JPS609093B2 - すぐれた高温サグ性と犠性陽極特性をもつた薄板用アルミニウム合金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、すぐれた高温サグ性と犠牲陽極特性をもっ
た薄板用アルミニウム（Ａそ）合金に関するものである
。 従来、一般に、例えばオートバイや自動車などのラジエ
ーター、クーラーのコンデンサー、およびェバポレィタ
ーなど（以下これらを総称して熱交換器という）の製造
には、フィン材とみてそれぞれＡＡ規格１０５の材（９
９．５％以上のＡ〆）、同３００３材（Ａ〆−１。 ２％Ｍｎ）および同７０７２村（Ａ夕−１．２％Ｚｎ）
などの薄板が使用され、前記フィン材を管体に、有フラ
ックスろう付け法や真空ろう付け法などによって取付け
ることにより上記熱交換器が製造されている。 しかし、フィン材を構成する上記の従来ＡそおよびＡそ
合金薄板は、高温サグ性（後述の実施例参照）が劣るた
めに、管体へのフィン材のろう付けに際して、前記フィ
ン材は外力および自重によって変形し、ろう付け前のフ
ィン材組立て形状をろう付け後まで保持し得ないという
問題点があった。 この発明は、上述のような観点から、すぐれた高温サグ
性を有すると共に、例えば各種熱交換器のフィン材とし
て適用した場合に管体に腐食を発生させない犠牲陽極特
性をもった薄板用Ａそ合金を提供するもので、その成分
組成範囲を、重量％で・、Ｚｎ：０．５〜８．０％、 Ｍｎ：０．３〜２．５％、 Ｎｉ：０．０５〜１．０％ Ａ夕および不可避不純物：残り、 で構成した点に特徴を有するものである。 つぎに、この発明の薄板用Ａク合金において、成分組成
範囲を上述のように限定した理由を説明する。

【ａ】 Ｚｎ Ｚｎ成分には合金の隣性陽極特性（すなわち、例えば前
記合金のフィン材と管体とより構成される熱交換器であ
れば、前記フィン材によって前記管体に腐食が発生する
のを防止する特性）を向上させる作用があるが、その含
有量が０．５％未満では所望のすぐれた犠牲陽極特性を
確保することができないので０．５％以上含有させなけ
ればならない。 しかし「８０％を越えて含有させるとサグ性が劣化する
ようになると共に、合金の熔融点が低下するようになっ
てろう付けに際しての高温加熱時に部分溶融する場合が
あるので８％を越えて含有させてはならない。｛ｂ｝
Ｍｎ Ｍｎ成分には後述するＮｊ成分との共存において高温サ
グ性を向上させる作用があるがＬその含有量が０４３％
未満では前記作用に所望の効果が得られないので０．３
％以上含有させなければならない。 しかし「２．５％を越えて含有させてもさらに一段の効
果向上は現われないことから「その上限値を２．５％と
定めた。〔ＣＩ Ｎｉ Ｎｉ成分は、Ｍｎ成分との相乗効果によって、高温サグ
性を向上させるために添加含有されるが〜その含有量が
０．０５％未満では高温サグ性改善はなされないので０
．０５％以上の含有が必要である。 しかし１．０％の含有で高温サグ性改善効果は飽和値に
達することから、その上限値を１．０％と定めた。つぎ
に、この発明の合金を実施例により比較例とともに説明
する。 【１’Ａ夕−１．５％Ｚｎ−１．０％Ｍｎ−０．５％Ｎ
ｉ合金（本発明合金）、■ Ａ〆−１．５％Ｚｎ−１．
０％Ｍｎ−０．１％Ｚｒ合金（同一出願人による先行発
明合金、特厭昭５１・一１５２０２７号参照）、‘３’
Ａ〆−１．２％Ｚｎ合金（従釆７０７２合金）、以上
ｍ〜湖合金の銭塊（長さ２０００側×幅９０仇舷×厚さ
４５比妙）をそれぞれ温度５８０００に２独特間保持し
て灼熱化処理した後、その上下面を各５脚厚だけ機械面
削により除去した。 このように厚さ４４仇奴とした面削鉾塊を、温度５１０
００で熱間圧延して厚さ８脚とした後、冷間圧延によっ
て厚さ２柵に圧延した。 ついで温度４００℃に１時間保持の中間蛾鈍を施した後
、その厚さ２柵わ冷間圧延によって厚さ０．５肋まで減
じ、されに前記の中間焼鈍を行ない、最終冷間圧延によ
って厚さ０．５側を厚さ０．１５肌に減じて本発明合金
裸薄板ト先行発明合金裸薄板、および従来７０７２合金
裸薄板をそれぞれ製造した。また「上記（１｝〜（３’
合金の面削錆塊の上下削面のそれぞれに、厚さ５５側の
Ａ夕−９．５％Ｓｉ−１．５％Ｍｇ合金ろう材を重ね合
わせ、両側４隅部（計８ケ所）をスポット的に熔接して
仮付けし、以後上述の裸薄板製造の場合と同一条件で圧
延して、本発明合金ろう材クラッド薄板、先行発明合金
ろう材クラッド薄板「および従来７０７２合金ろう材ク
ラッド薄板をそれぞれ製造した。 ついで、この結果得られた裸薄板およびろう材クラッド
薄板に関して高温サグ性試験および蟻性陽極特性試験を
行った。 まず、高温サグ性試験は、上記の裸薄板およびろう材ク
ラツド薄板のそれぞれから長さ６０帆×幅１５側×厚さ
０．１５肋の寸法をもった試験片を切出し、第１図に概
略側面図で示されるように、前記試験片１を、その長さ
方向半分（３仇吻）がステンレス鋼台２から突出するよ
うに固定し、【ａ｝温度６００ｏｏに、それぞれ１分「
２分、４分、および８分間加熱保持、｛ｂ’温度５６
０ｏｏ、５８０００、６００００、および６２０００に
それぞれ８分間加熱保持、の条件で加熱し、前記試験片
１の垂下値１を測定した。 この測定結果を第１表および第２表に示した。第１表 第２表 第１表および第２表に示す結果から明らかなように、裸
薄板およびろう材クラッド簿板のいずれにおいても、本
発明合金は、従来７０７２合金に比して著しくすぐれた
サグ性を示し、されに先行発明合金と比較しても長時間
保持および高温側ですぐれた特性を示している。 また、従来一般に６００００で３〜５分保持した場合に
垂下量が５側以下のものが実用性があるとされているが
、近年複雑な構造の製品への適用が広まり、より高温サ
グ性のよいフィン材の開発が望まれていることから鑑み
て、本発明合金ろう材クラッド薄板は、温度６２０ｏ
Ｃに８分間保持しても４．５側の垂下量しか示さないの
で、これの複雑な形状をした製品への適用が可能となる
ばかりでなく、その製品の仕上り寸法精度も一段とすぐ
れたものとなるのである。 ついで、犠牲陽極特性試験は、上記の裸薄板およびろう
材クラッド薄板のそれぞれから長さ１４０柳×幅２仇物
×厚さ０．１５脚の寸法をもった試験片を９枚づつ切り
出し、第２図に概略斜視図で示されるように、裸薄板試
験片３については、心材；ＡＡ規格３００３材、ろう材
：同×４００４材（Ａ〆−９．５＊％Ｓｊ−１．５％Ｍ
ｇ）からなる長さ１４０脚×幅７仇肋×厚さ１．０柳の
寸法をもってろう材クラッド平板４の上面に７側間隔に
真空ろう付けにより立設し、一方ろう材クラッド薄板試
験片３′については同寸法のｉ０５の材（９９．５％以
上のＡ夕）からなる裸平板４〆の上面に前記の裸薄板試
験片の場合と同様にこれを立設して、それぞれ犠牲陽極
特性試験用組立て体Ａを形成し、つぎにこの組立て体に
対して、温度３０ｑｏの５％食塩水に１０分間浸債、引
上げての強制乾燥５粉ご間の１時間サィクルの交互浸債
を９０日間施し、前託ろう材クラッド平板４および裸平
板４′の上記試験片ろう付け側の面に発生した孔食状況
を観察した。 この観察結果が第３表に示されている。第３表に示され
る結果から明らかなように、本発明合金は、裸材および
ろう材クラッド材のいずれの場合にもすぐれた犠牲陽極
特性を示すので相手材である平板には全く腐食が発生し
ていないのに対して、従来７０７２合金においては、犠
牲陽極特性が悪いために相手材である平板には多数の孔
食の発生が認められる。 第３表 上述のように、この発明の合金は、すぐれた高温サグ性
および犠牲陽極特性をもつので、これを特に通常の熱交
換器のフィン材として使用した場合には、フィン材のも
つすぐれた磁性陽極効果のために管体の腐食が完全に防
止でき、また管体とフィン材とのろう付けに際しても組
立て時の形状がそのままろう付け後も保持されるのでフ
ィン材に粗密が発生せず、この結果冷却・加熱を均一に
効率よく行なうことができ性能および寿命の向上がはか
れるなど有用な効果がもたされるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はサグ性試験態様を示す概略側面図、第２図は犠
牲陽極特性試験用組立て体の概略斜視図である。 図面し、おいて、１・・・高温サグ性試験片、２・・・
ステンレス鋼台、Ａ…擬性陽極犠牲試験用組立て体、３
，３′・・・試験片、４，４′・・・平板。 精１図 精２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｚｎ：０．５〜８．０％、 Ｍｎ：０．３〜２．５％、 Ｎｉ：０．０５〜１．０％ Ａｌおよび不可避不純物：残り、 （以上重量％）からなることを特徴とするすぐれた高温
   サグ性と犠牲陽極特性をもった薄板用アルミニウム合金
   。