JPH09323116A - 内面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法 - Google Patents
内面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法Info
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- JPH09323116A JPH09323116A JP8142815A JP14281596A JPH09323116A JP H09323116 A JPH09323116 A JP H09323116A JP 8142815 A JP8142815 A JP 8142815A JP 14281596 A JP14281596 A JP 14281596A JP H09323116 A JPH09323116 A JP H09323116A
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- aluminum pipe
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/009—Gas treatment of work
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性に優れる、内面にＺｎ層を被覆したア
ルミニウム管材の製造方法を提供する。 【解決手段】 内面に亜鉛層を溶射したアルミニウムビ
レットを所定温度に加熱して熱間押出し、次いで冷間で
引抜加工するアルミニウム管材の製造方法において、前
記熱間押出時の加熱を不活性ガス雰囲気中で行う。 【効果】 Ｚｎ被覆層が酸化して割れたりせず、従って
内面全体がＺｎ層で被覆された耐食性に優れるアルミニ
ウムチューブが得られる。
ルミニウム管材の製造方法を提供する。 【解決手段】 内面に亜鉛層を溶射したアルミニウムビ
レットを所定温度に加熱して熱間押出し、次いで冷間で
引抜加工するアルミニウム管材の製造方法において、前
記熱間押出時の加熱を不活性ガス雰囲気中で行う。 【効果】 Ｚｎ被覆層が酸化して割れたりせず、従って
内面全体がＺｎ層で被覆された耐食性に優れるアルミニ
ウムチューブが得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用熱交換器
の冷媒通路用チューブなどに使用される、内面に亜鉛層
を被覆したアルミニウム管材の製造方法に関する。
の冷媒通路用チューブなどに使用される、内面に亜鉛層
を被覆したアルミニウム管材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりアルミニウムチューブは自動車
用ラジエーターの熱交換器の冷媒通路用チューブなどに
使用されている。そしてこのチューブには車両軽量化の
一貫として薄肉化が求められている。ところが、アルミ
ニウムは一般に腐食環境下において孔食が発生し易くこ
の孔食が前記アルミニウムチューブを貫通すると冷媒通
路としての機能が失われるという問題がある。このため
前記アルミニウムチューブには、内面に電気化学的に卑
なＡｌ−Ｚｎ系合金層やＺｎ層を被覆し、これらの被覆
層を優先腐食させて前記アルミニウムチューブの孔食の
進行を抑制する対策がとられている。ところで、内面に
Ｚｎ層を被覆したアルミニウム管材の製造は、例えば、
円筒状アルミニウム合金ビレットの内面にＡｌ−Ｚｎ合
金やＺｎを層状に形成し、このビレット（管材）を熱間
押出し、この押出素管に引抜きと焼鈍を繰返し施して細
径薄肉化する方法により行われている。Ｚｎ等の層を形
成する方法としては、溶射法、化学メッキ法、クラッド
（圧接）法等があるが、溶射法は低コストで形成できる
という利点がある。
用ラジエーターの熱交換器の冷媒通路用チューブなどに
使用されている。そしてこのチューブには車両軽量化の
一貫として薄肉化が求められている。ところが、アルミ
ニウムは一般に腐食環境下において孔食が発生し易くこ
の孔食が前記アルミニウムチューブを貫通すると冷媒通
路としての機能が失われるという問題がある。このため
前記アルミニウムチューブには、内面に電気化学的に卑
なＡｌ−Ｚｎ系合金層やＺｎ層を被覆し、これらの被覆
層を優先腐食させて前記アルミニウムチューブの孔食の
進行を抑制する対策がとられている。ところで、内面に
Ｚｎ層を被覆したアルミニウム管材の製造は、例えば、
円筒状アルミニウム合金ビレットの内面にＡｌ−Ｚｎ合
金やＺｎを層状に形成し、このビレット（管材）を熱間
押出し、この押出素管に引抜きと焼鈍を繰返し施して細
径薄肉化する方法により行われている。Ｚｎ等の層を形
成する方法としては、溶射法、化学メッキ法、クラッド
（圧接）法等があるが、溶射法は低コストで形成できる
という利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、内面にＺｎ層
を溶射したビレットを熱間押出すると、Ｚｎ被覆層に割
れが生じて、得られるチューブの耐食性が低下するとい
う問題があった。このようなことから、本発明者等は、
Ｚｎ被覆層に割れが生じる原因を調査した。その結果、
Ｚｎ被覆層は熱間押出時の加熱で酸化し脆化して押出の
際に割れることを明らかにし、さらにＺｎ被覆層の酸化
を低コストで防止する方法について検討を重ねて本発明
を完成させるに至った。本発明の目的は、耐食性に優れ
る、内面にＺｎ層を被覆したアルミニウム管材の製造方
法を提供することにある。
を溶射したビレットを熱間押出すると、Ｚｎ被覆層に割
れが生じて、得られるチューブの耐食性が低下するとい
う問題があった。このようなことから、本発明者等は、
Ｚｎ被覆層に割れが生じる原因を調査した。その結果、
Ｚｎ被覆層は熱間押出時の加熱で酸化し脆化して押出の
際に割れることを明らかにし、さらにＺｎ被覆層の酸化
を低コストで防止する方法について検討を重ねて本発明
を完成させるに至った。本発明の目的は、耐食性に優れ
る、内面にＺｎ層を被覆したアルミニウム管材の製造方
法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
内面に亜鉛層を溶射したアルミニウムビレットを所定温
度に加熱して熱間押出し、次いで冷間で引抜加工するア
ルミニウム管材の製造方法において、前記熱間押出時の
加熱を不活性ガス雰囲気中で行うことを特徴とする内面
に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法であ
る。
内面に亜鉛層を溶射したアルミニウムビレットを所定温
度に加熱して熱間押出し、次いで冷間で引抜加工するア
ルミニウム管材の製造方法において、前記熱間押出時の
加熱を不活性ガス雰囲気中で行うことを特徴とする内面
に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法であ
る。
【０００５】請求項２記載の発明は、引抜加工の途中で
行う中間焼鈍を不活性ガス雰囲気中で行うことを特徴と
する請求項１記載の内面に亜鉛層を被覆したアルミニウ
ム管材の製造方法である。
行う中間焼鈍を不活性ガス雰囲気中で行うことを特徴と
する請求項１記載の内面に亜鉛層を被覆したアルミニウ
ム管材の製造方法である。
【０００６】請求項３記載の発明は、熱間押出時の加熱
を、亜鉛層を被覆したアルミニウム管材内のみを不活性
ガス雰囲気として行うことを特徴とする請求項１記載の
内面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法で
ある。
を、亜鉛層を被覆したアルミニウム管材内のみを不活性
ガス雰囲気として行うことを特徴とする請求項１記載の
内面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法で
ある。
【０００７】請求項４記載の発明は、引抜加工の途中で
行う中間焼鈍を、亜鉛層を被覆したアルミニウム管材内
のみを不活性ガス雰囲気として行うことを特徴とする請
求項２記載の内面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材
の製造方法である。
行う中間焼鈍を、亜鉛層を被覆したアルミニウム管材内
のみを不活性ガス雰囲気として行うことを特徴とする請
求項２記載の内面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材
の製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明では、内面に
Ｚｎ層を被覆したアルミニウム管材の熱間押出時の加熱
を不活性ガス雰囲気中で行うので、Ｚｎ被覆層は酸化し
たり脆化したりせずに、アルミニウム管材内面に拡散し
て強固に密着する。従って、熱間押出時や引抜加工時に
Ｚｎ被覆層に割れが生じるようなことがない。この熱間
押出時の加熱を不活性ガス雰囲気中で行うことによる効
果は、酸化の進み易い純Ｚｎが溶射された場合において
特に顕著に現れる。
Ｚｎ層を被覆したアルミニウム管材の熱間押出時の加熱
を不活性ガス雰囲気中で行うので、Ｚｎ被覆層は酸化し
たり脆化したりせずに、アルミニウム管材内面に拡散し
て強固に密着する。従って、熱間押出時や引抜加工時に
Ｚｎ被覆層に割れが生じるようなことがない。この熱間
押出時の加熱を不活性ガス雰囲気中で行うことによる効
果は、酸化の進み易い純Ｚｎが溶射された場合において
特に顕著に現れる。
【０００９】請求項２記載の発明は、熱間押出時の加熱
に加えて、冷間引抜き時の焼鈍も不活性ガス雰囲気中で
行うものである。内面にＺｎ層を溶射したアルミニウム
管材の押出後の素管の内面は、一般に、Ｚｎ濃度が高
い。そこで、この発明のように、冷間引抜きの途中に行
う焼鈍を不活性ガス雰囲気中で行ってＡｌとＺｎの拡散
層の酸化を防止すると、Ｚｎ被覆層の割れはさらに起き
難くなる。熱間押出後の素管を、引抜加工前に焼鈍する
場合も、不活性ガス雰囲気中で行うのが望ましい。
に加えて、冷間引抜き時の焼鈍も不活性ガス雰囲気中で
行うものである。内面にＺｎ層を溶射したアルミニウム
管材の押出後の素管の内面は、一般に、Ｚｎ濃度が高
い。そこで、この発明のように、冷間引抜きの途中に行
う焼鈍を不活性ガス雰囲気中で行ってＡｌとＺｎの拡散
層の酸化を防止すると、Ｚｎ被覆層の割れはさらに起き
難くなる。熱間押出後の素管を、引抜加工前に焼鈍する
場合も、不活性ガス雰囲気中で行うのが望ましい。
【００１０】請求項３又は４記載の発明では、アルミニ
ウム管材内のみを不活性ガス雰囲気にするので、炉内全
体を不活性ガス雰囲気とする場合に比べて、不活性ガス
量が少なくて済み経済的である。また不活性ガス雰囲気
にするのが短時間で行える。アルミニウム管材内を不活
性ガスで置換するには、前記アルミニウム管材の開口部
に、ノズルを取付けたアルミニウム円板を嵌合し、前記
ノズルを介して前記アルミニウム管材内に不活性ガスを
通流する方法が簡便である。不活性ガスを通流しながら
熱処理する場合は、アルミニウム板による密閉度はあま
り高くする必要がない。
ウム管材内のみを不活性ガス雰囲気にするので、炉内全
体を不活性ガス雰囲気とする場合に比べて、不活性ガス
量が少なくて済み経済的である。また不活性ガス雰囲気
にするのが短時間で行える。アルミニウム管材内を不活
性ガスで置換するには、前記アルミニウム管材の開口部
に、ノズルを取付けたアルミニウム円板を嵌合し、前記
ノズルを介して前記アルミニウム管材内に不活性ガスを
通流する方法が簡便である。不活性ガスを通流しながら
熱処理する場合は、アルミニウム板による密閉度はあま
り高くする必要がない。
【００１１】本発明において、アルミニウム管材の内面
に溶射するＺｎ層は、純Ｚｎ層でなくてもよく、Ａｌ−
Ｚｎ系合金などのＺｎ系合金であっても、同様の効果が
得られる。不活性ガスとしては入手し易い窒素ガスやア
ルゴンガスが好適である。
に溶射するＺｎ層は、純Ｚｎ層でなくてもよく、Ａｌ−
Ｚｎ系合金などのＺｎ系合金であっても、同様の効果が
得られる。不活性ガスとしては入手し易い窒素ガスやア
ルゴンガスが好適である。
【００１２】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。 （実施例１）JIS-1050合金製の円筒状ビレット（外径20
0mm,内径60mm）の内側に溶射ガンをセットして、ビレッ
ト内面にＺｎを溶射した。溶射量は20g/m2とした。溶射
後のビレット（管材Ａ）を窒素ガス雰囲気の炉中で 500
℃に加熱した後、熱間押出により外径70mm、肉厚6mm の
管材Ｂに加工した。この管材Ｂを窒素ガス雰囲気の炉中
で 350℃に加熱し、冷却した。次に、これに冷間引抜き
と大気中での焼鈍を繰返し、外径10mm、肉厚0.5mm のチ
ューブを製造した。
る。 （実施例１）JIS-1050合金製の円筒状ビレット（外径20
0mm,内径60mm）の内側に溶射ガンをセットして、ビレッ
ト内面にＺｎを溶射した。溶射量は20g/m2とした。溶射
後のビレット（管材Ａ）を窒素ガス雰囲気の炉中で 500
℃に加熱した後、熱間押出により外径70mm、肉厚6mm の
管材Ｂに加工した。この管材Ｂを窒素ガス雰囲気の炉中
で 350℃に加熱し、冷却した。次に、これに冷間引抜き
と大気中での焼鈍を繰返し、外径10mm、肉厚0.5mm のチ
ューブを製造した。
【００１３】（実施例２）実施例１において、管材Ｂの
冷間引抜時の焼鈍を窒素ガス雰囲気中で行った他は、実
施例１と同じ方法によりチューブを製造した。
冷間引抜時の焼鈍を窒素ガス雰囲気中で行った他は、実
施例１と同じ方法によりチューブを製造した。
【００１４】（実施例３）実施例１において、管材Ａ、
Ｂの加熱を、円筒状ビレットの両開口端部に、ノズルを
取付けたJIS-1050合金製円板を嵌合し、前記ノズルを介
して管材内の空気を窒素ガスで置換した後、これを大気
雰囲気の炉中で加熱する方法により行った。その他は実
施例１と同じ方法によりチューブを製造した。
Ｂの加熱を、円筒状ビレットの両開口端部に、ノズルを
取付けたJIS-1050合金製円板を嵌合し、前記ノズルを介
して管材内の空気を窒素ガスで置換した後、これを大気
雰囲気の炉中で加熱する方法により行った。その他は実
施例１と同じ方法によりチューブを製造した。
【００１５】（実施例４）実施例３において、冷間引抜
き前の管材Ｂの加熱を行わなかった他は、実施例３と同
じ方法によりチューブを製造した。
き前の管材Ｂの加熱を行わなかった他は、実施例３と同
じ方法によりチューブを製造した。
【００１６】（比較例１）実施例１において、熱間押出
前の管材Ａの加熱、及び冷間引抜き前の管材Ｂの加熱を
大気雰囲気中で行った他は、実施例１と同じ方法により
チューブを製造した。
前の管材Ａの加熱、及び冷間引抜き前の管材Ｂの加熱を
大気雰囲気中で行った他は、実施例１と同じ方法により
チューブを製造した。
【００１７】得られた各々のチューブについてＺｎ層の
被覆状態を観察した。またこのチューブを長さ100mm に
切断してサンプルとし、このサンプルをNaClとNa2SO4を
含む腐食液に１ヶ月間浸漬して耐食性を試験した。耐食
性は、試験後のサンプルを縦に割いて、平板状に成形
し、腐食生成物を除去してチューブ内面に生じた孔食の
深さを測定して行った。結果を表１に示す。
被覆状態を観察した。またこのチューブを長さ100mm に
切断してサンプルとし、このサンプルをNaClとNa2SO4を
含む腐食液に１ヶ月間浸漬して耐食性を試験した。耐食
性は、試験後のサンプルを縦に割いて、平板状に成形
し、腐食生成物を除去してチューブ内面に生じた孔食の
深さを測定して行った。結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】 （注）＊○Zn層が全面に被覆されている。×Zn層に割れが生じチューブが露出。
【００１９】表１より明らかなように、本発明例品 (N
o.1〜4)はＺｎ層が全面に被覆されており、浸漬試験後
の孔食深さも浅く優れた耐食性を示した。特にNo.2は引
抜加工中の焼鈍も不活性ガス雰囲気中で行った為、拡散
層が全く酸化せず孔食深さが最も浅くなった。またNo.
3,4は管材内部のみを窒素ガスで置換したため、窒素ガ
スの置換が短時間で済み生産性に富み、又窒素ガスの使
用量も少なかった。これに対して、比較例のNo.5は大気
中で加熱又は焼鈍したためＺｎ層に割れが生じ、部分的
にＡｌチューブが露出した。そのため貫通孔食が発生し
た。
o.1〜4)はＺｎ層が全面に被覆されており、浸漬試験後
の孔食深さも浅く優れた耐食性を示した。特にNo.2は引
抜加工中の焼鈍も不活性ガス雰囲気中で行った為、拡散
層が全く酸化せず孔食深さが最も浅くなった。またNo.
3,4は管材内部のみを窒素ガスで置換したため、窒素ガ
スの置換が短時間で済み生産性に富み、又窒素ガスの使
用量も少なかった。これに対して、比較例のNo.5は大気
中で加熱又は焼鈍したためＺｎ層に割れが生じ、部分的
にＡｌチューブが露出した。そのため貫通孔食が発生し
た。
【００２０】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明では、内面
にＺｎ層を溶射したアルミニウム管材の加熱処理又は焼
鈍を不活性ガス雰囲気中で行うので、Ｚｎ被覆層が酸化
して熱間押出時等に割れたりしない。従って内面全体が
Ｚｎ層で被覆された耐食性に優れるアルミニウムチュー
ブが得られる。また管材内部のみを不活性ガスで置換す
ることにより、不活性ガスの使用量が低減でき経済的で
あり、また不活性ガスの置換が短時間でなされ生産性に
優れる。よって工業上顕著な効果を奏する。
にＺｎ層を溶射したアルミニウム管材の加熱処理又は焼
鈍を不活性ガス雰囲気中で行うので、Ｚｎ被覆層が酸化
して熱間押出時等に割れたりしない。従って内面全体が
Ｚｎ層で被覆された耐食性に優れるアルミニウムチュー
ブが得られる。また管材内部のみを不活性ガスで置換す
ることにより、不活性ガスの使用量が低減でき経済的で
あり、また不活性ガスの置換が短時間でなされ生産性に
優れる。よって工業上顕著な効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２８Ｆ 19/06 Ｆ２８Ｆ 19/06 Ｂ (72)発明者 土公 武宜 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 新倉 昭男 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 内面に亜鉛層を溶射したアルミニウムビ
レットを所定温度に加熱して熱間押出し、次いで冷間で
引抜加工するアルミニウム管材の製造方法において、前
記熱間押出時の加熱を不活性ガス雰囲気中で行うことを
特徴とする内面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の
製造方法。 - 【請求項２】 引抜加工の途中で行う中間焼鈍を不活性
ガス雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１記載の内
面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法。 - 【請求項３】 熱間押出時の加熱を、亜鉛層を被覆した
アルミニウム管材内のみを不活性ガス雰囲気として行う
ことを特徴とする請求項１記載の内面に亜鉛層を被覆し
たアルミニウム管材の製造方法。 - 【請求項４】 引抜加工の途中で行う中間焼鈍を、亜鉛
層を被覆したアルミニウム管材内のみを不活性ガス雰囲
気として行うことを特徴とする請求項２記載の内面に亜
鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8142815A JPH09323116A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 内面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8142815A JPH09323116A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 内面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09323116A true JPH09323116A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15324279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8142815A Pending JPH09323116A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 内面に亜鉛層を被覆したアルミニウム管材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09323116A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003105445A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Nippon Steel Corp | 外観の優れためっき鋼板の加熱成形方法 |
| WO2005066570A1 (en) * | 2004-01-09 | 2005-07-21 | Showa Denko K.K. | Heat exchanger, method for manufacturing the same, and heat exchanging tube |
| CN101787418A (zh) * | 2010-03-15 | 2010-07-28 | 长沙电机厂有限责任公司 | 一种金属材料连续化成型在线防氧化方法及其装置 |
-
1996
- 1996-06-05 JP JP8142815A patent/JPH09323116A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003105445A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Nippon Steel Corp | 外観の優れためっき鋼板の加熱成形方法 |
| WO2005066570A1 (en) * | 2004-01-09 | 2005-07-21 | Showa Denko K.K. | Heat exchanger, method for manufacturing the same, and heat exchanging tube |
| CN101787418A (zh) * | 2010-03-15 | 2010-07-28 | 长沙电机厂有限责任公司 | 一种金属材料连续化成型在线防氧化方法及其装置 |
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