JPS6256223B2 - - Google Patents

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JPS6256223B2
JPS6256223B2 JP8061684A JP8061684A JPS6256223B2 JP S6256223 B2 JPS6256223 B2 JP S6256223B2 JP 8061684 A JP8061684 A JP 8061684A JP 8061684 A JP8061684 A JP 8061684A JP S6256223 B2 JPS6256223 B2 JP S6256223B2
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JP
Japan
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aluminum alloy
corrosion
resistance
impurities
pitting
Prior art date
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JP8061684A
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English (en)
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JPS60224741A (ja
Inventor
Kikuro Toyose
Hideo Fujimoto
Masao Takemoto
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は耐孔蝕性に優れたアルミニウム合金複
合罪に関し、さらに詳しくは水腐蝕環境において
優れた耐孔蝕性を有するアルミニウム合金複合材
に関する。 [従来技術] 一般にアルミニウム合金は耐蝕性良好な材料と
して広く知られているが、水系媒体と接触して使
用される場合には、孔蝕型の腐蝕を生じて短時間
で貫通腐蝕を生じる場合があり、広く一般の水質
で実際に使用されているアルミニウム合金は現状
において殆んどない。 アルミニウム合金の耐孔蝕性を向上させる方法
としては、犠性陽極層をクラツドしたアルクラツ
ド材、例えば、JIS3003合金を芯材としてAl―
1wt%Zn合金を皮材としたアルクラツド3003が良
く知られているが、この場合には、アルクラツド
層の消耗が大きかつたり、3003合金芯材に接する
部位の7072合金層が選択的に腐蝕されることがあ
り、安定した耐孔蝕性や防蝕寿命が得られるには
至つていない。この原因としては、例えば、7072
合金は淡水中においては孔蝕型の腐蝕を生じ、孔
蝕が3003合金芯材に達すると300合金芯材に沿つ
て腐蝕が横方向に進行するためである。従つて、
安定した耐孔蝕性を有するためには皮材自体の耐
孔蝕性が不可欠となる。 アルミニウム合金自体の耐孔蝕性を向上させる
方法として、Znを含有させることが有効との報
告があるが、不純物として不可避的に混入してく
るFeを極力規制し、かつ、混入したFeは何等か
の方法により有効カソードとしての作用を抑制し
なければZnを含有させても有効な耐孔蝕性を得
ることはできない。また、長期にわたり有効な耐
孔蝕性を保有させるには、それ自体の耐蝕性(溶
出速度)も向上させなければならない。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記に説明したアルミニウム合金の耐
孔蝕性についての知見からなされたものであり、
ろう付け後においても、それ自体耐孔蝕性に優
れ、相対的に卑な電位を有するアルミニウム合金
と、それ自体耐孔蝕性に優れ、相対的に貴な電位
を有するアルミニウム合金の複合材であり、一般
の水質下においても充分な耐孔蝕性が得られ、か
つ、多目的用途の耐孔蝕性に優れたアルミニウム
合金複合材を提供するものである。 [問題点を解決するための手段] 本発明に係る耐孔蝕性に優れたアルミニウム合
金複合材のの特徴とするところは、 (1) Zn0.1〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt% を含有し、かつ、 Mn/Fe=1.5以上 である残部Alおよび不純物からなるアルミニ
ウム合金を皮材とし、 Cu0.2〜1.0wt% を含有し、さらに、 Cr0.05〜0.5wt%、Zr0.05〜0.5wt%、Ti0.05
〜0.5wt% のうちから選んだ1種または2種以上 を含有し、残部Alおよび不純物からなるアル
ミニウム合金を芯材とすることを特徴とする耐
孔蝕性に優れたアルミニウム合金複合材を第1
の発明とし、 (2) Zn0.1〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt% を含有し、かつ、 Mn/Fe=1.5以上 である残部Alおよび不純物からなるアルミニ
ウム合金を皮材とし、 Cu0.2〜1.0wt%、Mn0.05〜0.5wt% を含有し、さらに、 Cr0.05〜0.5wt%、Zr0.05〜0.5wt%、 Ti0.05〜0.5wt% のうちから選んだ1種または2種以上 を含有し、残部Alおよび不純物からなるアル
ミニウム合金を芯材とすることを特徴とする耐
孔蝕性に優れたアルミニウム合金複合材を第2
の発明とし、 (3) Zn0.1〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt%、Mg0.2
〜2.5wt% を含有し、かつ、 Mn/Fe=1.5以上 である残部Alおよび不純物からなるアルミニ
ウム合金を皮材とし、 Cu0.2〜1.0wt% を含有し、さらに、 Cr0.05〜0.5wt%、Zr0.05〜0.5wt%、Ti0.05
〜0.5wt% とうちから選んだ1種または2種以上 を含有し、残部Alおよび不純物からなるアル
ミニウム合金を芯材とすることを特徴とする耐
孔蝕性に優れたアルミニウム合金複合材を第3
の発明とし、 (4) Zn0.1〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt%、Mg0.2
〜2.5wt% を含有し、かつ、 Mn/Fe=1.5以上 である残部Alおよび不純物からなるアルミニ
ウム合金を皮材とし、 Cu0.2〜1.0wt%、Mn0.05〜0.5wt% を含有し、さらに、 Cr0.05〜0.5wt%、Zr0.05〜0.5wt%、Ti0.05
〜0.5wt% のうちから選んだ1種または2種以上 を含有し、残部Alおよび不純物からなるアルミ
ニウム合金を芯材とすることを特徴とする耐孔蝕
性に優れたアルミニウム合金複合材を第4の発明
とする4つの発明よりなるものである。 本発明に係る耐孔蝕性に優れたアルミニウム合
金複合材について以下詳細に説明する。 先ず、本発明に係る耐孔蝕性に優れたアルミニ
ウム合金複合材の皮材の含有成分および成分割合
について説明する。 Znはアルミニウム合金の電位を卑に移行させ
る元素であり、同時にアルミニウム合金表面の自
然酸化皮膜を付安定にし、腐食形態を孔蝕型から
全面腐蝕型にかえる作用があり、Zn含有量を増
加させると電位は卑に移行し、腐食形態も全面腐
蝕型となるが、含有量が多くなり過ぎると自己腐
蝕速度が増大する。従つて、Zn含有量は自己腐
蝕速度を増大させることがなく、腐食形態を改善
する範囲として0.1〜1.0wt%とする。 Mnは不純物として不可避的に含有されてくる
Al6(MnFe)化合物を固定するので耐孔蝕性に
有効な元素であり、不純物として含まれるFeは
Al3FeおよびAl6Feとして晶出し、アルミニウム
合金に対してカソデイツクに作用し、その近傍が
孔蝕の核となり耐孔蝕性を著しく阻害し、また、
アルミニウム合金中にMnが含有されているとAl6
(MnFe)のAlに対する有効カソードとしての作
用はMn/Feの比により大きく異なり、Mn/Fe
の比が1.5以上なれば有効カソードとしての作用
が著しく抑制される。そして、Mn含有量が
0.05wt%未満では不可避的に混入してくるFeの
有効カソードとしの作用を充分に抑することがで
きず、また、0.3wt%を越えて含有されると晶出
物の増大を招き、耐孔蝕性を向上させることはで
きない。さらに、MnはAl中に固溶しアルミニウ
ム合金の電位を貴に移行させ、腐蝕形態を全面腐
蝕型とするために必要なZn含有量が増大し、そ
の結果、耐孔蝕性が改善すれば自己腐蝕速度が増
大する。従つて、Mn含有量は0.05〜0.3wt%と
し、かつ、Mn/Fe=1.5以上とする。 Mgは耐孔蝕性を低下させずに強度を向上させ
る元素であり、含有量が0.2wt%未満では強度向
上成分として有効ではなく、また、2.5wt%を越
えて含有されると加工、熱処理等の条件によつて
はMgZn2およびAl3Mgを析出し、腐蝕性を低下さ
せる。従つて、Mg含有量は0.2〜2.5wt%とす
る。 次に、本発明に係る耐孔蝕性に優れたアルミニ
ウム合金複合材の芯材、例えば、ろう付け熱交換
器のように高温加熱される用途に好ましい芯材の
含有成分および成分割合について説明する。 Cuは強度を向上し、かつ、電位を貴に移行さ
せる元素であるが、Cu含有によりアルミニウム
合金の一般耐蝕性が大きく阻害されるので、耐蝕
性を要求されるアルミニウム合金にはせいぜい
0.3wt%の含有が限度であつたが、ろう付時に570
〜610℃の高温加熱を受けることにより耐蝕性を
殆んど低下させることなく、強度を向上し、か
つ、電位向上元素として有効に利用できることが
わかつた。そして、Cu含有量が0.2wt%未満では
電位を充分に貴とすることができず、強度も所期
の目的に対して不充分であり、また、1.0wt%を
越えて含有されるとろう付時加熱されても耐蝕性
低下を防止することができない。よつて、Cu含
有量は0.2〜1.0wt%とする。 MuはFeとAl6(MnFe)化合物を生成し、Feの
有効カソードとしての作用を抑制し、耐蝕性向上
に有効なであるが、ろう付時の加熱により粒界に
優先析出し粒界腐蝕感受性を有するようになるの
で、Feの有効カソード作用を効果的に抑制し、
かつ、ろう付後においても粒界腐蝕感受性を有し
ない含有量として、Mn含有量は0.05〜0.5wt%と
する。 Cr、Zr、Tiは何れもサブグレインを強化して
ろう付時の再結晶を抑制する元素であり、従つ
て、ろう付時においても結晶粒は圧延方向に伸長
された偏平となつており、ろう付時に接触するろ
う材からのSiの拡散防止に有効であり、含有量が
0.05wt%未満ではこれらの効果は不充分であり、
また、0.5wt%を越えて含有されると巨大化合物
を作り、加工性が低下し、かつ、耐久性を低下さ
せる。よつて、Cr含有量は0.05〜0.5wt%、Zr含
有量は0.05〜0.5wt%、Ti含有量は0.05〜0.5wt%
とする。 [実施例] 本発明に係る耐孔蝕性に優れたアルミニウム合
金複合材の実施例を説明する。 実施例 1 第1表に示す含有成分および成分割合のアルミ
ニウム合金を溶製後鋳造し、0.6mmtのアルミニ
ウム合金圧延板を作成し{第2表のNo.31〜No.36、
No.42〜No.47(第1表においては、No.1〜No.6、No.
12〜No.22)}、最終熱処理として360℃×1時間の
焼鈍を施して供試材とした。なお、第1表の皮材
のSi、Tiは不純物であり、この程度の含有では耐
蝕性には何等の影響を与えない。また、第1表の
芯材のFe、Siは不純物であり、この程度の含有
では耐蝕性に影響を与えない。 これらの供試材を水道(1l/minのオーバーフ
ロー)に6ケ月浸漬し、その後腐蝕生成物を除去
し、重量法による腐蝕速度の測定と表面からの顕
微鏡焦点深度法による孔蝕深さを測定した。 結果は第2表に示す通りであり、本発明に係る
耐孔蝕性に優れたアルミニウム合金複合材の皮
材、芯材ともに良好な耐蝕性、耐孔蝕性を示して
いる。即ち、No.1〜No.6は耐孔蝕性に優れ、か
つ、相対的に卑な電位を有するアルミニウム合金
であつて、皮材として好適であり、また、No.12〜
No.16はろう付熱交換器等の最終工程において570
〜610℃のろう付加熱が行なわれる用途に適した
芯材であり、No.17〜No.22は比較材である。 実施例 2 第2表におけるNo.54〜No.59のアルミニウム合金
複合材(板厚0.4mm両面複合材、複合率各10%)
を作成し、360℃×1時間の熱処理後、さらに、
N2ガス雰囲気中で600℃×5minのろう付相当の加
熱を施して供試材とした。 この供試材をエチレングリコール20%、Clイ
オン1000ppm、Cuイオン10ppmの液中で、88℃
×8時間RT×16時間の温度サイクルのもとで
42日間浸漬した。 その結果を第2表に示す。この第2表から本発
明に係る耐孔蝕性に優れたアルミニウム合金複合
材は極めて優れた耐蝕性、耐孔蝕性を有してお
り、比較材とは格段の相違があることがわかる。
【表】
【表】
【表】
【表】 [発明の効果] 以上説明したように、本発明に係る耐孔蝕性に
優れたアルミニウム合金複合材は、優れた耐蝕性
および優れた耐孔蝕性を有しており、比較材に比
べ格段に性能が改善されるという効果がある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Zn0.1〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt%を含有
    し、かつ、 Mn/Fe=1.5以上 である残部Alおよび不純物からなるアルミニウ
    ム合金を皮材とし、 Cu0.2〜1.0wt% を含有し、さらに、 Cr0.05〜0.5wt%、Zr0.05〜0.5wt%、Ti0.05〜
    0.5wt% のうちから選んだ1種または2種以上 を含有し、残部Alおよび不純物からなるアルミ
    ニウム合金を芯材とすることを特徴とする耐孔蝕
    性に優れたアルミニウム合金複合材。 2 Zn0.1〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt% を含有し、かつ、 Mn/Fe=1.5以上 である残部Alおよび不純物からなるアルミニウ
    ム合金を皮材とし、 Cu0.2〜1.0wt%、Mn0.05〜0.5wt% を含有し、さらに、 Cr0.05〜0.5wt%、Zr0.05〜0.5wt%、Ti0.05〜
    0.5wt% のうちから選んだ1種または2種以上を 含有し、残部Alおよび不純物からなるアルミニ
    ウム合金を芯材とすることを特徴とする耐孔蝕性
    に優れたアルミニウム合金複合材。 3 Zn0.1〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt%、Mg0.2
    〜2.5wt% を含有し、かつ、 Mn/Fe=1.5以上 である残部Alおよび不純物からなるアルミニウ
    ム合金を皮材とし、 Cu0.2〜1.0wt% を含有し、さらに、 Cr0.05〜0.5wt%、Zr0.05〜0.5wt%、Ti0.05〜
    0.5wt% とうちから選んだ1種または2種以上 を含有し、残部Alおよび不純物からなるアルミ
    ニウム合金を芯材とすることを特徴とする耐孔蝕
    性に優れたアルミニウム合金複合材。 4 Zn0.1〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt%、Mg0.2
    〜2.5wt% を含有し、かつ、 Mn/Fe=1.5以上 である残部Alおよび不純物からなるアルミニウ
    ム合金を皮材とし、 Cu0.2〜1.0wt%、Mn0.05〜0.5wt% を含有し、さらに、 Cr0.05〜0.5wt%、Zr0.05〜0.5wt%、Ti0.05〜
    0.5wt% のうちから選んだ1種または2種以上 を含有し、残部Alおよび不純物からなるアルミ
    ニウム合金を芯材とすることを特徴とする耐孔蝕
    性に優れたアルミニウム合金複合材。
JP8061684A 1984-04-21 1984-04-21 耐孔蝕性に優れたアルミニウム合金複合材 Granted JPS60224741A (ja)

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JPS60224741A JPS60224741A (ja) 1985-11-09
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JPS61194144A (ja) * 1984-10-23 1986-08-28 Furukawa Alum Co Ltd 耐孔食性アルミニウム合金
JPH0641621B2 (ja) * 1986-03-31 1994-06-01 スカイアルミニウム株式会社 ろう付用クラッド材のアルミニウム合金芯材
JP2815708B2 (ja) * 1990-12-28 1998-10-27 本田技研工業株式会社 耐食性に優れたアルミニウム合金クラッド材
CA2299449C (en) * 1997-02-23 2006-09-19 Hoogovens Aluminium Walzprodukte Gmbh High strength al-mg-zn-si alloy for welded structures and brazing application

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