JPH09291328A - ろう付用アルミニウム合金複合部材及びろう付方法 - Google Patents
ろう付用アルミニウム合金複合部材及びろう付方法Info
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- JPH09291328A JPH09291328A JP8108020A JP10802096A JPH09291328A JP H09291328 A JPH09291328 A JP H09291328A JP 8108020 A JP8108020 A JP 8108020A JP 10802096 A JP10802096 A JP 10802096A JP H09291328 A JPH09291328 A JP H09291328A
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度であると共に高耐食性を有し、更にろ
う付性が良好なろう付用高強度アルミニウム合金複合部
材及びろう付方法を提供する。 【解決手段】 ろう付用アルミニウム合金複合部材４
は、ろう材３、芯材１及び皮材２とからなるクラッド板
である。芯材１の組成は、Ｆｅ：０．２重量％以下、Ｓ
ｉ：０．３乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至１．０
重量％、Ｍｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴｉ：０．
０２乃至０．３重量％を含有すると共に前記Ｓｉ及びＣ
ｕを総量で１．３乃至１．６重量％に規制し、残部がＡ
ｌ及び不可避的不純物であり、不純物のＭｇは、その含
有量が０．２重量％以下に規制されている。皮材の組成
はＭｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚｎ：２．２を超え
５．０重量％以下及びＳｉ：０．１乃至１．０重量％を
含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる。ろう
付後に皮材２と芯材３との境界部にＭｇ2Ｓｉが析出し
て、強度が向上する。
う付性が良好なろう付用高強度アルミニウム合金複合部
材及びろう付方法を提供する。 【解決手段】 ろう付用アルミニウム合金複合部材４
は、ろう材３、芯材１及び皮材２とからなるクラッド板
である。芯材１の組成は、Ｆｅ：０．２重量％以下、Ｓ
ｉ：０．３乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至１．０
重量％、Ｍｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴｉ：０．
０２乃至０．３重量％を含有すると共に前記Ｓｉ及びＣ
ｕを総量で１．３乃至１．６重量％に規制し、残部がＡ
ｌ及び不可避的不純物であり、不純物のＭｇは、その含
有量が０．２重量％以下に規制されている。皮材の組成
はＭｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚｎ：２．２を超え
５．０重量％以下及びＳｉ：０．１乃至１．０重量％を
含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる。ろう
付後に皮材２と芯材３との境界部にＭｇ2Ｓｉが析出し
て、強度が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用ラジエー
タのチューブ材等に使用されるブレージングシートとし
て好適のろう付用アルミニウム合金複合部材及びろう付
方法に関し、強度及び耐食性が高いと共に、ろう付性が
良好なろう付用アルミニウム合金複合部材及びろう付方
法に関する。
タのチューブ材等に使用されるブレージングシートとし
て好適のろう付用アルミニウム合金複合部材及びろう付
方法に関し、強度及び耐食性が高いと共に、ろう付性が
良好なろう付用アルミニウム合金複合部材及びろう付方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用ラジエータのチューブ材
等に使用されるろう付用アルミニウム合金複合部材に
は、Ａｌ−Ｍｎ系の合金（ＪＩＳ ３００３）を芯材と
し、この芯材にＡｌ−Ｓｉ系のろう材を積層したブレー
ジングシート使用されていた。しかし、Ａｌ−Ｍｎ系の
合金（ＪＩＳ ３００３）を芯材した場合は、ブレージ
ングシートのろう付後の強度は約１１０Ｎ／ｍｍ2であ
り、強度が不十分であることに加え、耐食性についても
十分であるとはいえなかった。ろう付後の強度について
は、芯材とする合金材にＭｇを添加することにより、向
上させることができるものの、ろう材による芯材の浸食
が大きくなるため、ろう付性が低下することに加え、耐
食性が低下してしまうという問題点があった。特にノコ
ロック法によるろう付では、芯材のＭｇ含有量が０．２
重量％を超えた場合に、ろう付性が極めて低下する。こ
のため、芯材の合金にＭｇを添加することはあまり好ま
しくない。
等に使用されるろう付用アルミニウム合金複合部材に
は、Ａｌ−Ｍｎ系の合金（ＪＩＳ ３００３）を芯材と
し、この芯材にＡｌ−Ｓｉ系のろう材を積層したブレー
ジングシート使用されていた。しかし、Ａｌ−Ｍｎ系の
合金（ＪＩＳ ３００３）を芯材した場合は、ブレージ
ングシートのろう付後の強度は約１１０Ｎ／ｍｍ2であ
り、強度が不十分であることに加え、耐食性についても
十分であるとはいえなかった。ろう付後の強度について
は、芯材とする合金材にＭｇを添加することにより、向
上させることができるものの、ろう材による芯材の浸食
が大きくなるため、ろう付性が低下することに加え、耐
食性が低下してしまうという問題点があった。特にノコ
ロック法によるろう付では、芯材のＭｇ含有量が０．２
重量％を超えた場合に、ろう付性が極めて低下する。こ
のため、芯材の合金にＭｇを添加することはあまり好ま
しくない。
【０００３】そこで、ろう付性を低下させることがな
く、ろう付後の強度を向上させる技術が提案されている
（特開平２−１７５０９３号公報、特開平４−１９８４
４６号公報、特開平４−１９８４４７号公報、特開平４
−１９８４４８号公報、特開平２−５０９３４号公報、
特開平２−１４２６７２号公報、特開平４−２９７５４
１号公報、特開平５−２３０５７７号公報及び特開平６
−１４５８５９号公報）。
く、ろう付後の強度を向上させる技術が提案されている
（特開平２−１７５０９３号公報、特開平４−１９８４
４６号公報、特開平４−１９８４４７号公報、特開平４
−１９８４４８号公報、特開平２−５０９３４号公報、
特開平２−１４２６７２号公報、特開平４−２９７５４
１号公報、特開平５−２３０５７７号公報及び特開平６
−１４５８５９号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
公知技術では、アルミニウム合金複合部材の更に一層の
薄肉化を図るためには、不十分であるという問題点があ
る。
公知技術では、アルミニウム合金複合部材の更に一層の
薄肉化を図るためには、不十分であるという問題点があ
る。
【０００５】特開平２−１７５０９３号公報に記載のア
ルミニウム合金複合部材では、皮材におけるＺｎ含有量
が２重量％以下と少ないため、芯材のＣｕ含有量が０．
２重量％を超えた場合に、犠牲陽極効果が不十分とな
り、粒界腐食が発生する虞れがある。また、芯材がＴｉ
を含有していないため、十分な耐食性を得ることができ
ないという難点がある。
ルミニウム合金複合部材では、皮材におけるＺｎ含有量
が２重量％以下と少ないため、芯材のＣｕ含有量が０．
２重量％を超えた場合に、犠牲陽極効果が不十分とな
り、粒界腐食が発生する虞れがある。また、芯材がＴｉ
を含有していないため、十分な耐食性を得ることができ
ないという難点がある。
【０００６】特開平４−１９８４４６号公報に記載のア
ルミニウム合金複合部材では、皮材にＺｎが添加されて
おらず、Ｚｎに替えてＩｎ、Ｓｎ及び／又はＧａ等が添
加されている。しかしながら、これらの元素はあまり一
般的に使用されないものであるため、製造コストを上昇
させるという問題点がある。また、このような元素を添
加した場合は、スクラップ後の再利用性について問題が
生じる。このため、前述の元素を皮材に添加することは
あまり好ましくない。なお、特開平４−１９８４４６号
公報における実施例には、皮材にＺｎを添加したものを
記載されているが、その添加量が１．５重量％と少ない
ため、芯材にＣｕを０．２重量％を超えて添加した場合
に、犠牲陽極効果が不十分となり、粒界腐食が発生する
虞れがある。
ルミニウム合金複合部材では、皮材にＺｎが添加されて
おらず、Ｚｎに替えてＩｎ、Ｓｎ及び／又はＧａ等が添
加されている。しかしながら、これらの元素はあまり一
般的に使用されないものであるため、製造コストを上昇
させるという問題点がある。また、このような元素を添
加した場合は、スクラップ後の再利用性について問題が
生じる。このため、前述の元素を皮材に添加することは
あまり好ましくない。なお、特開平４−１９８４４６号
公報における実施例には、皮材にＺｎを添加したものを
記載されているが、その添加量が１．５重量％と少ない
ため、芯材にＣｕを０．２重量％を超えて添加した場合
に、犠牲陽極効果が不十分となり、粒界腐食が発生する
虞れがある。
【０００７】特開平４−１９８４４７号公報に記載のア
ルミニウム合金複合部材では、皮材にＺｎが添加されて
いるものの、その添加量が０．５乃至２．０重量％と少
量であるため、芯材にＣｕを０．２重量％を超えて添加
した場合に、犠牲陽極効果が不十分となり、粒界腐食が
発生する虞れがある。
ルミニウム合金複合部材では、皮材にＺｎが添加されて
いるものの、その添加量が０．５乃至２．０重量％と少
量であるため、芯材にＣｕを０．２重量％を超えて添加
した場合に、犠牲陽極効果が不十分となり、粒界腐食が
発生する虞れがある。
【０００８】特開平４−１９８４４８号公報に記載のア
ルミニウム合金複合部材では、皮材にＺｎが添加されて
いないため、上述のアルミニウム合金複合部材と同様
に、芯材にＣｕを０．２重量％を超えて添加した場合
に、粒界腐食が発生する虞れがある。
ルミニウム合金複合部材では、皮材にＺｎが添加されて
いないため、上述のアルミニウム合金複合部材と同様
に、芯材にＣｕを０．２重量％を超えて添加した場合
に、粒界腐食が発生する虞れがある。
【０００９】また、上述の従来技術に加え特開平２−５
０９３４号公報、特開平２−１４２６７２号公報、特開
平４−２９７５４１号公報、特開平５−２３０５７７号
公報及び特開平６−１４５８５９号公報に記載のアルミ
ニウム合金複合部材においても、ろう付後のアルミニウ
ム合金複合部材の強度は最大で２００Ｎ／ｍｍ2程度で
あり、より一層の薄肉化を図るためには、この強度では
不十分である。
０９３４号公報、特開平２−１４２６７２号公報、特開
平４−２９７５４１号公報、特開平５−２３０５７７号
公報及び特開平６−１４５８５９号公報に記載のアルミ
ニウム合金複合部材においても、ろう付後のアルミニウ
ム合金複合部材の強度は最大で２００Ｎ／ｍｍ2程度で
あり、より一層の薄肉化を図るためには、この強度では
不十分である。
【００１０】このように上述の従来技術では、強度、耐
食性及びろう付性のいずれついても兼ね備えたアルミニ
ウム合金複合部材を得ることは困難である。その一方
で、自動車用のラジエータのような熱交換器等において
は、軽量化及び製造コストの低減を図るために、素材を
薄肉化することが要望されている。
食性及びろう付性のいずれついても兼ね備えたアルミニ
ウム合金複合部材を得ることは困難である。その一方
で、自動車用のラジエータのような熱交換器等において
は、軽量化及び製造コストの低減を図るために、素材を
薄肉化することが要望されている。
【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、高強度であると共に高耐食性を有し、更に
ろう付性が良好なろう付用高強度アルミニウム合金複合
部材及びろう付方法を提供することを目的とする。
のであって、高強度であると共に高耐食性を有し、更に
ろう付性が良好なろう付用高強度アルミニウム合金複合
部材及びろう付方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係るろう付用ア
ルミニウム合金複合部材は、Ｆｅ：０．２重量％以下、
Ｓｉ：０．３乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至１．
０重量％、Ｍｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴｉ：
０．０２乃至０．３重量％を含有すると共に前記Ｓｉ及
びＣｕを総量で１．３乃至１．６重量％に規制し、残部
がＡｌ及び不可避的不純物であり、不純物としてのＭｇ
含有量を０．２重量％以下に規制した組成の芯材と、芯
材の一面に形成されたＡｌ−Ｓｉ系ろう材と、前記芯材
の他面に形成されＭｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚ
ｎ：２．２を超え５．０重量％以下及びＳｉ：０．１乃
至１．０重量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純
物からなる組成の皮材とを有し、ろう付後に皮材と芯材
との境界部にＭｇ2Ｓｉが析出していることを特徴とす
る。
ルミニウム合金複合部材は、Ｆｅ：０．２重量％以下、
Ｓｉ：０．３乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至１．
０重量％、Ｍｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴｉ：
０．０２乃至０．３重量％を含有すると共に前記Ｓｉ及
びＣｕを総量で１．３乃至１．６重量％に規制し、残部
がＡｌ及び不可避的不純物であり、不純物としてのＭｇ
含有量を０．２重量％以下に規制した組成の芯材と、芯
材の一面に形成されたＡｌ−Ｓｉ系ろう材と、前記芯材
の他面に形成されＭｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚ
ｎ：２．２を超え５．０重量％以下及びＳｉ：０．１乃
至１．０重量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純
物からなる組成の皮材とを有し、ろう付後に皮材と芯材
との境界部にＭｇ2Ｓｉが析出していることを特徴とす
る。
【００１３】前記芯材は、更にＣｒ：０．３重量％以下
及びＺｒ：０．３重量％以下からなる群から選択された
１種以上の元素を含有することが好ましい。この場合
に、前記芯材のＣｒ含有量は０．０２重量％以上である
ことが好ましく、また前記芯材のＺｒ含有量は０．０２
重量％以上であることが好ましい。
及びＺｒ：０．３重量％以下からなる群から選択された
１種以上の元素を含有することが好ましい。この場合
に、前記芯材のＣｒ含有量は０．０２重量％以上である
ことが好ましく、また前記芯材のＺｒ含有量は０．０２
重量％以上であることが好ましい。
【００１４】前記芯材のＭｇ含有量は０．１重量％以下
に規制されていることが好ましい。前記芯材のＣｕ含有
量は０．８重量％以下であることが好ましい。
に規制されていることが好ましい。前記芯材のＣｕ含有
量は０．８重量％以下であることが好ましい。
【００１５】前記芯材のＦｅ含有量は０．０２重量％以
上であることが好ましい。
上であることが好ましい。
【００１６】本発明に係るろう付用アルミニウム合金複
合部材は、被接合材にろう付後、前記芯材の孔食電位は
前記皮材及びろう材の孔食電位に比して貴であり、前記
芯材と前記皮材との孔食電位差が８０乃至１８０ｍＶで
あることが好ましい。
合部材は、被接合材にろう付後、前記芯材の孔食電位は
前記皮材及びろう材の孔食電位に比して貴であり、前記
芯材と前記皮材との孔食電位差が８０乃至１８０ｍＶで
あることが好ましい。
【００１７】本発明に係る第１のろう付用アルミニウム
合金複合部材のろう付方法は、Ｆｅ：０．２重量％以
下、Ｓｉ：０．３乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至
１．０重量％、Ｍｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴ
ｉ：０．０２乃至０．３重量％を含有すると共に前記Ｓ
ｉ及びＣｕを総量で１．３乃至１．６重量％に規制し、
更にＭｇ含有量を０．２重量％以下に規制し、残部がＡ
ｌ及び不可避的不純物からなる組成の芯材と、この芯材
の一面に形成されたＡｌ−Ｓｉ系ろう材と、前記芯材の
他面に形成されＭｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚｎ：
２．２を超え５．０重量％以下及びＳｉ：０．１乃至
１．０重量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物
からなる組成の皮材とを有するろう付用アルミニウム合
金複合部材のろう付方法であって、前記アルミニウム合
金複合部材を被接合材に加熱してろう付した後に、冷却
速度を３５℃／分以上として冷却し、次いで１７０乃至
２００℃の温度で２５分以上時効処理することを特徴と
する。
合金複合部材のろう付方法は、Ｆｅ：０．２重量％以
下、Ｓｉ：０．３乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至
１．０重量％、Ｍｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴ
ｉ：０．０２乃至０．３重量％を含有すると共に前記Ｓ
ｉ及びＣｕを総量で１．３乃至１．６重量％に規制し、
更にＭｇ含有量を０．２重量％以下に規制し、残部がＡ
ｌ及び不可避的不純物からなる組成の芯材と、この芯材
の一面に形成されたＡｌ−Ｓｉ系ろう材と、前記芯材の
他面に形成されＭｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚｎ：
２．２を超え５．０重量％以下及びＳｉ：０．１乃至
１．０重量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物
からなる組成の皮材とを有するろう付用アルミニウム合
金複合部材のろう付方法であって、前記アルミニウム合
金複合部材を被接合材に加熱してろう付した後に、冷却
速度を３５℃／分以上として冷却し、次いで１７０乃至
２００℃の温度で２５分以上時効処理することを特徴と
する。
【００１８】本発明に係る第２のろう付用アルミニウム
合金複合部材のろう付方法は、Ｆｅ：０．２重量％以
下、Ｓｉ：０．３乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至
１．０重量％、Ｍｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴ
ｉ：０．０２乃至０．３重量％を含有すると共に前記Ｓ
ｉ及びＣｕを総量で１．３乃至１．６重量％に規制し、
更にＭｇ含有量を０．２重量％以下に規制し、残部がＡ
ｌ及び不可避的不純物からなる組成の芯材と、この芯材
の一面に形成されたＡｌ−Ｓｉ系ろう材と、前記芯材の
他面に形成されＭｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚｎ：
２．２を超え５．０重量％以下及びＳｉ：０．１乃至
１．０重量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物
からなる組成の皮材とを有するろう付用アルミニウム合
金複合部材のろう付方法であって、前記アルミニウム合
金複合部材を被接合材に加熱してろう付した後に、５５
０乃至２００℃までの冷却速度を［冷却速度（℃／
分）］≧−3500×［芯材のＭｇ含有量（重量％）］＋80
0として冷却し、次いで１７０乃至２００℃の温度で２
５分以上時効処理することを特徴とする。
合金複合部材のろう付方法は、Ｆｅ：０．２重量％以
下、Ｓｉ：０．３乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至
１．０重量％、Ｍｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴ
ｉ：０．０２乃至０．３重量％を含有すると共に前記Ｓ
ｉ及びＣｕを総量で１．３乃至１．６重量％に規制し、
更にＭｇ含有量を０．２重量％以下に規制し、残部がＡ
ｌ及び不可避的不純物からなる組成の芯材と、この芯材
の一面に形成されたＡｌ−Ｓｉ系ろう材と、前記芯材の
他面に形成されＭｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚｎ：
２．２を超え５．０重量％以下及びＳｉ：０．１乃至
１．０重量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物
からなる組成の皮材とを有するろう付用アルミニウム合
金複合部材のろう付方法であって、前記アルミニウム合
金複合部材を被接合材に加熱してろう付した後に、５５
０乃至２００℃までの冷却速度を［冷却速度（℃／
分）］≧−3500×［芯材のＭｇ含有量（重量％）］＋80
0として冷却し、次いで１７０乃至２００℃の温度で２
５分以上時効処理することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明に係るアルミニウム合金複
合部材は、芯材の一面に皮材が積層され、他面にろう材
が積層させたものである。本願発明者等は、Ｃｕは芯材
の強度向上に不可欠な成分であるものの、Ｃｕが芯材の
結晶粒界に析出し、粒界に隣接するマトリックスのＣｕ
含有量が減少して、孔食電位が皮材に対して卑な帯域
（ＰＦＺ）が形成され、ＰＦＺが腐食されやすくなるこ
とを見出した。芯材の強度を向上させつつ、この腐食を
防止するために種々実験研究した結果、ＣｕによってＰ
ＦＺが形成される場合でも、２．２重量％を超えるＺｎ
を皮材に含有させることにより、皮材の孔食電位を低下
させてＰＦＺより卑なものとすれば、耐食性を良好なも
のとしつつ、芯材の強度を向上させることができること
を見出した。
合部材は、芯材の一面に皮材が積層され、他面にろう材
が積層させたものである。本願発明者等は、Ｃｕは芯材
の強度向上に不可欠な成分であるものの、Ｃｕが芯材の
結晶粒界に析出し、粒界に隣接するマトリックスのＣｕ
含有量が減少して、孔食電位が皮材に対して卑な帯域
（ＰＦＺ）が形成され、ＰＦＺが腐食されやすくなるこ
とを見出した。芯材の強度を向上させつつ、この腐食を
防止するために種々実験研究した結果、ＣｕによってＰ
ＦＺが形成される場合でも、２．２重量％を超えるＺｎ
を皮材に含有させることにより、皮材の孔食電位を低下
させてＰＦＺより卑なものとすれば、耐食性を良好なも
のとしつつ、芯材の強度を向上させることができること
を見出した。
【００２０】また、本発明に係るアルミニウム合金複合
部材は、芯材が適量のＳｉを含有すると共に、皮材が適
量のＭｇを含有するため、ろう付後、芯材と皮材との接
触部にＭｇ2Ｓｉが析出し、アルミニウム合金複合部材
の強度が向上する。
部材は、芯材が適量のＳｉを含有すると共に、皮材が適
量のＭｇを含有するため、ろう付後、芯材と皮材との接
触部にＭｇ2Ｓｉが析出し、アルミニウム合金複合部材
の強度が向上する。
【００２１】本発明に係るアルミニウム合金複合部材の
ろう付方法においては、上述のアルミニウム合金複合部
材をろう付した後、冷却速度並びに時効処理における処
理温度及び処理時間を適切なものとして、芯材と皮材と
の接触部にＭｇ2Ｓｉを析出させ、ろう付後のアルミニ
ウム合金複合部材の引張強さを向上させる。
ろう付方法においては、上述のアルミニウム合金複合部
材をろう付した後、冷却速度並びに時効処理における処
理温度及び処理時間を適切なものとして、芯材と皮材と
の接触部にＭｇ2Ｓｉを析出させ、ろう付後のアルミニ
ウム合金複合部材の引張強さを向上させる。
【００２２】以下、ろう付用アルミニウム合金複合部材
における芯材、皮材及びろう材の成分限定理由並びにろ
う付用アルミニウム合金複合部材のろう付方法における
冷却速度及び時効処理条件の数値限定理由について説明
する。先ず、芯材のアルミニウム合金材の成分限定理由
について説明する。
における芯材、皮材及びろう材の成分限定理由並びにろ
う付用アルミニウム合金複合部材のろう付方法における
冷却速度及び時効処理条件の数値限定理由について説明
する。先ず、芯材のアルミニウム合金材の成分限定理由
について説明する。
【００２３】芯材のＭｇ（マグネシウム）：０．２重量
％以下 Ｍｇは芯材の強度を向上させる効果が大きい元素であ
る。但し、Ｍｇ含有量が０．２重量％を超えると、ろう
付性が低下してしまう。特に、ノコロック法によるろう
付ではその低下が極めて大きい。従って、芯材のＭｇ含
有量を０．２重量％以下に規制する。但し、ろう付性の
低下をより一層抑制するためには、Ｍｇ含有量を０．１
重量％以下とすることが好ましい。
％以下 Ｍｇは芯材の強度を向上させる効果が大きい元素であ
る。但し、Ｍｇ含有量が０．２重量％を超えると、ろう
付性が低下してしまう。特に、ノコロック法によるろう
付ではその低下が極めて大きい。従って、芯材のＭｇ含
有量を０．２重量％以下に規制する。但し、ろう付性の
低下をより一層抑制するためには、Ｍｇ含有量を０．１
重量％以下とすることが好ましい。
【００２４】芯材のＣｕ（銅）：０．３乃至１．０重量
％ Ｃｕは芯材の強度を向上させる元素であり、またろう材
側の耐食性も向上させる。しかし、芯材にＣｕを添加す
ると、粒界腐食感受性が増大するため、皮材面側の耐食
性を低下させてしまう。即ち、Ｃｕはアルミニウムマト
リックスに固溶して芯材の孔食電位を貴なものとするも
のの、同時にＣｕは結晶粒界に析出しやすいため、同粒
界に隣接するマトリックスではＣｕ含有量が減少して、
孔食電位が卑な帯域（ＰＦＺ）が発生し、ＰＦＺで腐食
が発生しやすくなる。そこで、後述のように皮材に２．
２重量％を超えてＺｎを含有させることにより、皮材の
孔食電位をＰＦＺに対して卑に設定することができ、粒
界腐食を防止することができる。即ち、皮材のＺｎ含有
量を多くすることによって、芯材に対する皮材の電位を
芯材マトリックスに加え、ＰＦＺに対しても低く設定す
ることが可能となり、粒界腐食を防止しつつ、芯材にＣ
ｕを所定量含有させることが可能となった。
％ Ｃｕは芯材の強度を向上させる元素であり、またろう材
側の耐食性も向上させる。しかし、芯材にＣｕを添加す
ると、粒界腐食感受性が増大するため、皮材面側の耐食
性を低下させてしまう。即ち、Ｃｕはアルミニウムマト
リックスに固溶して芯材の孔食電位を貴なものとするも
のの、同時にＣｕは結晶粒界に析出しやすいため、同粒
界に隣接するマトリックスではＣｕ含有量が減少して、
孔食電位が卑な帯域（ＰＦＺ）が発生し、ＰＦＺで腐食
が発生しやすくなる。そこで、後述のように皮材に２．
２重量％を超えてＺｎを含有させることにより、皮材の
孔食電位をＰＦＺに対して卑に設定することができ、粒
界腐食を防止することができる。即ち、皮材のＺｎ含有
量を多くすることによって、芯材に対する皮材の電位を
芯材マトリックスに加え、ＰＦＺに対しても低く設定す
ることが可能となり、粒界腐食を防止しつつ、芯材にＣ
ｕを所定量含有させることが可能となった。
【００２５】Ｃｕ含有量が０．３重量％未満では、芯材
の強度を向上させるには不十分である。一方、Ｃｕ含有
量が１．０重量％を超えると、芯材の融点が低下し、ろ
う付作業性が低下する。従って、芯材のＣｕ含有量は
０．３乃至１．０重量％とし、好ましくは、Ｃｕ含有量
を０．８重量％以下とする。
の強度を向上させるには不十分である。一方、Ｃｕ含有
量が１．０重量％を超えると、芯材の融点が低下し、ろ
う付作業性が低下する。従って、芯材のＣｕ含有量は
０．３乃至１．０重量％とし、好ましくは、Ｃｕ含有量
を０．８重量％以下とする。
【００２６】芯材のＳｉ（けい素）：０．３乃至１．０
重量％ Ｓｉは芯材の強度を向上させる元素であり、特にＭｎ−
Ｓｉ系析出物と皮材から拡散するＭｇとが反応して、Ｍ
ｇ2Ｓｉ金属間化合物が析出し、これにより芯材の強度
が向上する。Ｓｉ含有量が０．３重量％未満では、析出
するＭｇ2Ｓｉ金属間化合物の量が少ないため、芯材の
強度の向上が不十分となる。一方、Ｓｉ含有量が１．０
重量％を超えると、芯材の融点が低下すると共に、低融
点相の増加に起因してろう付作業性が低下する。従っ
て、芯材のＳｉ含有量は０．３乃至１．０重量％とす
る。
重量％ Ｓｉは芯材の強度を向上させる元素であり、特にＭｎ−
Ｓｉ系析出物と皮材から拡散するＭｇとが反応して、Ｍ
ｇ2Ｓｉ金属間化合物が析出し、これにより芯材の強度
が向上する。Ｓｉ含有量が０．３重量％未満では、析出
するＭｇ2Ｓｉ金属間化合物の量が少ないため、芯材の
強度の向上が不十分となる。一方、Ｓｉ含有量が１．０
重量％を超えると、芯材の融点が低下すると共に、低融
点相の増加に起因してろう付作業性が低下する。従っ
て、芯材のＳｉ含有量は０．３乃至１．０重量％とす
る。
【００２７】芯材のＣｕ及びＳｉ：総量で１．３乃至
１．６重量％ 上述のように、Ｃｕ及びＳｉのいずれについても、その
含有量が１．０重量％を超えると、ろう付作業性が低下
する。但し、Ｃｕ及びＳｉの含有量がいずれも１．０重
量％以下であっても、総量で１．６重量％を超えると、
ろう付作業性が低下する。一方、Ｃｕ及びＳｉの含有量
が、いずれも０．３重量％以上であっても、総量で１．
３重量％未満の場合は、芯材の強度向上が不十分とな
る。従って、芯材のＣｕ及びＳｉの含有量は総量で１．
３乃至１．６重量％とする。
１．６重量％ 上述のように、Ｃｕ及びＳｉのいずれについても、その
含有量が１．０重量％を超えると、ろう付作業性が低下
する。但し、Ｃｕ及びＳｉの含有量がいずれも１．０重
量％以下であっても、総量で１．６重量％を超えると、
ろう付作業性が低下する。一方、Ｃｕ及びＳｉの含有量
が、いずれも０．３重量％以上であっても、総量で１．
３重量％未満の場合は、芯材の強度向上が不十分とな
る。従って、芯材のＣｕ及びＳｉの含有量は総量で１．
３乃至１．６重量％とする。
【００２８】芯材のＭｎ（マンガン）：０．８乃至１．
５重量％ Ｍｎは芯材の耐食性、ろう付性及び強度を向上させる元
素である。Ｍｎ含有量が０．８重量％未満では、芯材の
強度を十分に向上させることができない。一方、Ｍｎ含
有量が１．５重量％を超えると、巨大金属間化合物が生
成されるため、加工性及び耐食性が低下する。従って、
芯材のＭｎ含有量は０．８乃至１．５重量％とする。
５重量％ Ｍｎは芯材の耐食性、ろう付性及び強度を向上させる元
素である。Ｍｎ含有量が０．８重量％未満では、芯材の
強度を十分に向上させることができない。一方、Ｍｎ含
有量が１．５重量％を超えると、巨大金属間化合物が生
成されるため、加工性及び耐食性が低下する。従って、
芯材のＭｎ含有量は０．８乃至１．５重量％とする。
【００２９】芯材のＴｉ（チタン）：０．０２乃至０．
３重量％ Ｔｉは芯材の耐食性をより一層向上させる元素である。
Ｔｉ含有量が０．０２重量％未満では、芯材の耐食性を
十分に向上させることができない。一方、Ｔｉ含有量が
０．３重量％を超えると、耐食性を向上させる効果は既
に飽和しており、巨大金属間化合物が生成されることに
起因して、加工性及び耐食性が低下してしまう。従っ
て、芯材のＴｉ含有量は０．０２乃至０．３重量％とす
る。
３重量％ Ｔｉは芯材の耐食性をより一層向上させる元素である。
Ｔｉ含有量が０．０２重量％未満では、芯材の耐食性を
十分に向上させることができない。一方、Ｔｉ含有量が
０．３重量％を超えると、耐食性を向上させる効果は既
に飽和しており、巨大金属間化合物が生成されることに
起因して、加工性及び耐食性が低下してしまう。従っ
て、芯材のＴｉ含有量は０．０２乃至０．３重量％とす
る。
【００３０】このように、Ｔｉは芯材の耐食性を向上さ
せるために不可欠な元素であり、芯材にＴｉが含有され
ていると、芯材において層状に析出して、孔食が深さ方
向に進行することが抑制される。また、Ｔｉは芯材の電
位を貴な方向に移動させる。更に、Ｔｉはアルミニウム
合金中における拡散速度が小さいため、ろう付時に、殆
ど拡散することがない。このため、Ｔｉを含有させるこ
とにより、芯材とろう材との間の電位差及び芯材と皮材
との間の電位差を維持して、電気化学的に芯材を防食す
ることができる。
せるために不可欠な元素であり、芯材にＴｉが含有され
ていると、芯材において層状に析出して、孔食が深さ方
向に進行することが抑制される。また、Ｔｉは芯材の電
位を貴な方向に移動させる。更に、Ｔｉはアルミニウム
合金中における拡散速度が小さいため、ろう付時に、殆
ど拡散することがない。このため、Ｔｉを含有させるこ
とにより、芯材とろう材との間の電位差及び芯材と皮材
との間の電位差を維持して、電気化学的に芯材を防食す
ることができる。
【００３１】芯材のＦｅ（鉄）：０．２重量％以下 Ｆｅは芯材の結晶粒を微細化し、芯材の強度を向上させ
る元素である。Ｆｅ含有量が０．２重量％を超えると、
芯材の耐食性が低下してしまう。従って、芯材のＦｅ含
有量は０．２重量％以下とする。なお、より好ましいＦ
ｅ含有量は０．０２乃至０．２重量％である。
る元素である。Ｆｅ含有量が０．２重量％を超えると、
芯材の耐食性が低下してしまう。従って、芯材のＦｅ含
有量は０．２重量％以下とする。なお、より好ましいＦ
ｅ含有量は０．０２乃至０．２重量％である。
【００３２】芯材のＣｒ（クロム）：好ましくは、０．
３重量％以下 Ｃｒは芯材の耐食性、強度及びろう付性を向上させる元
素である。Ｃｒ含有量が０．３重量％を超えると、耐食
性、強度及びろう付性の向上させる効果は既に飽和して
おり、巨大金属間化合物が生成され、加工性が低下して
しまう。従って、芯材のＣｒ含有量は０．３重量％以下
とすることが好ましい。なお、より好ましいＣｒ含有量
は、０．０２乃至０．３重量％である。
３重量％以下 Ｃｒは芯材の耐食性、強度及びろう付性を向上させる元
素である。Ｃｒ含有量が０．３重量％を超えると、耐食
性、強度及びろう付性の向上させる効果は既に飽和して
おり、巨大金属間化合物が生成され、加工性が低下して
しまう。従って、芯材のＣｒ含有量は０．３重量％以下
とすることが好ましい。なお、より好ましいＣｒ含有量
は、０．０２乃至０．３重量％である。
【００３３】芯材のＺｒ（ジルコニウム）：好ましく
は、０．３重量％以下 Ｚｒは結晶粒を制御して芯材の耐食性及びろう付性を向
上させる元素である。Ｚｒが０．３重量％を超えると、
耐食性及びろう付性を向上させる効果は既に飽和してお
り、巨大金属間化合物が生成され、加工性が低下してし
まう。従って、芯材のＺｒ含有量は０．３重量％以下と
することが好ましい。なお、より好ましいＺｒ含有量
は、０．０２乃至０．３重量％である。
は、０．３重量％以下 Ｚｒは結晶粒を制御して芯材の耐食性及びろう付性を向
上させる元素である。Ｚｒが０．３重量％を超えると、
耐食性及びろう付性を向上させる効果は既に飽和してお
り、巨大金属間化合物が生成され、加工性が低下してし
まう。従って、芯材のＺｒ含有量は０．３重量％以下と
することが好ましい。なお、より好ましいＺｒ含有量
は、０．０２乃至０．３重量％である。
【００３４】次に、皮材成分の限定理由について説明す
る。
る。
【００３５】皮材のＭｇ（マグネシウム）：２．０乃至
３．０重量％以下 Ｍｇは皮材の強度を向上させる元素である。ろう付時に
加熱された場合に、皮材中のＭｇが芯材へ拡散すること
により、芯材においてＭｇ2Ｓｉが形成され、ろう付後
の合金複合部材の強度を向上させる。Ｍｇ含有量はろう
付条件等により異なるものの、いずれの場合において
も、Ｍｇ含有量が２．０重量％未満では、皮材の強度向
上が不十分である。一方、Ｍｇ含有量が３重量％を超え
ると、クラッド圧着性が低下して、皮材を芯材に積層さ
せることが困難となる。従って、皮材のＭｇ含有量は
２．０乃至３．０重量％とする。
３．０重量％以下 Ｍｇは皮材の強度を向上させる元素である。ろう付時に
加熱された場合に、皮材中のＭｇが芯材へ拡散すること
により、芯材においてＭｇ2Ｓｉが形成され、ろう付後
の合金複合部材の強度を向上させる。Ｍｇ含有量はろう
付条件等により異なるものの、いずれの場合において
も、Ｍｇ含有量が２．０重量％未満では、皮材の強度向
上が不十分である。一方、Ｍｇ含有量が３重量％を超え
ると、クラッド圧着性が低下して、皮材を芯材に積層さ
せることが困難となる。従って、皮材のＭｇ含有量は
２．０乃至３．０重量％とする。
【００３６】皮材のＺｎ（亜鉛）：２．２重量％を超え
て５．０重量％以下 上述のように、本発明における芯材はＭｎ、Ｃｕ及びＴ
ｉを含有しており、また必要に応じてＣｒ等を含有して
いる。このような金属元素を芯材に含有させると、芯材
の孔食電位が高くなり、相対的に皮材の孔食電位が低下
することによって、皮材は犠牲陽極として機能する。但
し、Ｃｕは加熱後の冷却により、芯材の結晶粒界に析出
する。このような析出が発生すると、芯材内の結晶の粒
界に隣接する部分（ＰＦＺ）では、Ｃｕ濃度が低下し
て、ＰＦＺにおける孔食電位が低下する。このため、Ｐ
ＦＺが腐食されやすくなってしまう。このような腐食を
防止するためには、芯材のＣｕ含有量を０．２重量％以
下に抑制し、Ｃｕに替えて他の元素成分の添加量を増加
することによって、芯材の電位を維持するといったこと
が考えられる。しかし、上述のようにＣｕは、芯材の強
度を向上させるのに必要な成分であり、その含有量が
０．３重量％以上であることが必要である。このような
Ｃｕ濃度を維持しつつ、芯材のＰＦＺと皮材と間の孔食
電位差を維持するために、皮材の孔食電位を低下させる
Ｚｎを含有させ、そのＺｎ含有量を２．２重量％を超え
て５．０重量％以下とする。皮材のＺｎ含有量が２．２
重量％以下では、皮材と芯材のＰＦＺとの間の電位差が
不十分なものとなり、粒界近傍に腐食が発生しやすく、
皮材側の芯材の耐食性が低下してしまう。一方、皮材の
Ｚｎ含有量が５．０重量％を超えると、ろう付時に炉内
が汚染する虞れがあると共に、皮材の消耗が激しく、耐
食性が低下する。従って、皮材のＺｎ含有量は、２．２
重量％を超えて５．０重量％以下とする。
て５．０重量％以下 上述のように、本発明における芯材はＭｎ、Ｃｕ及びＴ
ｉを含有しており、また必要に応じてＣｒ等を含有して
いる。このような金属元素を芯材に含有させると、芯材
の孔食電位が高くなり、相対的に皮材の孔食電位が低下
することによって、皮材は犠牲陽極として機能する。但
し、Ｃｕは加熱後の冷却により、芯材の結晶粒界に析出
する。このような析出が発生すると、芯材内の結晶の粒
界に隣接する部分（ＰＦＺ）では、Ｃｕ濃度が低下し
て、ＰＦＺにおける孔食電位が低下する。このため、Ｐ
ＦＺが腐食されやすくなってしまう。このような腐食を
防止するためには、芯材のＣｕ含有量を０．２重量％以
下に抑制し、Ｃｕに替えて他の元素成分の添加量を増加
することによって、芯材の電位を維持するといったこと
が考えられる。しかし、上述のようにＣｕは、芯材の強
度を向上させるのに必要な成分であり、その含有量が
０．３重量％以上であることが必要である。このような
Ｃｕ濃度を維持しつつ、芯材のＰＦＺと皮材と間の孔食
電位差を維持するために、皮材の孔食電位を低下させる
Ｚｎを含有させ、そのＺｎ含有量を２．２重量％を超え
て５．０重量％以下とする。皮材のＺｎ含有量が２．２
重量％以下では、皮材と芯材のＰＦＺとの間の電位差が
不十分なものとなり、粒界近傍に腐食が発生しやすく、
皮材側の芯材の耐食性が低下してしまう。一方、皮材の
Ｚｎ含有量が５．０重量％を超えると、ろう付時に炉内
が汚染する虞れがあると共に、皮材の消耗が激しく、耐
食性が低下する。従って、皮材のＺｎ含有量は、２．２
重量％を超えて５．０重量％以下とする。
【００３７】皮材のＳｉ（けい素）：０．１乃至１．０
重量％ Ｓｉは皮材の強度を向上させる元素である。Ｓｉ含有量
が、０．１重量％未満では、その効果が小さい。一方、
Ｓｉ含有量が１．０重量％を超えると、皮材の融点が低
下するため、ろう付時にバーニングが生じる。従って、
皮材のＳｉ含有量は０．１乃至１．０重量％とする。
重量％ Ｓｉは皮材の強度を向上させる元素である。Ｓｉ含有量
が、０．１重量％未満では、その効果が小さい。一方、
Ｓｉ含有量が１．０重量％を超えると、皮材の融点が低
下するため、ろう付時にバーニングが生じる。従って、
皮材のＳｉ含有量は０．１乃至１．０重量％とする。
【００３８】なお、アルミニウム合金複合部材の板厚が
より一層厚くなる場合には、上述の成分以外にＭｎ、Ｃ
ｕ、Ｔｉ及び／又はＺｒ等を皮材に含有させ、皮材の強
度を向上させてもよい。但し、この場合は、皮材におけ
るＭｎ、Ｃｕ、Ｔｉ及び／又はＺｒ等の含有量は、芯材
におけるものと同程度とする。
より一層厚くなる場合には、上述の成分以外にＭｎ、Ｃ
ｕ、Ｔｉ及び／又はＺｒ等を皮材に含有させ、皮材の強
度を向上させてもよい。但し、この場合は、皮材におけ
るＭｎ、Ｃｕ、Ｔｉ及び／又はＺｒ等の含有量は、芯材
におけるものと同程度とする。
【００３９】次に、ろう材及び芯材と皮材との間の孔食
電位差について説明する。
電位差について説明する。
【００４０】ろう材のＺｎ（亜鉛）：好ましくは、２．
２を超え５．０重量％ ろう材には、従来より使用されているＡｌ−Ｓｉ系合金
材、例えばＪＩＳ Ａ４０４５に規定される合金材を使
用することができる。また、ろう材にＺｎを添加するこ
とにより、ろう材を積極的に犠牲陽極として作用させる
ことができる。この場合には、ろう材のＺｎ含有量を皮
材のＺｎ含有量と略同一とすることが好ましく、即ち
２．２を超え５．０重量％とすることが好ましい。
２を超え５．０重量％ ろう材には、従来より使用されているＡｌ−Ｓｉ系合金
材、例えばＪＩＳ Ａ４０４５に規定される合金材を使
用することができる。また、ろう材にＺｎを添加するこ
とにより、ろう材を積極的に犠牲陽極として作用させる
ことができる。この場合には、ろう材のＺｎ含有量を皮
材のＺｎ含有量と略同一とすることが好ましく、即ち
２．２を超え５．０重量％とすることが好ましい。
【００４１】芯材と皮材との間の孔食電位差：好ましく
は、芯材を貴として８０乃至１８０ｍＶ 上述した芯材、皮材及びろう材からなるアルミニウム合
金複合部材を使用して、ラジエータ等のチューブ材を製
造する場合には、皮材を内周面、ろう材を外周面となる
ように製管する。この場合において、内面耐食性を向上
させるには皮材を芯材に対して犠牲陽極的に作用させる
ことが有効である。しかし、ノコロックろう付法によ
り、ろう付される場合には、大気圧下でろう付けされる
ため、皮材中のＺｎが殆ど蒸発しない。このため、ろう
付時の加熱により、Ｚｎは芯材内に拡散し、表面のＺｎ
濃度は低下してしまう。
は、芯材を貴として８０乃至１８０ｍＶ 上述した芯材、皮材及びろう材からなるアルミニウム合
金複合部材を使用して、ラジエータ等のチューブ材を製
造する場合には、皮材を内周面、ろう材を外周面となる
ように製管する。この場合において、内面耐食性を向上
させるには皮材を芯材に対して犠牲陽極的に作用させる
ことが有効である。しかし、ノコロックろう付法によ
り、ろう付される場合には、大気圧下でろう付けされる
ため、皮材中のＺｎが殆ど蒸発しない。このため、ろう
付時の加熱により、Ｚｎは芯材内に拡散し、表面のＺｎ
濃度は低下してしまう。
【００４２】通常、ラジエータ等のチューブの内面クー
ラント（エンジン冷却水）側の耐食性を芯材の犠牲陽極
効果によって、より一層向上させるためには、皮材表面
と芯材マトリックスとの電位差を３０ｍＶ以上とするこ
とが必要である。しかし、本発明における芯材のよう
に、芯材のＣｕ含有量が０．２重量％以上である場合
は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系金属間化合物が粒界に析
出するため、粒界近傍のＣｕ欠乏帯における孔食電位は
芯材マトリックスより約３０乃至６０ｍＶ低くなって、
腐食の原因となる。このため、実質的には芯材と皮材と
の間の孔食電位差を８０ｍＶ以上に設定することが好ま
しい。一方、孔食電位差が１８０ｍＶを超えると、皮材
の消耗速度が大きくなり、長期に亘る犠牲陽極効果を得
ることが困難となる。従って、ろう付後の芯材と皮材と
の間の孔食電位差は、８０乃至１８０ｍＶとすることが
好ましい。
ラント（エンジン冷却水）側の耐食性を芯材の犠牲陽極
効果によって、より一層向上させるためには、皮材表面
と芯材マトリックスとの電位差を３０ｍＶ以上とするこ
とが必要である。しかし、本発明における芯材のよう
に、芯材のＣｕ含有量が０．２重量％以上である場合
は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系金属間化合物が粒界に析
出するため、粒界近傍のＣｕ欠乏帯における孔食電位は
芯材マトリックスより約３０乃至６０ｍＶ低くなって、
腐食の原因となる。このため、実質的には芯材と皮材と
の間の孔食電位差を８０ｍＶ以上に設定することが好ま
しい。一方、孔食電位差が１８０ｍＶを超えると、皮材
の消耗速度が大きくなり、長期に亘る犠牲陽極効果を得
ることが困難となる。従って、ろう付後の芯材と皮材と
の間の孔食電位差は、８０乃至１８０ｍＶとすることが
好ましい。
【００４３】なお、芯材と皮材との間の孔食電位差は芯
材組織、皮材組織及びろう付条件により変化するが、上
述の範囲内であれば、長期に亘って優れた耐食性を維持
することができる。また、十分な犠牲陽極効果を得るた
め、芯材とろう材との孔食電位差は３０ｍＶ以上である
ことが好ましい。
材組織、皮材組織及びろう付条件により変化するが、上
述の範囲内であれば、長期に亘って優れた耐食性を維持
することができる。また、十分な犠牲陽極効果を得るた
め、芯材とろう材との孔食電位差は３０ｍＶ以上である
ことが好ましい。
【００４４】次に、請求項９に係るろう付用アルミニウ
ム合金複合部材のろう付方法におけるろう付加熱後の冷
却速度及び時効処理の数値限定理由について説明する。
ム合金複合部材のろう付方法におけるろう付加熱後の冷
却速度及び時効処理の数値限定理由について説明する。
【００４５】冷却速度：３５℃／分以上 ろう付加熱後の冷却速度はろう付後のアルミニウム合金
複合部材の強度に影響を及ぼす。即ち、冷却速度が高い
ほど、Ｍｇ2Ｓｉの固溶量が多くなり、その後の時効に
よる析出硬化量が多くなる。冷却速度が３５℃／分未満
では、冷却中にＭｇ2Ｓｉが粗大に成長するため、強度
向上効果が不十分となる。従って、ろう付加熱後の冷却
速度は３５℃／分未満とする。
複合部材の強度に影響を及ぼす。即ち、冷却速度が高い
ほど、Ｍｇ2Ｓｉの固溶量が多くなり、その後の時効に
よる析出硬化量が多くなる。冷却速度が３５℃／分未満
では、冷却中にＭｇ2Ｓｉが粗大に成長するため、強度
向上効果が不十分となる。従って、ろう付加熱後の冷却
速度は３５℃／分未満とする。
【００４６】時効処理温度：１７０乃至２００℃ ろう付後に時効処理を施すことにより、Ｍｇ2Ｓｉの析
出を促進し、ろう付後のアルミニウム合金複合部材の強
度を向上させることができる。時効処理温度が１７０℃
未満では、析出が促進されず、強度の向上が不十分であ
る。一方、時効処理温度が２００℃を超えると、Ｍｇ2
Ｓｉが粗大に成長するため、強度向上効果が不十分とな
る。従って、時効処理温度は１７０乃至２００℃とす
る。
出を促進し、ろう付後のアルミニウム合金複合部材の強
度を向上させることができる。時効処理温度が１７０℃
未満では、析出が促進されず、強度の向上が不十分であ
る。一方、時効処理温度が２００℃を超えると、Ｍｇ2
Ｓｉが粗大に成長するため、強度向上効果が不十分とな
る。従って、時効処理温度は１７０乃至２００℃とす
る。
【００４７】時効処理時間：２５分以上 時効処理温度が低い場合と同様に、時効処理時間が２５
分未満では、Ｍｇ2Ｓｉの析出が促進されず、強度の向
上が不十分である。従って、時効処理時間は２５分以上
とする。
分未満では、Ｍｇ2Ｓｉの析出が促進されず、強度の向
上が不十分である。従って、時効処理時間は２５分以上
とする。
【００４８】次に、請求項１０に係るろう付用アルミニ
ウム合金複合部材のろう付方法におけるろう付加熱後の
冷却速度の数値限定理由について説明する。
ウム合金複合部材のろう付方法におけるろう付加熱後の
冷却速度の数値限定理由について説明する。
【００４９】［冷却速度（℃／分）］≧−3500×［芯材
のＭｇ含有量（重量％）］＋800 ろう付加熱後の５５０乃至２００℃までの冷却速度はろ
う付後の強度に影響を及ぼす。即ち、冷却速度が高いほ
ど、Ｍｇ2Ｓｉの固溶量が多くなり、その後の時効によ
る析出硬化量が多くなる。冷却速度を［冷却速度（℃／
分）］≧−3500×［芯材のＭｇ含有量（重量％）］＋80
0に従って制御することにより、引張強さが２５０Ｎ／
ｍｍ2と高いものとなる。
のＭｇ含有量（重量％）］＋800 ろう付加熱後の５５０乃至２００℃までの冷却速度はろ
う付後の強度に影響を及ぼす。即ち、冷却速度が高いほ
ど、Ｍｇ2Ｓｉの固溶量が多くなり、その後の時効によ
る析出硬化量が多くなる。冷却速度を［冷却速度（℃／
分）］≧−3500×［芯材のＭｇ含有量（重量％）］＋80
0に従って制御することにより、引張強さが２５０Ｎ／
ｍｍ2と高いものとなる。
【００５０】なお、請求項１０に係るろう付用アルミニ
ウム合金複合部材のろう付方法における時効処理温度及
び時間は上述のものと同一である。
ウム合金複合部材のろう付方法における時効処理温度及
び時間は上述のものと同一である。
【００５１】次に、本発明の実施例について、添付の図
面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の第１実
施例に係るろう付用アルミニウム合金複合部材を示す断
面図である。図１に示すように、チューブ（ろう付用ア
ルミニウム合金複合部材）４の芯材１の内面は、皮材２
により覆われている。芯材１の外面にはろう材３が形成
されており、加熱時にチューブ４を被接合材にろう付す
る。
面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の第１実
施例に係るろう付用アルミニウム合金複合部材を示す断
面図である。図１に示すように、チューブ（ろう付用ア
ルミニウム合金複合部材）４の芯材１の内面は、皮材２
により覆われている。芯材１の外面にはろう材３が形成
されており、加熱時にチューブ４を被接合材にろう付す
る。
【００５２】このように構成されたろう付用アルミニウ
ム合金複合部材においては、芯材３の強度が高いため、
チューブ４全体を高強度なものとし、また、皮材２が犠
牲陽極として機能するため、皮材２に接触する液体等に
より、チューブ４が腐食することがない。このようなチ
ューブを所定の温度に加熱して、ろう材３によりチュー
ブ４を被接合物に固着した場合は、強度及び耐食性を兼
ね備えた製品を得ることができる。
ム合金複合部材においては、芯材３の強度が高いため、
チューブ４全体を高強度なものとし、また、皮材２が犠
牲陽極として機能するため、皮材２に接触する液体等に
より、チューブ４が腐食することがない。このようなチ
ューブを所定の温度に加熱して、ろう材３によりチュー
ブ４を被接合物に固着した場合は、強度及び耐食性を兼
ね備えた製品を得ることができる。
【００５３】図２は本発明の第２実施例に係るろう付用
アルミニウム合金複合部材を示す断面図である。図２に
示すように、チューブ（ろう付用アルミニウム合金複合
部材）１４の皮材１２の両面に芯材１１が密着してい
る。芯材１１の皮材１２との反対側の面にはろう材１３
が形成されている。即ち、チューブ１４の外面はろう材
１３により形成されている。
アルミニウム合金複合部材を示す断面図である。図２に
示すように、チューブ（ろう付用アルミニウム合金複合
部材）１４の皮材１２の両面に芯材１１が密着してい
る。芯材１１の皮材１２との反対側の面にはろう材１３
が形成されている。即ち、チューブ１４の外面はろう材
１３により形成されている。
【００５４】このように構成されたろう付用アルミニウ
ム合金複合部材においては、チューブ１４の内面及び外
面はろう材１３より形成されている。このため、ろう材
１３の外面に加え、ろう材１２の内面に被接合物を固着
することができる。
ム合金複合部材においては、チューブ１４の内面及び外
面はろう材１３より形成されている。このため、ろう材
１３の外面に加え、ろう材１２の内面に被接合物を固着
することができる。
【００５５】
【実施例】以下、本発明の実施例について、その特許請
求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【００５６】第１実施例 第１実施例では芯材及び皮材の化学成分が特許請求範囲
内の実施例について、その特許請求の範囲から外れる比
較例と比較して説明する。実施例（実施例１〜１３）及
び比較例（比較例１〜２３）において使用された芯材の
化学成分を下記表１に示す。下記表１において、芯材Ｎ
ｏ．１〜９の成分は本発明にて規定した範囲内のもので
あり、芯材Ｎｏ．１０〜２６の成分は本発明にて規定し
た範囲外のものである。
内の実施例について、その特許請求の範囲から外れる比
較例と比較して説明する。実施例（実施例１〜１３）及
び比較例（比較例１〜２３）において使用された芯材の
化学成分を下記表１に示す。下記表１において、芯材Ｎ
ｏ．１〜９の成分は本発明にて規定した範囲内のもので
あり、芯材Ｎｏ．１０〜２６の成分は本発明にて規定し
た範囲外のものである。
【００５７】
【表１】
【００５８】実施例（実施例１〜１３）及び比較例（比
較例１〜２３）において使用された皮材の化学成分を下
記表２に示す。下記表２において、皮材Ｎｏ．１〜５の
成分は本発明にて規定した範囲内のものであり、皮材Ｎ
ｏ．６〜１１の成分は本発明にて規定した範囲外のもの
である。
較例１〜２３）において使用された皮材の化学成分を下
記表２に示す。下記表２において、皮材Ｎｏ．１〜５の
成分は本発明にて規定した範囲内のものであり、皮材Ｎ
ｏ．６〜１１の成分は本発明にて規定した範囲外のもの
である。
【００５９】
【表２】
【００６０】上記表１に示す各芯材の一方の表面に上記
表２に示す各皮材を形成すると共に、他方の表面にろう
材（ＪＩＳ ４０４５。Ｓｉ：１０重量％、Ｆｅ：０．
０５重量％、Ｃｕ：０．０５重量％、Ｔｉ：０．０２重
量％及びＡｌ：残部）を合わせて、図１に示すチューブ
（ろう付用アルミニウム合金複合部材）４を得た。チュ
ーブ４における芯材の番号及び板厚、皮材の番号、板厚
及びクラッド率、ろう材の板厚並びに複合部材の全厚を
下記表３に示す。
表２に示す各皮材を形成すると共に、他方の表面にろう
材（ＪＩＳ ４０４５。Ｓｉ：１０重量％、Ｆｅ：０．
０５重量％、Ｃｕ：０．０５重量％、Ｔｉ：０．０２重
量％及びＡｌ：残部）を合わせて、図１に示すチューブ
（ろう付用アルミニウム合金複合部材）４を得た。チュ
ーブ４における芯材の番号及び板厚、皮材の番号、板厚
及びクラッド率、ろう材の板厚並びに複合部材の全厚を
下記表３に示す。
【００６１】
【表３】
【００６２】本実施例におけるろう付用アルミニウム合
金複合部材は自動車用ラジエータチューブ等に使用され
る。従って、ろう付用アルミニウム合金複合部材を使用
して自動車用ラジエータを組み立て、このラジエータに
対して各種試験を実施することが好ましい。以下に、自
動車用ラジエータを組み立て方法を示す。
金複合部材は自動車用ラジエータチューブ等に使用され
る。従って、ろう付用アルミニウム合金複合部材を使用
して自動車用ラジエータを組み立て、このラジエータに
対して各種試験を実施することが好ましい。以下に、自
動車用ラジエータを組み立て方法を示す。
【００６３】図３は自動車用ラジエータの一部を示す断
面図である。図３に示すように、ラジエータはチューブ
（ろう付用アルミニウム合金複合部材）３４、フィン３
５及びヘッダ３６から形成される。チューブ３４の芯材
３１の内面は、皮材３２により覆われており、皮材３２
に被覆されたチューブ３４の内側の中空部３７を液体が
流れるようになっている。芯材３１の外面にはろう材３
３が形成されており、加熱時にチューブ３４を被接合材
にろう付する。このようなチューブ３４に加え、熱を放
出するためのフィン３５及びチューブ３４を連結するヘ
ッダ３６を用意する。
面図である。図３に示すように、ラジエータはチューブ
（ろう付用アルミニウム合金複合部材）３４、フィン３
５及びヘッダ３６から形成される。チューブ３４の芯材
３１の内面は、皮材３２により覆われており、皮材３２
に被覆されたチューブ３４の内側の中空部３７を液体が
流れるようになっている。芯材３１の外面にはろう材３
３が形成されており、加熱時にチューブ３４を被接合材
にろう付する。このようなチューブ３４に加え、熱を放
出するためのフィン３５及びチューブ３４を連結するヘ
ッダ３６を用意する。
【００６４】次に、複数本のチューブ３４のろう材３３
の表面にノコロック用フラックスを５ｇ／ｍ2塗布した
後、乾燥させる。各チューブ３４を平行に配置すると共
に、チューブ３４同士の間の中央部にフィン３５を配置
し、更にチューブ３４の端部にヘッダ３６を配置して、
各部材をラジエータ状に配置する。次に、このように配
置された各部材を、露点が−４０℃、酸素濃度が２００
ｐｐｍ以下である窒素雰囲気中で、６００℃の温度で５
分間加熱した後、冷却する。これにより、チューブ３４
とフィン３５とが固着されると共に、チューブ３４とヘ
ッダ３６とが固着される。
の表面にノコロック用フラックスを５ｇ／ｍ2塗布した
後、乾燥させる。各チューブ３４を平行に配置すると共
に、チューブ３４同士の間の中央部にフィン３５を配置
し、更にチューブ３４の端部にヘッダ３６を配置して、
各部材をラジエータ状に配置する。次に、このように配
置された各部材を、露点が−４０℃、酸素濃度が２００
ｐｐｍ以下である窒素雰囲気中で、６００℃の温度で５
分間加熱した後、冷却する。これにより、チューブ３４
とフィン３５とが固着されると共に、チューブ３４とヘ
ッダ３６とが固着される。
【００６５】図３に示すように、ろう付後、チューブ３
４はラジエータの一部となってしまうため、ろう付後に
アルミニウム合金複合部材自体の諸特性を試験すること
は困難である。そこで、上記表３に示す各複合部材（実
施例１〜１３及び比較例１〜２３）に、次のような試験
を施した。以下に、具体的な試験方法について説明す
る。
４はラジエータの一部となってしまうため、ろう付後に
アルミニウム合金複合部材自体の諸特性を試験すること
は困難である。そこで、上記表３に示す各複合部材（実
施例１〜１３及び比較例１〜２３）に、次のような試験
を施した。以下に、具体的な試験方法について説明す
る。
【００６６】ろう付試験 ろう付試験におけるろう付性評価を簡易化及び定量化す
るために、ドロップ試験による流動係数によりろう付性
を評価した。ドロップ試験とは、アルミニウム複合部材
（平板）を吊した後、加熱する試験であり、流動係数
（％）は、下記数式１のように定義される。
るために、ドロップ試験による流動係数によりろう付性
を評価した。ドロップ試験とは、アルミニウム複合部材
（平板）を吊した後、加熱する試験であり、流動係数
（％）は、下記数式１のように定義される。
【００６７】
【数１】｛（ろう付前のろう材の板厚−ろう付後のろう
材の板厚）／（ろう付前のろう材の板厚）｝×１００
材の板厚）／（ろう付前のろう材の板厚）｝×１００
【００６８】上記数式１の流動係数が６５％未満のもの
を「×」、６５乃至７０％のものを「○」、７０％を超
えるものを「◎」とした。得られた結果を下記表４のろ
う付性欄に示す。
を「×」、６５乃至７０％のものを「○」、７０％を超
えるものを「◎」とした。得られた結果を下記表４のろ
う付性欄に示す。
【００６９】引張強さ試験 上述のろう付試験に使用したろう付用アルミニウム合金
複合部材と同一のものを用意し、このろう付用アルミニ
ウム合金複合部材を加熱した後、５５０乃至２００℃ま
での冷却速度を３５℃／分として冷却し、その後１７０
℃の温度で２５分間時効処理した。時効処理後のアルミ
ニウム合金複合部材を７日間放置し、次いで引張強さ試
験した。引張強さが２２０Ｎ／ｍｍ2未満のものを
「×」、２２０Ｎ／ｍｍ2以上のものを「○」とした。
得られた結果を下記表４のろう付後引張強さ欄に示す。
複合部材と同一のものを用意し、このろう付用アルミニ
ウム合金複合部材を加熱した後、５５０乃至２００℃ま
での冷却速度を３５℃／分として冷却し、その後１７０
℃の温度で２５分間時効処理した。時効処理後のアルミ
ニウム合金複合部材を７日間放置し、次いで引張強さ試
験した。引張強さが２２０Ｎ／ｍｍ2未満のものを
「×」、２２０Ｎ／ｍｍ2以上のものを「○」とした。
得られた結果を下記表４のろう付後引張強さ欄に示す。
【００７０】ろう材側腐食試験 上述のろう付試験に使用したろう付用アルミニウム合金
複合部材と同一のものを用意し、加熱したろう付用アル
ミニウム合金複合部材にＣＡＳＳ試験（CopperAccelera
ted Acctic Acid Salt Spray Test）を２５０時間施し
た。ろう材側腐食深さが、０．０４ｍｍ以下のものを
「◎」、０．０４を超え０．０６ｍｍ以下のものを
「○」、０．０６ｍｍを超えるものを「×」とした。得
られた結果を下記表４のろう材側腐食深さ欄に示す。
複合部材と同一のものを用意し、加熱したろう付用アル
ミニウム合金複合部材にＣＡＳＳ試験（CopperAccelera
ted Acctic Acid Salt Spray Test）を２５０時間施し
た。ろう材側腐食深さが、０．０４ｍｍ以下のものを
「◎」、０．０４を超え０．０６ｍｍ以下のものを
「○」、０．０６ｍｍを超えるものを「×」とした。得
られた結果を下記表４のろう材側腐食深さ欄に示す。
【００７１】皮材側腐食試験 上述のろう付試験に使用したろう付用アルミニウム合金
複合部材と同一のものを用意し、加熱したろう付用アル
ミニウム合金複合部材を人工水（Ｃｌ：３００ｐｐｍ、
ＳＯ4：１００ｐｐｍ、Ｃｕ：５ｐｐｍ）に浸漬して腐
食試験した。先ず、人工水の温度を８８℃とし、この人
工水にろう付用アルミニウム合金複合部材を８時間浸漬
し、更に温度が室温の人工水に１６時間浸漬する。１日
間における浸漬手順をこのように実施し、この手順を連
続３０日実施した後、ろう付用アルミニウム合金複合部
材の腐食発生状況を調査した。皮材側腐食深さが０．０
３ｍｍ以下のもの（腐食が芯材に達することなく、皮材
に留まったもの）を「○」とし、０．０３ｍｍを超える
ものを「×」とした。得られた結果を下記表４の皮材側
腐食深さ欄に示す。
複合部材と同一のものを用意し、加熱したろう付用アル
ミニウム合金複合部材を人工水（Ｃｌ：３００ｐｐｍ、
ＳＯ4：１００ｐｐｍ、Ｃｕ：５ｐｐｍ）に浸漬して腐
食試験した。先ず、人工水の温度を８８℃とし、この人
工水にろう付用アルミニウム合金複合部材を８時間浸漬
し、更に温度が室温の人工水に１６時間浸漬する。１日
間における浸漬手順をこのように実施し、この手順を連
続３０日実施した後、ろう付用アルミニウム合金複合部
材の腐食発生状況を調査した。皮材側腐食深さが０．０
３ｍｍ以下のもの（腐食が芯材に達することなく、皮材
に留まったもの）を「○」とし、０．０３ｍｍを超える
ものを「×」とした。得られた結果を下記表４の皮材側
腐食深さ欄に示す。
【００７２】孔食電位測定 上述のろう付試験に使用したろう付用アルミニウム合金
複合部材と同一のものを用意し、加熱したろう付用アル
ミニウム合金複合部材の皮材表面の一部をエメリー研磨
紙により機械的に除去して芯材を露出させた後、皮材と
芯材との間の孔食電位差を測定した。なお、電解液とし
て３．５重量％ＮａＣｌ水溶液（Ｎ2脱気）を用意し、
この水溶液の温度を２５℃に設定した後、溶液中にろう
付用アルミニウム合金複合部材を浸漬し、ポテンション
スタットを使用して電位操作法（１０ｍＶ／分）によ
り、芯材と皮材との間の孔食電位差を測定した。芯材の
孔食電位を貴とし、皮材の孔食電位を卑とした場合に、
孔食電位差が８０乃至１８０ｍＶのものを「○」、それ
以外のものを「×」とした。得られた孔食電位差を下記
表４に示す。
複合部材と同一のものを用意し、加熱したろう付用アル
ミニウム合金複合部材の皮材表面の一部をエメリー研磨
紙により機械的に除去して芯材を露出させた後、皮材と
芯材との間の孔食電位差を測定した。なお、電解液とし
て３．５重量％ＮａＣｌ水溶液（Ｎ2脱気）を用意し、
この水溶液の温度を２５℃に設定した後、溶液中にろう
付用アルミニウム合金複合部材を浸漬し、ポテンション
スタットを使用して電位操作法（１０ｍＶ／分）によ
り、芯材と皮材との間の孔食電位差を測定した。芯材の
孔食電位を貴とし、皮材の孔食電位を卑とした場合に、
孔食電位差が８０乃至１８０ｍＶのものを「○」、それ
以外のものを「×」とした。得られた孔食電位差を下記
表４に示す。
【００７３】
【表４】
【００７４】上記表４に示すように、実施例１〜１３で
は、流動係数が６５％以上とろう付性が良好であった。
また、ろう付後の引張強さは２２０Ｎ／ｍｍ2以上であ
り、いずれの実施例においても高い強度を得ることがで
きた。また、いずれの実施例においても、ろう材側腐食
深さが０．０６ｍｍ以下であると共に、皮材側腐食深さ
が０．０３ｍｍ以下であり、また孔食電位差が８０ｍＶ
以上であって、耐食性が良好であった。
は、流動係数が６５％以上とろう付性が良好であった。
また、ろう付後の引張強さは２２０Ｎ／ｍｍ2以上であ
り、いずれの実施例においても高い強度を得ることがで
きた。また、いずれの実施例においても、ろう材側腐食
深さが０．０６ｍｍ以下であると共に、皮材側腐食深さ
が０．０３ｍｍ以下であり、また孔食電位差が８０ｍＶ
以上であって、耐食性が良好であった。
【００７５】比較例１では、芯材にＣｒを０．１重量％
含有させたため、流動係数が７２％と極めて高くなっ
て、ろう付性が良好であった。また、ろう材側の腐食深
さが０．０４ｍｍと浅く、耐食性が良好であった。更
に、実施例１に比して引張強さが２２８Ｎ／ｍｍ2と若
干向上した。同様に、比較例２では、芯材にＺｒを０．
１重量％含有させたため、流動係数が７５％と極めて高
くなって、ろう付性が良好であった。また、ろう材側の
腐食深さが０．０４ｍｍと浅く、耐食性が良好であっ
た。比較例１７では、芯材にＣｒ及びＺｒを、夫々、
０．１重量％含有させたため、流動係数が７５％と極め
て高くなって、ろう付性が良好であると共に、ろう材側
の腐食深さが０．０４ｍｍと浅く、耐食性が良好であっ
た。このように、芯材にＣｒ及び／又はＺｒを含有させ
ることにより、ろう付性が向上すると共に耐食性が高く
なり、更に強度が向上する。
含有させたため、流動係数が７２％と極めて高くなっ
て、ろう付性が良好であった。また、ろう材側の腐食深
さが０．０４ｍｍと浅く、耐食性が良好であった。更
に、実施例１に比して引張強さが２２８Ｎ／ｍｍ2と若
干向上した。同様に、比較例２では、芯材にＺｒを０．
１重量％含有させたため、流動係数が７５％と極めて高
くなって、ろう付性が良好であった。また、ろう材側の
腐食深さが０．０４ｍｍと浅く、耐食性が良好であっ
た。比較例１７では、芯材にＣｒ及びＺｒを、夫々、
０．１重量％含有させたため、流動係数が７５％と極め
て高くなって、ろう付性が良好であると共に、ろう材側
の腐食深さが０．０４ｍｍと浅く、耐食性が良好であっ
た。このように、芯材にＣｒ及び／又はＺｒを含有させ
ることにより、ろう付性が向上すると共に耐食性が高く
なり、更に強度が向上する。
【００７６】比較例３〜１６は、芯材の化学組成が本発
明にて規定した範囲外のものである。比較例３では、芯
材のＳｉ含有量が０．２重量％と少ないため、Ｍｇ2Ｓ
ｉ金属間化合物の析出量が不十分であり、引張強さが１
９１Ｎ／ｍｍ2と低下した。比較例４では、芯材のＣｕ
含有量が０．２重量％と少ないため、引張強さが１９２
Ｎ／ｍｍ2と低下した。比較例５では、芯材のＳｉとＣ
ｕとの総量が１．０重量％と少ないため、引張強さが１
９１Ｎ／ｍｍ2と低下した。比較例６では、芯材のＳｉ
とＣｕとの総量が１．８重量％と多いため、流動係数が
５０％とろう付性が劣化した。また、ろう材側の腐食深
さが０．１０ｍｍと深くなり、耐食性が劣化した。比較
例７では、芯材のＭｎ含有量が０．５重量％と少ないた
め、引張強さが２０８Ｎ／ｍｍ2と低下した。比較例８
では芯材のＭｇ含有量が０．３重量％と多いため、流動
係数が３０％と極めて低下して、ろう付性が劣化すると
共に、ろう材側腐食深さ及び皮材側腐食深さが、夫々、
貫通及び０．１８ｍｍと極めて深くなり、耐食性が劣化
した。比較例９では、芯材がＴｉを含有していないた
め、ろう材側腐食深さ及び皮材側腐食深さが、夫々、
０．１４ｍｍ及び０．２０ｍｍと極めて深くなり、耐食
性が劣化した。比較例１０では、芯材のＦｅ含有量が
０．３重量％と多いため、耐食性が低下して、ろう材側
及び皮材側のいずれの腐食深さも、夫々、０．１０ｍｍ
及び０．０５ｍｍと深くなった。また、ろう付性が劣化
した。比較例１１では、芯材のＳｉ含有量が１．２重量
％と多いため、芯材の融点が低下すると共に、低融点相
が増加して、ろう付性が５８％と低下した。また、ろう
材側の腐食深さが０．１０ｍｍと深くなった。比較例１
２では、芯材のＣｕ含有量が１．２重量％と多いため、
芯材の融点が低下してろう付性が６０％と低下する共
に、ろう材側の腐食深さが０．１０ｍｍと深くなった。
比較例１３では、芯材のＭｎ含有量が１．６重量％と多
いため、巨大金属間化合物が形成され、耐食性が劣化し
た。このため、ろう材側及び皮材側のいずれについて
も、腐食深さが、夫々、０．１２ｍｍ及び０．０６ｍｍ
と深くなった。比較例１４では、芯材のＴｉ含有量が
０．４重量％と多いため、巨大金属間化合物が形成さ
れ、ろう材側及び皮材側のいずれについても、腐食深さ
が、夫々、０．１０ｍｍ及び０．０５ｍｍと深くなっ
た。比較例１５では、芯材のＣｒ含有量が０．４重量％
と多いため、巨大金属間化合物が形成され、耐食性が劣
化した。このため、ろう材側及び皮材側のいずれについ
ても、腐食深さが、夫々、０．０９ｍｍ及び０．０５ｍ
ｍと深くなった。比較例１６では、芯材のＺｒ含有量が
０．４重量％と多いため、比較例１５と同様に、ろう材
側及び皮材側のいずれについても、腐食深さが、夫々、
０．０９ｍｍ及び０．０５ｍｍと深くなった。
明にて規定した範囲外のものである。比較例３では、芯
材のＳｉ含有量が０．２重量％と少ないため、Ｍｇ2Ｓ
ｉ金属間化合物の析出量が不十分であり、引張強さが１
９１Ｎ／ｍｍ2と低下した。比較例４では、芯材のＣｕ
含有量が０．２重量％と少ないため、引張強さが１９２
Ｎ／ｍｍ2と低下した。比較例５では、芯材のＳｉとＣ
ｕとの総量が１．０重量％と少ないため、引張強さが１
９１Ｎ／ｍｍ2と低下した。比較例６では、芯材のＳｉ
とＣｕとの総量が１．８重量％と多いため、流動係数が
５０％とろう付性が劣化した。また、ろう材側の腐食深
さが０．１０ｍｍと深くなり、耐食性が劣化した。比較
例７では、芯材のＭｎ含有量が０．５重量％と少ないた
め、引張強さが２０８Ｎ／ｍｍ2と低下した。比較例８
では芯材のＭｇ含有量が０．３重量％と多いため、流動
係数が３０％と極めて低下して、ろう付性が劣化すると
共に、ろう材側腐食深さ及び皮材側腐食深さが、夫々、
貫通及び０．１８ｍｍと極めて深くなり、耐食性が劣化
した。比較例９では、芯材がＴｉを含有していないた
め、ろう材側腐食深さ及び皮材側腐食深さが、夫々、
０．１４ｍｍ及び０．２０ｍｍと極めて深くなり、耐食
性が劣化した。比較例１０では、芯材のＦｅ含有量が
０．３重量％と多いため、耐食性が低下して、ろう材側
及び皮材側のいずれの腐食深さも、夫々、０．１０ｍｍ
及び０．０５ｍｍと深くなった。また、ろう付性が劣化
した。比較例１１では、芯材のＳｉ含有量が１．２重量
％と多いため、芯材の融点が低下すると共に、低融点相
が増加して、ろう付性が５８％と低下した。また、ろう
材側の腐食深さが０．１０ｍｍと深くなった。比較例１
２では、芯材のＣｕ含有量が１．２重量％と多いため、
芯材の融点が低下してろう付性が６０％と低下する共
に、ろう材側の腐食深さが０．１０ｍｍと深くなった。
比較例１３では、芯材のＭｎ含有量が１．６重量％と多
いため、巨大金属間化合物が形成され、耐食性が劣化し
た。このため、ろう材側及び皮材側のいずれについて
も、腐食深さが、夫々、０．１２ｍｍ及び０．０６ｍｍ
と深くなった。比較例１４では、芯材のＴｉ含有量が
０．４重量％と多いため、巨大金属間化合物が形成さ
れ、ろう材側及び皮材側のいずれについても、腐食深さ
が、夫々、０．１０ｍｍ及び０．０５ｍｍと深くなっ
た。比較例１５では、芯材のＣｒ含有量が０．４重量％
と多いため、巨大金属間化合物が形成され、耐食性が劣
化した。このため、ろう材側及び皮材側のいずれについ
ても、腐食深さが、夫々、０．０９ｍｍ及び０．０５ｍ
ｍと深くなった。比較例１６では、芯材のＺｒ含有量が
０．４重量％と多いため、比較例１５と同様に、ろう材
側及び皮材側のいずれについても、腐食深さが、夫々、
０．０９ｍｍ及び０．０５ｍｍと深くなった。
【００７７】比較例１８〜２３は、皮材の化学組成が本
発明にて規定した範囲外のものである。比較例１８で
は、皮材のＭｇ含有量が１．５重量％と少ないため、ろ
う付後の引張強さが２０７Ｎ／ｍｍ2と低下した。比較
例１９では、皮材のＺｎ含有量が２．０重量％と少ない
ため、腐食が皮材を貫通してしまい、耐食性が不良であ
った。また、孔食電位差が７５ｍＶと低かった。比較例
２０では、皮材のＭｇ含有量が３．２重量％と多いた
め、クラッド圧着性が低下して、アルミニウム合金複合
部材を得ることができなかった。比較例２１では、皮材
のＺｎ含有量が５．５重量％と多いため、皮材の消耗が
激しく、耐食性が低下した。このため、皮材側の腐食深
さが０．０５ｍｍと深くなった。また、皮材と芯材との
間の孔食電位差が１８５ｍＶと大きくなった。比較例２
２では、皮材のＳｉ含有量が０．０５重量％と少ないた
め、ろう付後の強度向上が不十分であり、引張強さが２
１８Ｎ／ｍｍ2と低かった。比較例２３では、皮材のＳ
ｉ含有量が１．２重量％と多いため、皮材側の腐食深さ
が０．０５ｍｍと深くなった。
発明にて規定した範囲外のものである。比較例１８で
は、皮材のＭｇ含有量が１．５重量％と少ないため、ろ
う付後の引張強さが２０７Ｎ／ｍｍ2と低下した。比較
例１９では、皮材のＺｎ含有量が２．０重量％と少ない
ため、腐食が皮材を貫通してしまい、耐食性が不良であ
った。また、孔食電位差が７５ｍＶと低かった。比較例
２０では、皮材のＭｇ含有量が３．２重量％と多いた
め、クラッド圧着性が低下して、アルミニウム合金複合
部材を得ることができなかった。比較例２１では、皮材
のＺｎ含有量が５．５重量％と多いため、皮材の消耗が
激しく、耐食性が低下した。このため、皮材側の腐食深
さが０．０５ｍｍと深くなった。また、皮材と芯材との
間の孔食電位差が１８５ｍＶと大きくなった。比較例２
２では、皮材のＳｉ含有量が０．０５重量％と少ないた
め、ろう付後の強度向上が不十分であり、引張強さが２
１８Ｎ／ｍｍ2と低かった。比較例２３では、皮材のＳ
ｉ含有量が１．２重量％と多いため、皮材側の腐食深さ
が０．０５ｍｍと深くなった。
【００７８】第２実施例 第２実施例ではろう付加熱後の冷却速度を３５℃／分以
上とし、時効処理を１７０乃至２００℃の温度で２５分
以上とした実施例（実施例１４〜２５）について、その
特許請求の範囲から外れる比較例（比較例２４〜２７）
と比較して説明する。
上とし、時効処理を１７０乃至２００℃の温度で２５分
以上とした実施例（実施例１４〜２５）について、その
特許請求の範囲から外れる比較例（比較例２４〜２７）
と比較して説明する。
【００７９】ろう付用アルミニウム合金複合部材には、
上記表３に示す実施例１及び９のものを用意し、第１実
施例と同様に引張強さ試験を実施した。引張強さ試験方
法及び評価基準は、第１実施例のものと同一である。但
し、引張強さが２５０Ｎ／ｍｍ2を超えるものは「◎」
とした。得られた結果を下記表５に示す。
上記表３に示す実施例１及び９のものを用意し、第１実
施例と同様に引張強さ試験を実施した。引張強さ試験方
法及び評価基準は、第１実施例のものと同一である。但
し、引張強さが２５０Ｎ／ｍｍ2を超えるものは「◎」
とした。得られた結果を下記表５に示す。
【００８０】
【表５】
【００８１】上記表５に示すように、実施例１４〜２５
では、ろう付加熱後の冷却速度が３５℃／分以上であ
り、また時効処理の温度及び時間が、夫々、１７０乃至
２００℃及び２５分以上であったため、いずれも引張強
さが２２０Ｎ／ｍｍ2以上と高いものとなった。
では、ろう付加熱後の冷却速度が３５℃／分以上であ
り、また時効処理の温度及び時間が、夫々、１７０乃至
２００℃及び２５分以上であったため、いずれも引張強
さが２２０Ｎ／ｍｍ2以上と高いものとなった。
【００８２】比較例２４では、冷却速度が２０℃／分と
低速であったため、引張強さが２０２Ｎ／ｍｍ2と低か
った。比較例２５では、時効処理温度が１５０℃と低温
であったため、引張強さが２０５Ｎ／ｍｍ2と低かっ
た。比較例２６では、時効処理時間が１５分と短時間で
あったため、引張強さが２０８Ｎ／ｍｍ2と低かった。
比較例２７では、時効処理温度が２３０℃と高温であっ
たため、引張強さが１９８Ｎ／ｍｍ2と低かった。
低速であったため、引張強さが２０２Ｎ／ｍｍ2と低か
った。比較例２５では、時効処理温度が１５０℃と低温
であったため、引張強さが２０５Ｎ／ｍｍ2と低かっ
た。比較例２６では、時効処理時間が１５分と短時間で
あったため、引張強さが２０８Ｎ／ｍｍ2と低かった。
比較例２７では、時効処理温度が２３０℃と高温であっ
たため、引張強さが１９８Ｎ／ｍｍ2と低かった。
【００８３】第３実施例 第３実施例では、各実施例のろう付加熱後の５５０乃至
２００℃までの冷却速度を下記数式２の条件を満たすも
のとした。
２００℃までの冷却速度を下記数式２の条件を満たすも
のとした。
【００８４】
【数２】［冷却速度（℃／分）］≧−3500×［芯材のＭ
ｇ含有量（重量％）］＋800
ｇ含有量（重量％）］＋800
【００８５】また、各実施例の時効処理を１７０乃至２
００℃の温度で２５分以上とした。得られた各実施例
（実施例２６、２７）について、その特許請求の範囲か
ら外れる比較例（比較例２８〜３７）と比較して説明す
る。
００℃の温度で２５分以上とした。得られた各実施例
（実施例２６、２７）について、その特許請求の範囲か
ら外れる比較例（比較例２８〜３７）と比較して説明す
る。
【００８６】ろう付用アルミニウム合金複合部材には、
上記表３に示す実施例１及び９のものを用意し、引張強
さ試験を実施した。引張強さ試験方法及び評価基準は、
第２実施例のものと同一である。得られた結果を下記表
６に示す。
上記表３に示す実施例１及び９のものを用意し、引張強
さ試験を実施した。引張強さ試験方法及び評価基準は、
第２実施例のものと同一である。得られた結果を下記表
６に示す。
【００８７】
【表６】
【００８８】上記表５に示すように、実施例２６、２７
では、ろう付加熱後の冷却速度が極めて速いため、上記
数式２を満たし、また時効処理の温度及び時間が、夫
々、１７０℃及び２５分であったため、いずれも引張強
さが２５０Ｎ／ｍｍ2以上と高いものとなった。
では、ろう付加熱後の冷却速度が極めて速いため、上記
数式２を満たし、また時効処理の温度及び時間が、夫
々、１７０℃及び２５分であったため、いずれも引張強
さが２５０Ｎ／ｍｍ2以上と高いものとなった。
【００８９】比較例２８乃至３１では、芯材にＭｇが含
有されていないため、上記数式２から要求される冷却速
度は８００℃／分となる。比較例２８乃至３１では、冷
却速度が５０、１５０、３００及び５００℃／分と、８
００℃／分に比して低速であったため、引張強さが、夫
々、２２６、２２７、２３２及び２４２Ｎ／ｍｍ2と低
かった。比較例３２乃至３４では、芯材のＭｇ含有量が
０．１ｍｇであるため、上記数式２から要求される冷却
速度は４５０℃／分となる。比較例３２乃至３４では、
冷却速度が５０、１５０及び３００℃／分と、上記数式
２から要求される冷却速度４５０℃／分に比して、低速
であったため、引張強さが、夫々、２３６、２４２及び
２４８Ｎ／ｍｍ2と低かった。
有されていないため、上記数式２から要求される冷却速
度は８００℃／分となる。比較例２８乃至３１では、冷
却速度が５０、１５０、３００及び５００℃／分と、８
００℃／分に比して低速であったため、引張強さが、夫
々、２２６、２２７、２３２及び２４２Ｎ／ｍｍ2と低
かった。比較例３２乃至３４では、芯材のＭｇ含有量が
０．１ｍｇであるため、上記数式２から要求される冷却
速度は４５０℃／分となる。比較例３２乃至３４では、
冷却速度が５０、１５０及び３００℃／分と、上記数式
２から要求される冷却速度４５０℃／分に比して、低速
であったため、引張強さが、夫々、２３６、２４２及び
２４８Ｎ／ｍｍ2と低かった。
【００９０】比較例３５では、時効温度が１５０℃と低
温であるため、Ｍｇ2Ｓｉの析出が促進されず、引張強
さが２３８Ｎ／ｍｍ2と低かった。比較例３６では、時
効時間が１５分と短時間であったため、Ｍｇ2Ｓｉの析
出が促進されず、引張強さが２４０Ｎ／ｍｍ2と低かっ
た。比較例３７では、時効温度が２３０℃と高温である
ため、Ｍｇ2Ｓｉが粗大金属間化合物となり、引張強さ
が２３０Ｎ／ｍｍ2と低かった。
温であるため、Ｍｇ2Ｓｉの析出が促進されず、引張強
さが２３８Ｎ／ｍｍ2と低かった。比較例３６では、時
効時間が１５分と短時間であったため、Ｍｇ2Ｓｉの析
出が促進されず、引張強さが２４０Ｎ／ｍｍ2と低かっ
た。比較例３７では、時効温度が２３０℃と高温である
ため、Ｍｇ2Ｓｉが粗大金属間化合物となり、引張強さ
が２３０Ｎ／ｍｍ2と低かった。
【００９１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るろう
付用アルミニウム合金複合部材によれば、芯材及び皮材
の化学成分が適切であるので、ろう付後の強度が高いと
共に耐食性が良好となる。
付用アルミニウム合金複合部材によれば、芯材及び皮材
の化学成分が適切であるので、ろう付後の強度が高いと
共に耐食性が良好となる。
【００９２】また、本発明に係るろう付用アルミニウム
合金複合部材のろう付方法によれば、ろう付加熱後の冷
却速度並びに時効処理における処理温度及び処理時間が
適切であるので、ろう付後の強度が高くなる。
合金複合部材のろう付方法によれば、ろう付加熱後の冷
却速度並びに時効処理における処理温度及び処理時間が
適切であるので、ろう付後の強度が高くなる。
【図１】本発明の第１実施例に係るろう付用アルミニウ
ム合金複合部材を示す断面図である。
ム合金複合部材を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係るろう付用アルミニウ
ム合金複合部材を示す断面図である。
ム合金複合部材を示す断面図である。
【図３】自動車用ラジエータのチューブの一部を示す断
面図である。
面図である。
１，１１，３１；芯材 ２，１２，３２；皮材 ３，１３，３３；ろう材 ４，１４，３４；チューブ ３５；フィン ３６；ヘッダ ３７；中空部
Claims (10)
- 【請求項１】 Ｆｅ：０．２重量％以下、Ｓｉ：０．３
乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至１．０重量％、Ｍ
ｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴｉ：０．０２乃至
０．３重量％を含有すると共に前記Ｓｉ及びＣｕを総量
で１．３乃至１．６重量％に規制し、残部がＡｌ及び不
可避的不純物であり、不純物としてのＭｇ含有量を０．
２重量％以下に規制した組成の芯材と、芯材の一面に形
成されたＡｌ−Ｓｉ系ろう材と、前記芯材の他面に形成
されＭｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚｎ：２．２を超
え５．０重量％以下及びＳｉ：０．１乃至１．０重量％
を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成
の皮材とを有し、ろう付後に皮材と芯材との境界部にＭ
ｇ2Ｓｉが析出していることを特徴とするろう付用アル
ミニウム合金複合部材。 - 【請求項２】 前記芯材は、更にＣｒ：０．３重量％以
下及びＺｒ：０．３重量％以下からなる群から選択され
た１種以上の元素を含有することを特徴とする請求項１
に記載のろう付用アルミニウム合金複合部材。 - 【請求項３】 前記芯材のＣｒ含有量は０．０２重量％
以上であることを特徴とする請求項２に記載のろう付用
アルミニウム合金複合部材。 - 【請求項４】 前記芯材のＺｒ含有量は０．０２重量％
以上であることを特徴とする請求項２に記載のろう付用
アルミニウム合金複合部材。 - 【請求項５】 前記芯材のＭｇ含有量は０．１重量％以
下に規制されていることを特徴とする請求項１乃至４の
いずれか１項に記載のろう付用アルミニウム合金複合部
材。 - 【請求項６】 前記芯材のＣｕ含有量は０．８重量％以
下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１
項に記載のろう付用アルミニウム合金複合部材。 - 【請求項７】 前記芯材のＦｅ含有量は０．０２重量％
以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか
１項に記載のろう付用アルミニウム合金複合部材。 - 【請求項８】 被接合材にろう付後、前記芯材の孔食電
位は前記皮材及びろう材の孔食電位に比して貴であり、
前記芯材と前記皮材との孔食電位差が８０乃至１８０ｍ
Ｖであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１
項に記載のろう付用アルミニウム合金複合部材。 - 【請求項９】 Ｆｅ：０．２重量％以下、Ｓｉ：０．３
乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至１．０重量％、Ｍ
ｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴｉ：０．０２乃至
０．３重量％を含有すると共に前記Ｓｉ及びＣｕを総量
で１．３乃至１．６重量％に規制し、更にＭｇ含有量を
０．２重量％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避的不
純物からなる組成の芯材と、この芯材の一面に形成され
たＡｌ−Ｓｉ系ろう材と、前記芯材の他面に形成されＭ
ｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚｎ：２．２を超え５．
０重量％以下及びＳｉ：０．１乃至１．０重量％を含有
し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成の皮材
とを有するろう付用アルミニウム合金複合部材のろう付
方法であって、前記アルミニウム合金複合部材を被接合
材に加熱してろう付した後に、冷却速度を３５℃／分以
上として冷却し、次いで１７０乃至２００℃の温度で２
５分以上時効処理することを特徴とするろう付用アルミ
ニウム合金複合部材のろう付方法。 - 【請求項１０】 Ｆｅ：０．２重量％以下、Ｓｉ：０．
３乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．３乃至１．０重量％、
Ｍｎ：０．８乃至１．５重量％及びＴｉ：０．０２乃至
０．３重量％を含有すると共に前記Ｓｉ及びＣｕを総量
で１．３乃至１．６重量％に規制し、更にＭｇ含有量を
０．２重量％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避的不
純物からなる組成の芯材と、この芯材の一面に形成され
たＡｌ−Ｓｉ系ろう材と、前記芯材の他面に形成されＭ
ｇ：２．０乃至３．０重量％、Ｚｎ：２．２を超え５．
０重量％以下及びＳｉ：０．１乃至１．０重量％を含有
し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成の皮材
とを有するろう付用アルミニウム合金複合部材のろう付
方法であって、前記アルミニウム合金複合部材を被接合
材に加熱してろう付した後に、５５０乃至２００℃まで
の冷却速度を［冷却速度（℃／分）］≧−3500×［芯材
のＭｇ含有量（重量％）］＋800として冷却し、次いで
１７０乃至２００℃の温度で２５分以上時効処理するこ
とを特徴とするろう付用アルミニウム合金複合部材のろ
う付方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10802096A JP3765327B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | ろう付用アルミニウム合金複合部材及びろう付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10802096A JP3765327B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | ろう付用アルミニウム合金複合部材及びろう付方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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