JPS6032703B2 - ろう付用Ａｌ材料 - Google Patents
ろう付用Ａｌ材料Info
- Publication number
- JPS6032703B2 JPS6032703B2 JP53136119A JP13611978A JPS6032703B2 JP S6032703 B2 JPS6032703 B2 JP S6032703B2 JP 53136119 A JP53136119 A JP 53136119A JP 13611978 A JP13611978 A JP 13611978A JP S6032703 B2 JPS6032703 B2 JP S6032703B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- corrosion
- strength
- amount
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950°C
- B23K35/286—Al as the principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
- Molten Solder (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高温強度を保持し且つ耐食性の改善されたろう
付用の山材料に関するものである。
付用の山材料に関するものである。
ＡＩは一般に耐食性の良好な材料として知られているが
、例えば熱交換器の様なろう付構造体として使用する場
合は、ろう材中のＳｉが山母材中に拡散し、該Ｓｊを核
として周囲の山母村との間の局部電池が形成される結果
、粒界腐食を起こすという危険がある。そこでこの様な
腐食を防止する方法として以下の如き方法が提案されて
いるけれども、いずれも現実的な方策とは言い難い面が
ある。以下公知方法を概説する。○｝ 陽極的に作用す
る元素（ＺｎやＳｎ等）を利用する方法（１‐ｉ）ろう
材や芯材に形成されるクラッドの表面に、ＺｎやＳｎ等
の添加された材料を更にクラツドする方法（１‐Ｕ）ろ
う材中にＺｎやＳｎ等を添加してろう材自体を陽極的に
作用する様に改資する方法（１‐並）熱交換器における
フィン材の如く、装置の．一部に、ＺｎやＳｎ等の添加
された材料を使用し、その陽極的作用によって他の構成
部分を保護する方法‘２１ Ｓｉに対するＮ母材の耐粒
界拡散性を改善強化する方法湖 母材中に第３成分を添
加して母材をろう材との対比において陰極的に作用する
様に改賞する方法。
、例えば熱交換器の様なろう付構造体として使用する場
合は、ろう材中のＳｉが山母材中に拡散し、該Ｓｊを核
として周囲の山母村との間の局部電池が形成される結果
、粒界腐食を起こすという危険がある。そこでこの様な
腐食を防止する方法として以下の如き方法が提案されて
いるけれども、いずれも現実的な方策とは言い難い面が
ある。以下公知方法を概説する。○｝ 陽極的に作用す
る元素（ＺｎやＳｎ等）を利用する方法（１‐ｉ）ろう
材や芯材に形成されるクラッドの表面に、ＺｎやＳｎ等
の添加された材料を更にクラツドする方法（１‐Ｕ）ろ
う材中にＺｎやＳｎ等を添加してろう材自体を陽極的に
作用する様に改資する方法（１‐並）熱交換器における
フィン材の如く、装置の．一部に、ＺｎやＳｎ等の添加
された材料を使用し、その陽極的作用によって他の構成
部分を保護する方法‘２１ Ｓｉに対するＮ母材の耐粒
界拡散性を改善強化する方法湖 母材中に第３成分を添
加して母材をろう材との対比において陰極的に作用する
様に改賞する方法。
ところが（１−ｉ）の方法では製造条件が複雑になって
生産コストが高騰するという欠点がある。
生産コストが高騰するという欠点がある。
又（１一Ｕ）のうちＺｎを利用する方法は、耐食性改善
効果が顕著であるにもかかわらず、Ｚｎの蒸気圧が高い
為にろう付時に蒸発飛散して炉の汚染を招くという問題
がある。そしてＺｎの代りにＳｎを利用する方法では、
蒸発飛散という問題を回避することができた代りに加工
性が低くなるという欠点があり、圧延の実施が困難であ
るから実用性がない。更に（１−餌）の方法では、例え
ばへツダータンクの様にフィン材と直接接触しない部材
については保護が及ばないため極めて不完全な方法と言
わなければならない。又■及び【３ｉの改善強化法とし
て、例えばプレージングシート芯材用材料として汎用さ
れているＮ材料（例えばＪＩＳ３００３材）にＣｕ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｚ首等を添加したり、或はソーキング等の熱
処理条件を変更したりする試みがなされているが、未だ
満足すべき成果は得られていない。尚この３００３材は
、Ｍｈを主要成分の１つとするもので、周知の如く耐食
性自体は極めて良好であるが、ろう付条件下（即ち高温
加熱下）では粒界腐食の感受性が極めて高いものとなり
、なんらかの改質が望まれている。また他方では上記３
００３材や３２０３材の如きＡＩ−Ｎｈ系合金〔Ｍｎ：
１．０〜１．５％（以下％は重量％を意味する）〕が高
温強度において劣ることに着目し、Ｍｎの含有量を特定
（０．５〜１．５％）しつつＣｒ、Ｔｉ、Ｚｒを配合す
ることによって加工性及び高温強度の両特性を満足する
ろう付け用アルミニウム合金を提供しようとする試みも
ある（特関昭５０−１１８９１９）。
効果が顕著であるにもかかわらず、Ｚｎの蒸気圧が高い
為にろう付時に蒸発飛散して炉の汚染を招くという問題
がある。そしてＺｎの代りにＳｎを利用する方法では、
蒸発飛散という問題を回避することができた代りに加工
性が低くなるという欠点があり、圧延の実施が困難であ
るから実用性がない。更に（１−餌）の方法では、例え
ばへツダータンクの様にフィン材と直接接触しない部材
については保護が及ばないため極めて不完全な方法と言
わなければならない。又■及び【３ｉの改善強化法とし
て、例えばプレージングシート芯材用材料として汎用さ
れているＮ材料（例えばＪＩＳ３００３材）にＣｕ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｚ首等を添加したり、或はソーキング等の熱
処理条件を変更したりする試みがなされているが、未だ
満足すべき成果は得られていない。尚この３００３材は
、Ｍｈを主要成分の１つとするもので、周知の如く耐食
性自体は極めて良好であるが、ろう付条件下（即ち高温
加熱下）では粒界腐食の感受性が極めて高いものとなり
、なんらかの改質が望まれている。また他方では上記３
００３材や３２０３材の如きＡＩ−Ｎｈ系合金〔Ｍｎ：
１．０〜１．５％（以下％は重量％を意味する）〕が高
温強度において劣ることに着目し、Ｍｎの含有量を特定
（０．５〜１．５％）しつつＣｒ、Ｔｉ、Ｚｒを配合す
ることによって加工性及び高温強度の両特性を満足する
ろう付け用アルミニウム合金を提供しようとする試みも
ある（特関昭５０−１１８９１９）。
但し同公報には、Ｍｎ量を少なくし過ぎると十分な強度
を与えることができないと述べられており、後述する如
くこの記載は本発明者等の知見と一致するものではなも
、。又同公報にはＭｎ量を過大（１．５％以上）にする
と巨大なＡ１一Ｍｎ化合物が形成されて加工性が低下す
る旨も記載されているがＭｎ過剰と粒界腐食感受性の関
係については述べられていない。本発明はこの様な情況
下になされたものであって、ろう材成分時にＳｉの母材
中での拡散性が抑制されると共に、高強度特性を犠牲に
しないでそれ自体の粒界腐食感受性が低いろう付用ＡＩ
材料を提供することを目的とする。
を与えることができないと述べられており、後述する如
くこの記載は本発明者等の知見と一致するものではなも
、。又同公報にはＭｎ量を過大（１．５％以上）にする
と巨大なＡ１一Ｍｎ化合物が形成されて加工性が低下す
る旨も記載されているがＭｎ過剰と粒界腐食感受性の関
係については述べられていない。本発明はこの様な情況
下になされたものであって、ろう材成分時にＳｉの母材
中での拡散性が抑制されると共に、高強度特性を犠牲に
しないでそれ自体の粒界腐食感受性が低いろう付用ＡＩ
材料を提供することを目的とする。
そして本発明に係る該材料とは、Ｍｎを０．００３〜０
．３％、Ｃｕを０．００３〜０．５％の範囲で必須的に
含むと共に、Ｚｒ、Ｃｒ及びＴｉのうち少なくとも１種
を０．０５〜０．３％、残り２種を０．３％以下含み、
且つ残部がＡＩ及び不可避的不純物からなるものである
点に要旨が存在する。即ちＭｎの配合量を高強度特性が
失なわれない範囲で低く押えることによって粒界腐食感
受性を低いものとし、且つＺｒ、Ｃｒ、Ｔｉの少なくと
も１種を所定範囲内の量加えることによって耐拡散性の
向上を画っている。次にこれら各成分配合量の限定理由
を述べる。
．３％、Ｃｕを０．００３〜０．５％の範囲で必須的に
含むと共に、Ｚｒ、Ｃｒ及びＴｉのうち少なくとも１種
を０．０５〜０．３％、残り２種を０．３％以下含み、
且つ残部がＡＩ及び不可避的不純物からなるものである
点に要旨が存在する。即ちＭｎの配合量を高強度特性が
失なわれない範囲で低く押えることによって粒界腐食感
受性を低いものとし、且つＺｒ、Ｃｒ、Ｔｉの少なくと
も１種を所定範囲内の量加えることによって耐拡散性の
向上を画っている。次にこれら各成分配合量の限定理由
を述べる。
まずＮｈであるが、Ｍｎ量が増大する母材としての強度
は向上するが、同時に粒界腐食感受性も高まってくるの
で、種々研究しこれら両性質を同時に満足できる最大量
は０．３％であることを見出した。但し０．００３％以
上を確保しなければ高温強度を十分に発揮させることが
できなくなる。即ち０．３％以下のＭｎ量であっても、
従来の知見と異なって高温強度の低下を招かないことが
見出された。次にＣｕは結晶粒の微細化及び強度向上の
両効果を有するが、０．５％を超えると却って耐食性の
劣化がみられるので、０．５％を上限と定めた。但し０
．００３％禾満になると結晶粒の微細化並びに強度向上
の両効果が発揮されなくなる。最後にＺｒ、Ｃｒ及びＴ
ｉの３元素であるが、これら１種でも耐拡散性の改良及
び強度の向上機能を発揮する。しかしこれらの配合量が
３種とも０．０５％未満では前記効果は享受できず、少
なくとも１種は０．０５％以上なければならない。逆に
３種とも０．３％を超えると加工性低下という問題が生
じる。次に本発明を実施例によって更に具体的に述べる
。尚下記の例はプレージングシート用芯材として利用す
る場合を述べるものであるが、フィン材、その他各種の
単体構成部品としても利用できることは言う迄もない。
下記組成の芯材を準備した。
は向上するが、同時に粒界腐食感受性も高まってくるの
で、種々研究しこれら両性質を同時に満足できる最大量
は０．３％であることを見出した。但し０．００３％以
上を確保しなければ高温強度を十分に発揮させることが
できなくなる。即ち０．３％以下のＭｎ量であっても、
従来の知見と異なって高温強度の低下を招かないことが
見出された。次にＣｕは結晶粒の微細化及び強度向上の
両効果を有するが、０．５％を超えると却って耐食性の
劣化がみられるので、０．５％を上限と定めた。但し０
．００３％禾満になると結晶粒の微細化並びに強度向上
の両効果が発揮されなくなる。最後にＺｒ、Ｃｒ及びＴ
ｉの３元素であるが、これら１種でも耐拡散性の改良及
び強度の向上機能を発揮する。しかしこれらの配合量が
３種とも０．０５％未満では前記効果は享受できず、少
なくとも１種は０．０５％以上なければならない。逆に
３種とも０．３％を超えると加工性低下という問題が生
じる。次に本発明を実施例によって更に具体的に述べる
。尚下記の例はプレージングシート用芯材として利用す
る場合を述べるものであるが、フィン材、その他各種の
単体構成部品としても利用できることは言う迄もない。
下記組成の芯材を準備した。
試料ＮＯ．１〜３は本発明芯材であり、試料Ｎｏ．４〜
６は比較芯材である。第 １ 表 （注：残部はＡＩ及び不可避的不純物：※）この芯材に
対し、第２表に示す組成のろう材を夫々１５％ずつ両面
にクラッドし、板厚０．６帆のプレージングシートを作
成した。
６は比較芯材である。第 １ 表 （注：残部はＡＩ及び不可避的不純物：※）この芯材に
対し、第２表に示す組成のろう材を夫々１５％ずつ両面
にクラッドし、板厚０．６帆のプレージングシートを作
成した。
第２表
この板の中央部に、ＪＩＳ・Ｚ−２２４７（ヱーＪクセ
ン試験法）に準じたェリクセン加工を施こし、深さ８側
の凹部を形成した。
ン試験法）に準じたェリクセン加工を施こし、深さ８側
の凹部を形成した。
これをＮ２ガス雰囲気（露点：−６０ｏｏ以下）中で６
０５ｑ○、２分間の加熱を行なって試験片とし、この試
験片をアノード電解促進試験法によって腐食試験を行な
った。尚試験片裏側の凹部に対応する最突出先端部を電
極に向わせる様にセットした。腐食液：０．州ａＣＩ水
溶液 試験電流：０．２ｍＡ／の、１６時間 前記凹部の縦断面をケーラー（Ｋｅｌｌｅｒ）氏液でエ
ッチングしたものについてその顕微鏡写真（Ｉｏｎ音）
を第１〜６図として示す。
０５ｑ○、２分間の加熱を行なって試験片とし、この試
験片をアノード電解促進試験法によって腐食試験を行な
った。尚試験片裏側の凹部に対応する最突出先端部を電
極に向わせる様にセットした。腐食液：０．州ａＣＩ水
溶液 試験電流：０．２ｍＡ／の、１６時間 前記凹部の縦断面をケーラー（Ｋｅｌｌｅｒ）氏液でエ
ッチングしたものについてその顕微鏡写真（Ｉｏｎ音）
を第１〜６図として示す。
第１〜６図は前記試料片番号１〜６に対応するが、第４
〜６図では粒界に沿って相当の腐食が見られるのに対し
、第１〜３図ではほとんど腐食がみられず、耐粒界腐食
性の優れていることがわかる。尚第４，５図ではＭｎが
過剰量配合されているため比較的密な粒界に沿って分散
する様な腐食進行が見られるのに対し、第６図ではＣｕ
が過剰量配合されているため粗な粒界に沿って腐食が進
行し、又進行深さも大きく、Ｃｕが過剰量になると却っ
て耐食性が劣化することがわかる。一方本発明では前記
した様に高温強度の保持が重要な課題の１つとなってい
るので、第３表に示す如くＭｎ含有量が本発明の条件を
満足するもの（試料Ｎｏ．７〜１６）と従来の３００針
材や３２０３材の様にＭｎ含有量が多いもの（試料Ｎｏ
．１７〜１９）を比較し、次の様な実験を行なった。
〜６図では粒界に沿って相当の腐食が見られるのに対し
、第１〜３図ではほとんど腐食がみられず、耐粒界腐食
性の優れていることがわかる。尚第４，５図ではＭｎが
過剰量配合されているため比較的密な粒界に沿って分散
する様な腐食進行が見られるのに対し、第６図ではＣｕ
が過剰量配合されているため粗な粒界に沿って腐食が進
行し、又進行深さも大きく、Ｃｕが過剰量になると却っ
て耐食性が劣化することがわかる。一方本発明では前記
した様に高温強度の保持が重要な課題の１つとなってい
るので、第３表に示す如くＭｎ含有量が本発明の条件を
満足するもの（試料Ｎｏ．７〜１６）と従来の３００針
材や３２０３材の様にＭｎ含有量が多いもの（試料Ｎｏ
．１７〜１９）を比較し、次の様な実験を行なった。
即ち第３表に示す成分からなる芯材オに対し、第２表に
示した組成のろう材を夫々１５％ずつ両面にクラッドし
、板厚０．６凧のプレージングシートを作成した。これ
をろう付温度直下の５５０℃で１０分間加熱した後、室
温まで冷却し引張試験を行なったところ、第３表に併記
する様な結果が得られた。同表に示される様にＭｈ量を
従来のＪＩＳ規格より少なくした試料（Ｎｏ．７〜１６
）であっても、高温強度は犠牲にされておらず、高温強
度を保持しつつ耐食性を向上させるという本発明の目的
が十分に達成されたことを知ることができる。第３表 （洋：残部Ｎ及び不可避的不純物） 本発明は以上の如く構成されているので、ろう付用ＡＩ
母材としての強度を維持しつつ耐拡散性が改善され、し
かも粒界腐食感受性を十分に低く押えることに成功して
おり、ろう付釘構造体の耐腐食性が大幅に改善されるこ
とになった。
示した組成のろう材を夫々１５％ずつ両面にクラッドし
、板厚０．６凧のプレージングシートを作成した。これ
をろう付温度直下の５５０℃で１０分間加熱した後、室
温まで冷却し引張試験を行なったところ、第３表に併記
する様な結果が得られた。同表に示される様にＭｈ量を
従来のＪＩＳ規格より少なくした試料（Ｎｏ．７〜１６
）であっても、高温強度は犠牲にされておらず、高温強
度を保持しつつ耐食性を向上させるという本発明の目的
が十分に達成されたことを知ることができる。第３表 （洋：残部Ｎ及び不可避的不純物） 本発明は以上の如く構成されているので、ろう付用ＡＩ
母材としての強度を維持しつつ耐拡散性が改善され、し
かも粒界腐食感受性を十分に低く押えることに成功して
おり、ろう付釘構造体の耐腐食性が大幅に改善されるこ
とになった。
第１〜６図は図面代用顕微鏡写真（１０針音）である。
灘磯鰹蝿擬灘鰯雲≦茎
麹議員鯵
灘灘藁蝿
鴎溝灘灘雪
繊麗磯
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｍｎ：０．００３〜０．３％（重量％の意味、以下
同じ）Ｃｕ：０．００３〜０．５％ を必須成分として含む他、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉよりなる群
から選択される少なくとも１種を０．０５〜０．３％、
残り２種を０．３％以下含み、残部がＡｌ及び不可避不
純物からなることを特徴とするろう付用Ａｌ材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53136119A JPS6032703B2 (ja) | 1978-11-04 | 1978-11-04 | ろう付用Ａｌ材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53136119A JPS6032703B2 (ja) | 1978-11-04 | 1978-11-04 | ろう付用Ａｌ材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5562140A JPS5562140A (en) | 1980-05-10 |
| JPS6032703B2 true JPS6032703B2 (ja) | 1985-07-30 |
Family
ID=15167739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53136119A Expired JPS6032703B2 (ja) | 1978-11-04 | 1978-11-04 | ろう付用Ａｌ材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032703B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58110653A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Kobe Steel Ltd | ろう付アルミニウム製熱交換器 |
| JPH0270397A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Kobe Steel Ltd | 不活性ガス雰囲気ろう付用アルミニウム又はアルミニウム合金部材 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE789265A (nl) * | 1971-10-01 | 1973-01-15 | Lely Nv C Van Der | Werkwijze voor het vervaardigen van bouwelementen |
| JPS5631346B2 (ja) * | 1974-03-01 | 1981-07-21 | ||
| US4093782A (en) * | 1977-03-03 | 1978-06-06 | Swiss Aluminium Ltd. | Brazed aluminum composite |
| US4098957A (en) * | 1977-11-25 | 1978-07-04 | Aluminum Company Of America | Aluminum brazing sheet |
-
1978
- 1978-11-04 JP JP53136119A patent/JPS6032703B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5562140A (en) | 1980-05-10 |
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