
０．０５〜０．１５％，Ｔｉ：０．０５〜０．１５％，
Ｚｒ：０．０５〜０．１５％，Ｖ：０．０５〜０．１５
％、およびＣｕ：０．０５〜０．５％と定めた。
晶出を促進し、かつ金属間化合物の析出を抑制し、さら
に強度を向上させる作用があるが、その含有量がＦｅ：
０．６％未満、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ、およびＣｕ成分
にあってはいずれも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Ｆｅ：１．５％，
Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ、およびＶはいずれも０．３％、Ｃｕ
は０．７％をそれぞれ越えると、冷間圧延性が低下する
ようになることから、その含有量を、それぞれＦｅ：
０．６〜１．５％，Ｃｒ：０．０１〜０．３％，Ｔｉ：
０．０１〜０．３％，Ｚｒ：０．０１〜０．３％，Ｖ：
０．０１〜０．３％、およびＣｕ：０．０１〜０．７
％、さらに望ましくはＦｅ：０．８〜１．２％，Ｃｒ：
０．０５〜０．１５％，Ｔｉ：０．０５〜０．１５％，
Ｚｒ：０．０５〜０．１５％，Ｖ：０．０５〜０．１５
％、およびＣｕ：０．０５〜０．５％と定めた。
【０００９】（ｄ） Ｍｇ Ｍｇ成分には、素地に固溶して強度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０．０１％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％を越えると、融点が低下し、
ろう付け時に局部溶融を起こすようになることから、そ
の含有量を０．０１〜１％、望ましくは０．０５〜０．
３％と定めた。
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０．０１％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％を越えると、融点が低下し、
ろう付け時に局部溶融を起こすようになることから、そ
の含有量を０．０１〜１％、望ましくは０．０５〜０．
３％と定めた。
【００１０】（ｅ） Ｚｎ，Ｉｎ、およびＳｎ これらの成分には、いずれも素地に固溶して、これを電
気化学的に卑にし、もって管材に対する犠牲陽極効果を
確実なものとする作用があるので、必要に応じて含有さ
れるが、その含有量が、それぞれＺｎ：０．１％未満、
Ｉｎ：０．００５％未満、およびＳｎ：０．０５％未満
では電位低下が不十分で、所望の犠牲陽極効果を付与す
ることができず、一方その含有量が、それぞれＺｎ：３
％，Ｉｎ：０．１％、およびＳｎ：０．２％を越えても
前記作用に一層の向上効果は現われないことから、その
含有量を、それぞれＺｎ：０．１〜３％，Ｉｎ：０．０
０５〜０．１％、およびＳｎ：０．０５〜０．２％、さ
らに望ましくはＺｎ：１〜２％，Ｉｎ：０．０１〜０．
０５％、およびＳｎ：０．０５〜０．１５％と定めた。
気化学的に卑にし、もって管材に対する犠牲陽極効果を
確実なものとする作用があるので、必要に応じて含有さ
れるが、その含有量が、それぞれＺｎ：０．１％未満、
Ｉｎ：０．００５％未満、およびＳｎ：０．０５％未満
では電位低下が不十分で、所望の犠牲陽極効果を付与す
ることができず、一方その含有量が、それぞれＺｎ：３
％，Ｉｎ：０．１％、およびＳｎ：０．２％を越えても
前記作用に一層の向上効果は現われないことから、その
含有量を、それぞれＺｎ：０．１〜３％，Ｉｎ：０．０
０５〜０．１％、およびＳｎ：０．０５〜０．２％、さ
らに望ましくはＺｎ：１〜２％，Ｉｎ：０．０１〜０．
０５％、およびＳｎ：０．０５〜０．１５％と定めた。
【００１１】
【実施例】つぎに、この発明のＡｌ合金製熱交換器フィ
ン材を実施例により具体的に説明する。通常の溶解法に
て、それぞれ表１，２に示される組成をもったＡｌ合金
溶湯Ａ〜Ｘを調製し、これらのＡｌ合金溶湯を、３Ｃ法
（双ロールキャスト法）を用い、ロール直径：６００m
m、ロール間距離：６mm、溶湯温度：７２５℃、鋳造速
度：８００mm／min の条件で厚さ：６mmのコイルに直接
鋳造し、ついでこのコイルに、均質化処理および熱間圧
延を施すことなく、通常の条件で冷間圧延を施し、板厚
が１．８mmになった時点で、昇温速度：１０５℃／min
、温度：４６５℃、保持時間：２０秒、冷却速度：２
１００℃／min の条件で１回目の中間連続焼鈍を行な
い、さらに冷間圧延を施して板厚が０．２mmになった時
点で、昇温速度：３２００℃／min 、温度：５４０℃、
保持時間：９０秒、冷却速度：４５０℃／min の条件で
２回目の中間連続焼鈍を行ない、以後、５０μｍの板厚
まで冷間圧延を続行することにより本発明フィン材１〜
２４をそれぞれ製造した。
ン材を実施例により具体的に説明する。通常の溶解法に
て、それぞれ表１，２に示される組成をもったＡｌ合金
溶湯Ａ〜Ｘを調製し、これらのＡｌ合金溶湯を、３Ｃ法
（双ロールキャスト法）を用い、ロール直径：６００m
m、ロール間距離：６mm、溶湯温度：７２５℃、鋳造速
度：８００mm／min の条件で厚さ：６mmのコイルに直接
鋳造し、ついでこのコイルに、均質化処理および熱間圧
延を施すことなく、通常の条件で冷間圧延を施し、板厚
が１．８mmになった時点で、昇温速度：１０５℃／min
、温度：４６５℃、保持時間：２０秒、冷却速度：２
１００℃／min の条件で１回目の中間連続焼鈍を行な
い、さらに冷間圧延を施して板厚が０．２mmになった時
点で、昇温速度：３２００℃／min 、温度：５４０℃、
保持時間：９０秒、冷却速度：４５０℃／min の条件で
２回目の中間連続焼鈍を行ない、以後、５０μｍの板厚
まで冷間圧延を続行することにより本発明フィン材１〜
２４をそれぞれ製造した。
【００１２】また、比較の目的で、同じく表１，２に示
される組成のＡｌ合金溶湯Ａ〜Ｘを用い、これを半連続
鋳造法にて厚さ：５００mm×幅：１０００mmの寸法をも
ったインゴットに鋳造し、このインゴットに、大気中、
５００〜６００℃の範囲内の所定温度に８時間保持の条
件で均質化処理を施した後、通常の条件で熱間圧延を行
なって板厚：６mmの熱延板とし、さらにこの熱延板に、
通常の条件で冷間圧延を施し、板厚が１．８mmおよび
０．２mmになった時点でそれぞれ大気中、３００〜４０
０℃の範囲内の所定温度に３時間保持の条件でバッチ式
中間焼鈍を施し、板厚：５０μｍまで冷間圧延を行なう
ことにより従来フィン材１〜２４をそれぞれ製造した。
される組成のＡｌ合金溶湯Ａ〜Ｘを用い、これを半連続
鋳造法にて厚さ：５００mm×幅：１０００mmの寸法をも
ったインゴットに鋳造し、このインゴットに、大気中、
５００〜６００℃の範囲内の所定温度に８時間保持の条
件で均質化処理を施した後、通常の条件で熱間圧延を行
なって板厚：６mmの熱延板とし、さらにこの熱延板に、
通常の条件で冷間圧延を施し、板厚が１．８mmおよび
０．２mmになった時点でそれぞれ大気中、３００〜４０
０℃の範囲内の所定温度に３時間保持の条件でバッチ式
中間焼鈍を施し、板厚：５０μｍまで冷間圧延を行なう
ことにより従来フィン材１〜２４をそれぞれ製造した。
【００１３】この結果得られた本発明フィン材１〜２４
および従来フィン材１〜２４の厚さ方向断面を金属顕微
鏡により観察したところ、前者はいずれも板厚中心部に
微細な初晶Ｓｉが集中的に晶出し、金属間化合物などの
析出はほとんど見られない組織を示し、一方後者は微細
な初晶Ｓｉと析出金属間化合物が全面に亘って多量に分
散分布した組織を示した。
および従来フィン材１〜２４の厚さ方向断面を金属顕微
鏡により観察したところ、前者はいずれも板厚中心部に
微細な初晶Ｓｉが集中的に晶出し、金属間化合物などの
析出はほとんど見られない組織を示し、一方後者は微細
な初晶Ｓｉと析出金属間化合物が全面に亘って多量に分
散分布した組織を示した。
【００１４】つぎに、上記の各種フィン材について、ろ
う付け後の疲労強度を評価する目的で、幅：２５mm×長
さ：２００mmの寸法に切り出し、この両面に２０μｍを
有するＪＩＳＺ３２６３ＢＡ４０４５ろう材を重ね合わ
せて水平に置き、この状態で窒素雰囲気中、温度：６１
０℃に５分間保持のろう付け条件に相当する条件で加熱
した後、これより平行部幅：１０mm×平行部長さ：５０
mmの試験片を切り出し、応力：１０kgf ／mm2 の引張り
と無負荷を３０Ｈｚで繰り返す疲労試験を行ない、前記
試験片が破断に至るまでの繰り返し回数を測定した。こ
の測定結果を表３，４に示した。また、表３，４には、
上記のろう付け加熱処理を行なわない場合の疲労試験結
果を「ろう付け加熱前」として示した。
う付け後の疲労強度を評価する目的で、幅：２５mm×長
さ：２００mmの寸法に切り出し、この両面に２０μｍを
有するＪＩＳＺ３２６３ＢＡ４０４５ろう材を重ね合わ
せて水平に置き、この状態で窒素雰囲気中、温度：６１
０℃に５分間保持のろう付け条件に相当する条件で加熱
した後、これより平行部幅：１０mm×平行部長さ：５０
mmの試験片を切り出し、応力：１０kgf ／mm2 の引張り
と無負荷を３０Ｈｚで繰り返す疲労試験を行ない、前記
試験片が破断に至るまでの繰り返し回数を測定した。こ
の測定結果を表３，４に示した。また、表３，４には、
上記のろう付け加熱処理を行なわない場合の疲労試験結
果を「ろう付け加熱前」として示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】
【発明の効果】表３，４に示される結果から、本発明フ
ィン材１〜２４は、いずれもろう付け時の再結晶化が抑
制され、結晶粒は相対的に粗大な状態を保持するので、
結晶粒界からのろう材の侵入がきわめて少ないことか
ら、ろう付け後の疲労強度の低下がきわめて小さいのに
対して、従来フィン材１〜２４は、いずれも微細な初晶
Ｓｉおよび析出金属間化合物が素地中に多量に分散分布
した組織をもち、この初晶Ｓｉおよび析出金属間化合物
がろう付け時に再結晶化の核となって微細組織となり、
この結果は結晶粒界の増大をもたらし、それだけ結晶粒
界からのろう材の侵入が促進されるので、ろう付け後の
疲労強度の低下が著しいことが明らかである。上述のよ
うに、この発明のＡｌ合金製熱交換器フィン材は、ろう
付け後の疲労強度の低下が著しく抑制されるので、これ
の薄肉化をはかることができ、熱交換器の軽量化および
小型化に大いに寄与するものである。
ィン材１〜２４は、いずれもろう付け時の再結晶化が抑
制され、結晶粒は相対的に粗大な状態を保持するので、
結晶粒界からのろう材の侵入がきわめて少ないことか
ら、ろう付け後の疲労強度の低下がきわめて小さいのに
対して、従来フィン材１〜２４は、いずれも微細な初晶
Ｓｉおよび析出金属間化合物が素地中に多量に分散分布
した組織をもち、この初晶Ｓｉおよび析出金属間化合物
がろう付け時に再結晶化の核となって微細組織となり、
この結果は結晶粒界の増大をもたらし、それだけ結晶粒
界からのろう材の侵入が促進されるので、ろう付け後の
疲労強度の低下が著しいことが明らかである。上述のよ
うに、この発明のＡｌ合金製熱交換器フィン材は、ろう
付け後の疲労強度の低下が著しく抑制されるので、これ
の薄肉化をはかることができ、熱交換器の軽量化および
小型化に大いに寄与するものである。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｓｉ：０．５〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜２．５
％、を含有し、さらに、 Ｆｅ：０．６〜１．５％、 Ｃｒ：０．０１〜０．
３％、 Ｔｉ：０．０１〜０．３％、 Ｚｒ：０．０１〜０．
３％、 Ｖ：０．０１〜０．３％、 Ｃｕ：０．０１〜０．
７％、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、並びに微細な初晶Ｓ
ｉが板厚中心部に集中的に晶出し、金属間化合物の析出
が抑制された組織を有することを特徴とする、ろう付け
後に高い疲労強度を保持するＡｌ合金製熱交換器フィン
材。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｓｉ：０．５〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜２．５
％、 Ｍｇ：０．０１〜１％、を含有し、さらに、 Ｆｅ：０．６〜１．５％、 Ｃｒ：０．０１〜０．
３％、 Ｔｉ：０．０１〜０．３％、 Ｚｒ：０．０１〜０．
３％、 Ｖ：０．０１〜０．３％、 Ｃｕ：０．０１〜０．
７％、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、並びに微細な初晶Ｓ
ｉが板厚中心部に集中的に晶出し、金属間化合物の析出
が抑制された組織を有することを特徴とする、ろう付け
後に高い疲労強度を保持するＡｌ合金製熱交換器フィン
材。 - 【請求項３】 重量％で、 Ｓｉ：０．５〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜２．５
％、を含有し、 Ｆｅ：０．６〜１．５％、 Ｃｒ：０．０１〜０．
３％、 Ｔｉ：０．０１〜０．３％、 Ｚｒ：０．０１〜０．
３％、 Ｖ：０．０１〜０．３％、 Ｃｕ：０．０１〜０．
７％、のうちの１種または２種以上、を含有し、さら
に、 Ｚｎ：０．１〜３％、 Ｉｎ：０．００５〜
０．１％、 Ｓｎ：０．０５〜０．２％、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、並びに微細な初晶Ｓｉが板厚中心部に集中的に晶出
し、金属間化合物の析出が抑制された組織を有すること
を特徴とする、ろう付け後に高い疲労強度を保持するＡ
ｌ合金製熱交換器フィン材。 - 【請求項４】 重量％で、 Ｓｉ：０．５〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜２．５
％、 Ｍｇ：０．０１〜１％、を含有し、 Ｆｅ：０．６〜１．５％、 Ｃｒ：０．０１〜０．
３％、 Ｔｉ：０．０１〜０．３％、 Ｚｒ：０．０１〜０．
３％、 Ｖ：０．０１〜０．３％、 Ｃｕ：０．０１〜０．
７％、のうちの１種または２種以上、を含有し、さら
に、 Ｚｎ：０．１〜３％、 Ｉｎ：０．００５〜
０．１％、 Ｓｎ：０．０５〜０．２％、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、並びに微細な初晶Ｓｉが板厚中心部に集中的に晶出
し、金属間化合物の析出が抑制された組織を有すること
を特徴とする、ろう付け後に高い疲労強度を保持するＡ
ｌ合金製熱交換器フィン材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31760694A JP3505825B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | ろう付け後に高い疲労強度を保持するＡｌ合金製熱交換器フィン材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31760694A JP3505825B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | ろう付け後に高い疲労強度を保持するＡｌ合金製熱交換器フィン材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08143998A true JPH08143998A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3505825B2 JP3505825B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=18090080
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31760694A Expired - Fee Related JP3505825B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | ろう付け後に高い疲労強度を保持するＡｌ合金製熱交換器フィン材 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3505825B2 (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002161324A (ja) * | 2000-11-17 | 2002-06-04 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 成形性及びろう付け性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材 |
| WO2002048413A1 (en) * | 2000-12-13 | 2002-06-20 | The Furukawa Electric Co.,Ltd. | Method of manufacturing aluminum alloy fin material for brazing |
| JP2003514989A (ja) * | 1999-11-17 | 2003-04-22 | コラス・アルミニウム・バルツプロドウクテ・ゲーエムベーハー | アルミニウム蝋付け合金 |
| US6962753B1 (en) | 1996-09-09 | 2005-11-08 | Nec Tokin Corporation | Highly heat-conductive composite magnetic material |
| EP1693475A3 (en) * | 2005-02-17 | 2006-09-27 | Furukawa-Sky Aluminum Corp. | Aluminium alloy fin material for brazing |
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| JP2010270386A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材 |
| JP2010270387A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材及びその製造方法 |
| US7850796B2 (en) | 2007-08-20 | 2010-12-14 | Denso Corporation | Aluminum alloy fin material for brazing |
| ITTO20100032A1 (it) * | 2010-01-18 | 2011-07-19 | Ebrille S R L | Tubo di lega di alluminio per impianti di condizionamento. |
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| CN103572101A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-02-12 | 姚富云 | 适于硬钎焊的热交换器用铝合金散热片的材料 |
| US8945721B2 (en) | 2010-03-02 | 2015-02-03 | Mitsubishi Aluminum Co., Ltd. | Aluminum alloy heat exchanger |
| CN105002403A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-28 | 苏州金业船用机械厂 | 一种易加工船用铝合金板的制造方法 |
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| US11933553B2 (en) | 2014-08-06 | 2024-03-19 | Novelis Inc. | Aluminum alloy for heat exchanger fins |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP31760694A patent/JP3505825B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7850796B2 (en) | 2007-08-20 | 2010-12-14 | Denso Corporation | Aluminum alloy fin material for brazing |
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| CN110747379A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-04 | 亚太轻合金(南通)科技有限公司 | 3xxx系铝合金及其制备方法 |
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|---|---|
| JP3505825B2 (ja) | 2004-03-15 |
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