JP2004035966A

JP2004035966A - Aluminum alloy clad material and its manufacturing process

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Publication number: JP2004035966A
Application number: JP2002196729A
Authority: JP
Inventors: Ryota Ozaki; 尾崎　良太; Hirokazu Tanaka; 田中　宏和; Yoshifusa Shoji; 正路　美房
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP4030006B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum alloy clad material which is excellent in corrosion resistance, brazeability, clad rolling workability, and strength characteristic after brazing, and its manufacturing process. <P>SOLUTION: An aluminum alloy clad material is clad on one side of a core material with a sacrificial anode material and on another side with an Al-Si base brazing material, and the core material is an alloy which contains by mass%, 0.6-2.0%Mn, 0.3-1.0%Cu, 0.3-1.2%Si, 0.06-0.35%Ti and ≥0.01% and not more than 0.4%Fe, and the sacrificial anode material contains 2.0-6.0%Zn, 0.2-1.0%Mn, 0.01-0.4 %Si and 0.01-0.3%Fe, and in this three layered clad material, the compound of 0.1 μm or more of diameters of a particle is 2x10<SP>6</SP>or less per 1mm<SP>2</SP>among the Mn base, Si base and Fe base compound which exist in a matrix. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アルミニウム合金クラッド材、とくに、フッ化物系フラックスを用いるろう付けまたは真空ろう付けにより製造されるラジエータ、ヒータコアなどのアルミニウム合金製熱交換器の流体通路構成部材（チューブまたはヘッダープレート）、もしくはラジエータと接続する配管材として好適に使用されるアルミニウム合金クラッド材、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱交換器、たとえば自動車のラジエータは、外面にフィンを有し内面が冷媒の通路となるチューブおよびヘッダーから構成されている。自動車のラジエータまたはヒータコアなどのチューブ、もしくはヘッダープレートに使用される材料には、ＪＩＳ　Ａ３００３　などのＡｌ−Ｍｎ　系アルミニウム合金を芯材とし、芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ　系アルミニウム合金のろう材をクラッドした二層構造のアルミニウム合金クラツド材、芯材の両面にろう材をクラッドした三層のアルミニウム合金クラツド材、または芯材の一方の面にろう材を他方の面にＡｌ−Ｚｎ　系もしくはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金の犠牲陽極材をクラッドした三層構造のアルミニウム合金クラツド材が用いられている。
【０００３】
クラッド材のＡｌ−Ｓｉ　系のろう材は、例えば、自動車のラジエータを製造する時、チューブ外面とフィンとの接合、チューブとヘッダープレートとの接合、またはクラッド材からチューブを製造するときの接合をろう付けにより行うためのものであり、さらにチューブ材を製造する場合には、クラッド材を円筒状に曲げ加工して両縁部をろう付け接合するためのものである。この場合のろう付には、いずれも不活性ガス雰囲気中でフッ化物系フラックスを用いたろう付け、または真空ろう付けが適用される。
【０００４】
チューブ内面を構成する犠牲陽極材は、使用中に作動流体と接して犠牲陽極作用を発揮し、芯材の孔食の発生や隙間腐食の発生を防止するためのものであり、チューブ外面に接合されたフイン材は、使用中に犠牲陽極作用を発揮して芯材の孔食を防食する。また、ＡＬ−Ｚｎ　系犠牲陽極材（チューブ内面）は、実際に使用されるろう付け加熱後（ラジエータを構成するときのろう付け加熱後）には、Ｚｎと芯材のＣｕとが相互拡散することによって犠牲陽極材表面から芯材に向かって電位勾配を有する傾斜材となっている。このような電位勾配を有する傾斜材は、腐食が平面的に進行する全面腐食となり、局部的に深さ方向に進行する孔食の発生を防止することができる。
【０００５】
近年、自動車の軽量化に伴い、たとえばラジエータを構成するチューブの薄肉化が要望されており、チューブ素材となるクラッド材の強度および耐食性を改善するための手法が種々提案されている。例えば、チューブ外面は、外面に設けられたフィン材の犠牲陽極作用によって耐食性が確保されるものであり、一般に、フィン材には、ＪＩＳ　Ａ７０７２　またはＡ３２０３　のようにＺｎを含有したアルミニウム合金が用いられているが、これらのフィン材においても薄肉化に伴う強度向上のため、前記Ａ３２０３　材のＭｎ含有量を多くしたり、Ｃｕ含有量を多くすることが行われている。しかし、この手法では、フィン材の犠牲陽極効果が十分に発揮しないことがある。
【０００６】
クラッド材の強度向上の手段として、芯材にＭｇやＣｕを添加したり、内皮材または芯材にＭｇおよびＳｉを共存させ、Ｍｇ_２Ｓｉ　化合物を形成させることにより高強度化を図ることも試みられているが、芯材や犠牲陽極材へのＭｇ添加は、ラジエータの組み付け時の加熱ろう付けをフッ化物系フラックスを使用して行う場合、Ｍｇが加熱ろう付け中にフラックスに拡散してフッ化物系フラックス中のＦ　（フッ素）と反応するため、綿状のＭｇＦ_２化合物を形成し、このため、加熱ろう付け時に、フラックスによるろう材表面の酸化皮膜除去作用が十分に行われず、ろう付け性を低下させるという問題がある。また、芯材へのＣｕの添加は、たとえばチューブとした場合、内面の耐食性を低下させるという問題があるため、Ｃｕ含有量の上限を規制することが必要となり（特開平６−２３５３５　号公報、参照）、多くのＣｕを添加する場合には、犠牲陽極材の厚さを大きくする（特開平８−１３４５７４号公報、参照）ことが行われている。
【０００７】
また、耐食性を改善するための手法として、チューブ内面を冷媒が高速で通過するときに生じるエロージョン・コロージョンを防止したクラッド材として、Ａｌ合金芯材のそれぞれの片面に、Ｚｎを１．０　〜６．０　％およびＭｎを０．２　〜２．０　％含有し、残部Ａｌおよびその他不可避不純物からなるＡｌ合金であって、かつ、平均粒径が０．１　〜０．８　μｍ　のＡｌ−Ｍｎ　系金属間化合物を数密度２．０　×１０^９個／ｍｍ^３以上で含有することにより腐食電流値を４０μＡ　／ｃｍ^２以下とした　Ａｌ　合金からなる犠牲陽極材と、所定量のＳｉを含有するＡｌ−Ｓｉ　系合金ろう材とをクラッドしてなる熱交換器用アルミニウム合金複合材（特開平１１−６１３０５号公報参照）が提案されている。
【０００８】
また、Ｍｎ：０．３　〜２．０　％、Ｃｕ：０．２５〜１．０　％、Ｓｉ：０．３　〜１．１　％、Ｔｉ：０．０５〜０．３５％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芯材に、Ｚｎ：１．５　〜８　％、Ｓｉ：０．０１〜０．８　％、Ｆｅ：０．０１〜０．３　％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなる組成を有し、マトリックス中に存在するＳｉ系化合物とＦｅ系化合物のうち、粒子径が０．１　μｍ　以上の化合物が、合計数で１ｍｍ^２あたり２　×１０^４個以下である犠牲陽極材をクラッドする熱交換器用高強度高耐食アルミニウム合金クラッド材（特開平１１−２９３３７２　号公報参照）も提案されている。
【０００９】
しかし、特開平１１−６１３０５号公報に記載された発明のクラッド材は、犠牲陽極材に粗大（０．１　〜０．８　μｍ　）でマトリックスより貴なＳｉ系化合物やＦｅ系化合物、Ｍｎ系化合物が存在すると、この化合物が局部カソードとして作用し、犠牲陽極材（内皮材）の耐食性が劣るため、さらに薄肉化されたチューブを使用する場合、犠牲陽極効果による長寿命化が図り難い。
【００１０】
特開平１１−２９３３７２　号公報に記載されたクラッド材のように、犠牲陽極材としてＺｎ量が多いものを適用する場合、熱間圧廷時の伸び量が非常に大きく、そのためクラッド材とする際、熱間圧延時に犠牲陽極材がろう材に比べて優先的に伸び過ぎ、コイル材（圧延材）の先端および末端では圧延ロール荷重が十分に伝わらず、クラッド材（犠牲陽極材またはろう材と芯材と）の接合性が不十分となる。このため、クラッド材に反りが生じたり、クラッド率にばらつきが生じる。これら圧延不良部を除去するため、製品歩留りが低下する。また、ろう付け性の観点からは、従来のＡｌ−Ｓｉ　系やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材ではクラッド材の製造過程でろう材中に粗大な共晶Ｓｉ粒が生成し、この粗大なＳｉ粒が、加熱ろう付け中に、ろう材の溶融を不均一にし、チューブ外面とフィンとの接合、チューブとヘッダープレートとの接合、チューブ自体の接合をろう付け型で行う場合には、チューブ同士の接合を低下させる。
【００１１】
本発明者らは、アルミニウム製熱交換器の作動流体通路材料（チューブ材、ヘッダープレート材）に用いられるアルミニウム合金クラッド材における上記従来の問題を解消するために、耐食性、ろう付け性、クラッド性（ろう付け前の圧延加工性）、ろう付け後の強度特性に対する合金成分の影響および合金成分の組み合わせの効果について多角的な検討を行った結果、（１）　犠牲陽極材に、ＳｉおよびＦｅとともにＭｎを含有させることにより、高強度を得るだけでなく、Ｓｉ系化合物、Ｆｅ系化合物などの化合物の析出を抑制し、これら化合物の粒径および分布を制御することで、酸性または中性環境下での耐食性を向上させることができること、（２）　犠牲陽極材にＭｎを含有させることにより、圧延時の変形抵抗を高め、ろう材の変形抵抗と等しくすることで良好なクラッド性が得られること、（３）　従来のＡｌ−Ｓｉ　系やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材にＳｒを共存させることによって、粗大なＳｉ粒の生成が抑制されて、ろうの溶融が均一となり、ろうの流動性が向上することで各部の接合不良が改善されることを見出した。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その目的は、ラジエータ、とくに自動車搭載用のラジエータ、ヒータコアなどのアルミニウム製熱交換器のチューブ材、ヘッダープレート材、配管材として好適に使用することができる耐食性、ろう付け性、クラッド性（ろう付け前の圧延加工性）、ろう付け後の強度特性に優れたアルミニウム合金クラッド材およびその製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の請求項１によるアルミニウム合金クラッド材は、芯材の一方の面に犠牲陽極材をクラッドし、他方の面にＡｌ−Ｓｉ　系ろう材をクラッドしたアルミニウム合金クラッド材であって、芯材がＭｎ：０．６　〜２．０　％、Ｃｕ：０．３　〜１．０　％、Ｓｉ：０．３　〜１．２　％、Ｔｉ：０．０６〜０．３５％、Ｆｅ：０．４　％以下を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、犠牲陽極材がＺｎ：２．０　〜　６．０％、Ｍｎ：０．２　〜１．０　％、Ｓｉ：０．０１〜０．４　％、Ｆｅ：０．０１〜０．３　％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で構成され、犠牲陽極材のマトリックス中のＭｎ系化合物、Ｓｉ系化合物およびＦｅ系化合物のうち、粒子径（円相当直径、以下同じ）０．１　μｍ　以上の化合物粒子が１ｍｍ^２あたり２　×１０^６個以下であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２によるアルミニウム合金クラッド材は、請求項１において、前記Ａｌ−Ｓｉ　系ろう材が、Ｓｒ：０．００５　〜０．１　％を含有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３によるアルミニウム合金クラッド材は、請求項１または２において、前記犠牲陽極材が、さらに　Ｉｎ　：０．００５　〜０．０５％、Ｓｎ：０．００５　〜０．０５％のうち１種または２種を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４によるアルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記犠牲陽極材が、さらにＭｇ：３．０　％以下を含有することを特徴とする。
【００１７】
請求項５によるアルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記芯材が、さらにＭｇ：０．５　％以下を含有することを特徴とする。
【００１８】
請求項６によるアルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記芯材が、さらにＣｒ：０．５　％以下、Ｚｒ：０．３　％以下およびＢ　：０．１　％のうちの１種以上を含有することを特徴とする。
【００１９】
請求項７によるアルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記犠牲陽極材が、さらにＣｕ：０．２　％以下、Ｃｒ：０．３　％以下、Ｔｉ：０．３　％以下、Ｚｒ：０．３　％以下およびＢ　：０．１　％以下のうちの１種以上を含有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項８によるアルミニウム合金クラッド材の製造方法は、請求項１〜７のいずれかに記載の芯材用、犠牲陽極材用およびＡｌ−Ｓｉ　系ろう材用のアルミニウム合金を造塊し、犠牲陽極材用およびろう材用アルミニウム合金鋳塊については所定厚さまで熱間圧延し、ついで、芯材用アルミニウム合金鋳塊の一方の面に犠牲陽極材用アルミニウム合金を、他方の面にろう材用アルミニウム合金を組み合わせて　熱間圧延することによりアルミニウム合金クラッド材を製造する方法であって、犠牲陽極材用アルミニウム合金鋳塊は均質化処理を行わず、均質化処理を行う場合には、均質化処理温度を４３０　℃以下、保持時間を１０時間以下とすることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明は、アルミニウム合金からなる芯材の一方の面にアルミニウム合金からなる犠牲陽極材をクラッドし、他方の面にＡｌ−Ｓｉ　系ろう材をクラッドした三層構造のアルミニウム合金クラッド材である。以下、犠牲陽極材および芯材の化学組成ならびに犠牲陽極材の化合物粒子分布を規定した理由について説明する。
、化学組成の含有量に付した％は、質量％を示す。
【００２２】
１．犠牲陽極材について
Ｚｎ：２．０　〜６．０　％
Ｚｎは、犠牲陽極材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を発揮させる。その結果、芯材の孔食やすき間腐食を防止する。Ｚｎ含有量が２．０　％未満ではそれらの効果が小さく、６．０　％を超えると自己耐食性が低下する。したがって、Ｚｎ含有量は２．０　〜６．０　％とした。
【００２３】
Ｍｎ：０．２　〜１．０　％
Ｍｎは、強度を向上させるとともに、クラッド圧延時に犠牲陽極材の変形抵抗を向上させ、クラッド性を改善する効果がある。また、犠牲陽極材中でＭｎ系化合物を形成するので、その化合物粒子の分布を後述するＳｉ系化合物およびＦｅ系化合物粒子の分布とともに調整することによって、腐食形態を変え、芯材の孔食の発生を軽減することができる。犠牲陽極材中の粒子径０．１　μｍ　以上のこれらの化合物粒子の合計が１ｍｍ^２当たり２　×１０^６個以下であれば、耐自己腐食性が良好となり、犠牲陽極材の表面から芯材に向けて電位勾配が形成され、この電位勾配の形成によって犠牲陽極効果を十分に発揮して芯材の孔食の発生を防止することができる。Ｍｎ含有量が０．２　％未満ではその効果は小さく、１．０　％を超えると鋳造時に粗大な化合物が生成し、自己耐食性が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は０．２　％〜１．０　％とした。
【００２４】
Ｓｉ：０．４　％以下
Ｓｉは、犠牲陽極材のマトリックス中にＳｉ系化合物を生成させ、この粒子分布を前述のＭｎ系化合物および後述するＦｅ系化合物粒子の分布とともに調整することによって電位勾配を利用した犠牲陽極効果が有効に作用し、芯材の孔食の発生を防止する。しかし、Ｓｉ含有量が０．４　％を超えると犠牲陽極材の自己耐食性を低下させるとともに、Ｓｉ系化合物粒子の数が多くなり、前記犠牲陽極効果が有効に作用しなくなる。また、Ｓｉ含有量が０．０１％未満では地金コストが高くなる。したがって、好ましいＳｉ含有量は、０．０１〜０．４　％である。さらに好ましい範囲は、０．０１〜０．３　％である。
【００２５】
Ｆｅ：０．３　％以下
Ｆｅは、犠牲陽極材のマトリックス中にＦｅ系化合物を生成させ、この粒子分布を前述のＭｎ系化合物およびＳｉ系化合物粒子の分布とともに調整することによって電位勾配を利用した犠牲陽極効果が有効に作用し、芯材の孔食の発生を防止する。しかし、Ｆｅ含有量が０．３　％を超えると犠牲陽極材の自己耐食性を低下させるとともに、犠牲陽極効果が阻害され芯材の孔食の発生を防止することができなくなる。また、０．０１％未満では地金コストが高くなり、好ましくない。したがって、好ましいＦｅ含有量は、０．０１〜０．３　％である。さらに好ましい範囲は、０．０１〜０．２　％以下である。
【００２６】
Ｉｎ：０．００５　〜０．０５％
Ｉｎは、必要に応じ添加する元素であり、微量の含有量によって犠牲陽極材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を発揮して芯材の孔食またはすき間腐食の発生を防止する。犠牲陽極効果を発揮させるためには、Ｉｎ含有量を０．００５　％以上とする必要がある。しかし、０．０５％を超えて含有すると自己耐食性および圧延加工性が低下する。したがって、Ｉｎ含有量は０．００５　〜０．０５％とした。なお、好ましい範囲は、０．０１〜０．０２％である。
【００２７】
Ｓｎ：０．００５　〜０．０５％
Ｓｎは、必要に応じ添加する元素であり、微量の含有量によって犠牲陽極材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を発揮して芯材の孔食またはすき間腐食の発生を防止する。犠牲陽極効果を発揮させるためには、Ｓｎ含有量を０．００５　％以上とする必要がある。しかし、０．０５％を超えて含有すると自己耐食性と圧延加工性が低下する。したがって、Ｓｎ含有量は０．００５　〜０．０５％とした。さらに好ましい範囲は、０．０１〜０．０２％である。
【００２８】
Ｍｇ：３．０　％以下
犠牲陽極材中のＭｇは、加熱ろう付け中に芯材へ拡散し、芯材中のＳｉやＣｕとともに強度を向上させるよう機能する。また、犠牲陽極材に残存したＭｇはＳｉとともに強度を高める。これらの効果によりクラッド材の強度が向上する。Ｍｇの好ましい含有量は３．０　以下であり、３．０　％を越えると圧延加工性が低下する。Ｍｇのさらに好ましい含有範囲は０．１　〜３．０　％、最も好ましい含有量は０．５　〜２．５　％の範囲である。
【００２９】
Ｃｕ：０．２　％以下、Ｃｒ：０．３　％以下、Ｔｉ：０．３　％以下、Ｚｒ：０．３　％以下、Ｂ　：０．１　％以下
上記の元素は、強度を高めるよう機能するが、Ｃｕが０．２　％を越えると、犠牲陽極材と芯材との間の電位差が十分に確保できず芯材に対する犠牲陽極効果が低下する。Ｃｒ、Ｔｉ、ＺｒおよびＢ　がそれぞれ上限を越えると、鋳造時に巨大な化合物が生成して、健全な板材の製造が困難となる。
【００３０】
本発明のクラッド材の犠牲陽極材は、ＺｎのほかにＭｎを含有させ、クラッド性を改善するとともに、Ｍｎ系化合物、Ｓｉ系化合物およびＦｅ系化合物の粒子分布を調整することによって犠牲陽極効果を十分に発揮させ、芯材に発生する孔食を軽減させるものである。クラッド材の製造において、犠牲陽極用アルミニウム合金の鋳塊については、必ずしも均質化処理を行う必要はなく、合金成分の調整、製造条件の調整により上記化合物粒子分布を得ることが可能であるが、上記の化合物粒子分布を確実に達成するためには、均質化処理を行い、その時の均質化処理温度を４３０　℃以下、保持時間を１０時間以内とするのが望ましい。均質化処理温度が４３０　℃を越えると、犠牲陽極材中の化合物粒子が多くなり、粒子径０．１　μｍ　以上の化合物粒子の合計が１ｍｍ^２当たり２　×１０^６個を越える化合物分布が生じる。
【００３１】
２．芯材について
Ｍｎ：０．６　〜２．０　％
Ｍｎは、芯材の強度を向上させるとともに、芯材の電位を貴にして犠牲陽極材との電位差を大きくして犠牲陽極効果を高めるよう機能する。Ｍｎ含有量が０．６　％未満ではその効果が得られない。しかし、含有量が２．０　％を超えると、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が低下して健全な板材（芯材）が得られない。したがって、Ｍｎ含有量は０．６　〜２．０　％とした。さらに好ましい範囲は１．２　〜１．８　％である。
【００３２】
Ｃｕ：０．３　〜１．０　％
Ｃｕは、芯材の強度を向上させるとともに、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極材のとの電位差、ろう材との電位差を大きくして、犠牲陽極効果を向上させるよう機能する。また、チューブをラジエータとして組み付けるときの加熱ろう付けの際に、Ｃｕが犠牲陽極材およびろう材に拡散して、犠牲陽極材およびろう材の厚さ方向になだらかな濃度勾配を形成させる。この結果、芯材側の電位は貴となり、犠牲陽極材の表面側およびろう材の表面側の電位は卑となって、犠牲陽極材およびろう材の厚さ方向になだらかな電位勾配が形成されるので、腐食形態を全面腐食型にする。Ｃｕ含有量が０．３　％未満ではその効果が小さく、１．０　％を超えると芯材の耐食性が低下し、また融点が低下して、加熱ろう付け時に局部的な溶融が生じる。したがって、Ｃｕ含有量は０．３　〜１．０　％とした。さらに好ましい範囲は０．４　〜０．７　％である。
【００３３】
Ｓｉ：０．３　〜１．２　％
Ｓｉは、芯材の強度を向上させる機能を有する。とくに、チューブをラジエータに組み付けるときの加熱ろう付けの際に、犠牲陽極材にＭｇが存在する場合、Ｍｇが拡散してＳｉと共存することによって加熱ろう付け後、時効硬化を生じせしめ強度をさらに高める効果がある。Ｓｉ含有量が０．３　％未満ではそれらの効果が小さく、１　．２％を超えると耐食性を低下させるとともに、芯材の融点を下げるため加熱ろう付け時に局部的な溶融が生じ易くなる。したがって、Ｓｉ含有量は０．３　〜１．２　％とした。さらに好ましくは０．６　〜１．１　％である。
【００３４】
Ｔｉ：０．０６〜０．３５％
Ｔｉは、板材の板厚方向に濃度の高い領域と低い領域とに分かれ、それらが交互に分布する層状組織を形成する。Ｔｉ濃度の低い領域は、高い領域に比べて優先的に腐食するため腐食形態を層状にする効果を有し、それにより板厚方向への腐食の進行を妨げて芯材の孔食の発生を防止する。しかし、Ｔｉ含有量が０．０６％未満ではこの効果が十分でなく０．３５％を超えると鋳造が困難となり、また圧延加工性が劣化して健全な芯材の製造が困難となる。
【００３５】
Ｆｅ：０．４　％以下
芯材中のＦｅは、不純物であり、アルミニウム母材（マトリックス）に対してカソードとなって耐食性を低下させる。このため、少なければ少ないほど好ましいが、Ｆｅ含有量の低いアルミニウム地金の使用は、コストが高くなり実用的でない。しかし、この発明では、Ｆｅ含有量が０．４　％以下であれば許容することができる。したがって、Ｆｅ含有量の上限を０．４　％とした。
【００３６】
Ｍｇ：０．５　％以下
Ｍｇは、芯材の強度を向上させる効果を有するが、加熱ろう付け性を低下させる。特に、フッ化物系フラックスを使用して不活性ガス雰囲気で加熱ろう付けを行う場合、芯材のＭｇ含有量が０．５　％を超えると、Ｍｇがフッ化物系フラックスと反応してフッ化物を生成するため、ろう付け性が低下するとともに、ろう付け部の外観がわるくなる。したがって、Ｍｇ含有量は０．５　％以下とした。
【００３７】
Ｃｒ：０．５　％以下、Ｚｒ：０．３　％以下、Ｂ　：０．１　％以下
上記の元素は強度を向上させるよう機能するが、上記の範囲を越えて含有すると、鋳造時に巨大な晶出物が生成して、健全な板材の製造が困難となる。
【００３８】
３．ろう材について
Ｓｒ：０．００５　〜０．１　％
Ｓｒは、ろう材中のＳｉ粒子を微細且つ均一に分散させる作用を有する。Ｓｉが微細且つ均一に分散することにより、ろうの溶融が均一となり、ろう付け性が改善される。Ｓｒの好ましい含有量は０．００５　〜０．１　％の範囲であり、０．００５　％未満ではその効果が十分でなく、０．１　％を越えて含有してもその効果が飽和してそれ以上の改善効果が得られない。Ｓｒのさらに好ましい含有範囲は０．０１〜０．０３％である。
【００３９】
本発明のろう材としては、Ｓｒが含有されている以外は、通常用いられているＡｌ−Ｓｉ　系合金、たとえば６　〜１３％のＳｉを含むアルミニウム合金が適用される。ラジエータなどに構成するためのろう付けが真空ろう付けである場合には、たとえば、Ａｌ−Ｓｉ−（１．０〜２．０　％）Ｍｇ　系合金が用いられる。そのほか、Ｂｉ：０．２　％以下、Ｂｅ：０．１　％以下、Ｃａ：１．０　％以下、Ｌｉ：１．０　％以下が添加されてもよい。
【００４０】
本発明のアルミニウム合金クラッド材は、芯材、犠牲陽極材およびＡｌ−Ｓｉ　系ろう材を構成するアルミニウム合金を、たとえば、連続鋳造により造塊し、必要に応じて均質化処理後、犠牲陽極材用およびろう材用アルミニウム合金の鋳塊については、それぞれ所定厚さまで熱間圧延し、ついで、芯材用アルミニウム合金鋳塊と、犠牲陽極用アルミニウム合金およびろう材用アルミニウム合金を組み合わせて、常法に従って熱間圧延によりクラッド材とし、その後冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延により所定の厚さとすることによって製造される。
【００４１】
【実施例】
連続鋳造により表１に示す化学組成を有する芯材用合金、表２に示す化学組成を有する犠牲陽極材用合金、および表３に示す化学組成を有するろう材用合金の鋳塊を準備し、芯材の鋳塊および犠牲陽極材の鋳塊について均質化処理を行った。その際、犠牲陽極材の鋳塊に対しては、添加元素を完全に固溶させ、析出物化合物粒子の粗大化を抑制するために、均質化処理温度を４００　〜４３０　℃、保持時間を７　〜１０ｈ　とするいくつかの条件を選択して均質化処理を行った。なお、クラッド番号３５および３６のクラッド材については、犠牲陽極材の鋳塊均質化処理温度を４５０　℃とし、この温度に１０時間保持する条件で均質化処理を行った。表１、表２において、本発明の条件を外れたものには下線を付した。
【００４２】
【表１】

【００４３】
【表２】

【００４４】
【表３】

【００４５】
その後、犠牲陽極材用鋳塊およびろう材用鋳塊を通常の熱間圧延を行った後、芯材用鋳塊と組み合わせて熱間圧延し、三層構造のクラッド材とし、さらに冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延によって厚さ０．２０ｍｍのクラッド板材（調質Ｈ１４　）を作製した。クラッドの構成は、ろう材を０．０３０ｍｍ　、犠牲陽極材を０．０２５　〜０．０５ｍｍとした。
【００４６】
得られたクラッド板材について、（１）クラッド性、（２）ろう付け性、（３）引張り強さ、（４）犠牲陽極材の化合物粒子数、（５）犠牲陽極材の耐食性および（６）外面の耐食性を評価した。評価方法は以下のとおりである。
（１）クラッド性
クラッド圧延によって得たクラッド材について健全なクラッド材（割れの有無、クラッド率の均一性など）が得られたかどうかで判断する。健全なクラッド材が得られたものは（○）、得られなかったものは（×）とした。
【００４７】
（２）ろう付け性
ろう付け性試験は、図１に示すように、水平材２（ＪＩＳ　Ａ３００３　）の上に１本のスペーサーロツド３（ステンレス鋼製、直径３ｍｍ　）を介してクラツド材１（幅５５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、厚さ０．２０ｍｍ）を垂直に傾斜させて固定する。このときクラツド材１の片側は、水平材２の表面に接触し、スペーサーロッドまでの間には間隙が生じている。この状態で、フッ化物フラックスを用いて、窒素ガス中でろう付け温度（材料温度）５９５　℃に加熱した後、冷却する。溶融したろうは、図２に符号４として示すように、クラッド材と水平材との間隙に充填される。ろう付け性の評価は、この溶融ろう４の充填長さＬを測定しする。判定基準としては、充填長さＬが１０ｍｍ以上をろう付け性良好（○）、１０ｍｍ未満をろう付け性不良（×）として評価した。
【００４８】
（３）引張強さ
上記ろう付け加熱後のアルミ合金クラッド材について引張試験を行った。引張強さが１６０ＭＰａ以上あるものを合格とした。
（４）犠牲陽極材の化合物
犠牲陽極材の化合物粒子径および個数は、透過電子顕微鏡（日本電子（株）製２００ＣＸ　）で、加速電圧条件は２００ｋＶ　で１０視野（面積合計０．０００２ｍｍ^２）観察し、写真を撮影した後、それを画像解析装置によって測定した。
【００４９】
（５）犠牲陽極材の耐食性
上記加熱ろう付け後のクラッド犠牲陽極材について以下に示す２種類の腐食試験を実施した。
腐食試験１
腐食液（弱酸性）：Ｃｌ⁻：１９５ｐｐｍ、ＳＯ_４ ^２−：６０ｐｐｍ　、Ｃｕ^２＋：１ｐｐｍ、Ｆｅ^３＋：３０ｐｐｍ
方法：腐食液に浸漬（比液量５ｍｌ／ｃｍ^２）し、８８℃で８ｈｒ　加熱した後冷却し、２５℃×１６ｈｒ保持するサイクルを６ヶ月間繰り返し試験した。
試験後の試験片の最大腐食深さを測定し、最大腐食深さが０．０８ｍｍ以下を合格とした。
腐食試験２
腐食液（ｐＨ８　）：Ｃｌ⁻：１００ｐｐｍ、ＳＯ_４ ^２−：１００ｐｐｍ、ＨＣＯ^３−：１００ｐｐｍ
方法：８８℃で加熱した腐食液に３３６ｈ連続浸漬（比液量５ｍｌ／ｃｍ^２）した。
試験後の試験片の最大腐食深さを測定し、最大腐食深さが０．０７ｍｍ以下を合格とした。
【００５０】
（６）ろう材の腐食試験
図３に示すように、クラッド板材１のろう材側（外面）１−２に、Ａｌ−１．２　％Ｍｎ−０．１５％Ｃｕ−１．０　％Ｚｎ合金からなる厚さ０．０６ｍｍのコルゲートフィン５を乗せ、窒素ガス中で弗化物フラックスを用いてろう付け加熱温度６００　℃でろう付けを行った。得られた試験材の外面をＪＩＳ　８６８１のＣＡＳＳ試験法に基づいて２週間の試験を行い、試験後の試験材のろう材側（外面）の最大腐食深さを測定し、最大腐食深さが０．１０ｍｍ以下を合格とした。
これらの結果を表４および５にまとめて示す。なお、表４、５において、本発明の条件を外れたものには下線を付した。
【００５１】
【表４】

【００５２】
【表５】

【００５３】
表４から明らかなように、クラッド番号１〜２６のクラッド材は、いずれも芯材および犠牲陽極材が発明で定める範囲の化学組成を有しているため、クラッド性およびろう付け性が良好であり、加熱ろう付け後の引張り強さは１６０　〜１７５ＭＰａの範囲にある。また、犠牲陽極材中の粒子径０．１　μｍ　以上の化合物粒子の個数が１ｍｍ^２あたり２　×１０^６個以下である組織を有するため、犠牲陽極材の弱酸性雰囲気における最大腐食深さは０．０８ｍｍ以下、ｐＨが８　である雰囲気における最大腐食深さは０．０７ｍｍ以下であり、いずれも良好である。
【００５４】
これに対し、表５に示すクラッド番号（以下、単に「番号」と記載する）２７のクラッド材は、犠牲陽極材のＭｎ含有量が１．２　％と高いため、犠牲陽極材中の粒子径０．１　μｍ　以上の化合物粒子の１ｍｍ^２あたりの個数（以下、これを単に「化合物粒子の個数」という）が３　×１０^６個と多くなり、犠牲陽極材の弱酸性雰囲気における最大腐食深さは０．０９ｍｍ、ｐＨが８　である雰囲気における最大腐食深さは０．０８ｍｍとなり、耐孔食性が悪い。
【００５５】
クラッド番号２８のクラッド材は、犠牲陽極材のＭｎ含有量が０．１　％と低いため、加熱ろう付け後の引張り強さが１５９ＭＰａとなり、加熱による強度の低下が生じた。このため、腐食試験は行わなかった。クラッド番号２９のクラッド材は、犠牲陽極材のＺｎ含有量が７．０　％と高いため、犠牲陽極材の弱酸性雰囲気における最大腐食深さは０．０９ｍｍ、ｐＨが８　である雰囲気における最大腐食深さは０．０８ｍｍとなり、耐孔食性が悪い。
【００５６】
クラッド番号３０のクラッド材は、犠牲陽極材のＺｎ含有量が１．０　％と低いため、犠牲陽極材の弱酸性雰囲気における最大腐食深さは０．０９ｍｍ、ｐＨが８　である雰囲気における最大腐食深さは０．０８ｍｍとなり、耐孔食性が悪い。クラッド番号３１のクラッド材は、犠牲陽極材のＳｉ含有量が０．７　％と高いため、犠牲陽極材中の化合物粒子の個数が３　×１０^６個と多くなり、犠牲陽極材の弱酸性雰囲気における最大腐食深さは０．０９ｍｍ、ｐＨが８　である雰囲気における最大腐食深さは０　．０８ｍｍ　となり、耐孔食性が悪い。
【００５７】
クラッド番号３２のクラッド材は、犠牲陽極材のＦｅ含有量が０．５　％と高いため、犠牲陽極材中の化合物粒子の個数が３　×１０^６個と多くなり、犠牲陽極材の弱酸性雰囲気における最大腐食深さは０．０９ｍｍ、ｐＨが８　である雰囲気における最大腐食深さは０　．０８ｍｍ　となり、耐孔食性が悪い。クラッド番号３３のクラッド材は、犠牲陽極材のＩｎ含有量が０．１　％と高いため、犠牲陽極材を製造するときの圧延加工性が悪く、健全な犠牲陽極材を製造することができなかった。このため、ろう付け性その他の試験は行わなかった。
【００５８】
クラッド番号３４のクラッド材は、犠牲陽極材のＳｎ含有量が０．１　％と高いため、犠牲陽極材を製造するときの圧延加工性が悪く、健全な犠牲陽極材およびクラッド材を製造することができなかった。このため、ろう付け性その他の試験は行わなかった。クラッド番号３５のクラッド材は、犠牲陽極材鋳塊の均質化処理温度が４５０　℃と高いため、犠牲陽極材中の化合物粒子の個数が３　×１０^６個と多くなり、犠牲陽極材の弱酸性雰囲気における最大腐食深さは０．０９ｍｍ、ｐＨが８　である雰囲気における最大腐食深さは０．０８ｍｍとなり、耐孔食性が悪い。
【００５９】
クラッド番号３６のクラッド材は、犠牲陽極材鋳塊の均質化処理温度が４５０　℃と高いため、牲陽極材中の化合物粒子の個数が３　×１　０^６個と多くなり、犠牲陽極材の弱酸性雰囲気における最大腐食深さは０．０９ｍｍ、ｐＨが８　である雰囲気における最大腐食深さは０．０８ｍｍとなり、耐孔食性が悪い。クラッド番号３７のクラッド材は、犠牲陽極材のＭｇ含有量が４．０　％と高いため、圧延加工性が悪く、健全な犠牲陽極材およびクラッド材を製造することができなかった。このため、ろう付け性その他の試験は行わなかった。
【００６０】
クラッド番号３８のクラッド材は、芯材のＭｎ含有量が２．３　％と高いため、クラッド性が悪く、健全なクラッド材が得られなかった。このため、ろう付け性、その他の試験は行わなかった。クラッド番号３９のクラッド材は、芯材のＭｎ含有量が０．４　％と低いため、加熱ろう付け後の引張り強さが１５９ＭＰａとなり、加熱による強度の低下が生じた。このため、腐食試験は行わなかった。
【００６１】
クラッド番号４０のクラッド材は、芯材のＣｕ含有量が１．２　％と高いため、加熱ろう付け時に局部溶融が生じ、ろう付け性が悪い。このため、引張試験、その他の試験は行わなかった。クラッド番号４１のクラッド材は、芯材のＣｕ含有量が０．１　％と低いため、加熱ろう付け後の引張強さが１５８ＭＰａと低くなり、腐食試験は行わなかった。
【００６２】
クラッド番号４２のクラッド材は、芯材のＳｉ含有量が１．３　％と高いため、加熱ろう付け時に局部溶融が生じ、ろう付け性が悪い。このため、引張試験、その他の試験は行わなかった。クラッド番号４３のクラッド材は、芯材のＳｉ含有量が０．２　％と低いため、加熱ろう付け後の引張り強さが１５８ＭＰａと低くなり、腐食試験は行わなかった。
【００６３】
クラッド番号４４のクラッド材は、芯材のＭｇ含有量が０．６０％と高いため、加熱ろう付け時にフッ化物フラックスと反応してフッ化物が生成し、ろう付け性が低下した。このため、引張試験、その他の試験は行わなかった。クラッド番号４５のクラッド材は、芯材のＴｉ含有量が０．４０％と高いため、圧延加工性が悪く、健全な芯材が得られなかった。このため、ろう付け性、その他の試験は行わなかった。
【００６４】
クラッド番号４６のクラッド材は、芯材のＴｉ含有量が０．０３％と低いため、耐食性が悪く、ろう材の最大腐食深さが０．１１ｍｍとなった。クラッド番号４７のクラッド材は、芯材のＦｅ含有量が０．５　％と高いため、耐食性が悪く、ろう材の最大腐食深さが０．１１ｍｍとなった。
【００６５】
【発明の効果】
この発明は、芯材の一方の面に犠牲陽極材をクラッドし、他方の面にろう材をクラッドした三層構造のアルミニウム合金クラッド材である。これは、犠牲陽極材にＭｎを含有させることにより、高強度を高めるとともにクラッド性を改善し、さらに化合物の粒子分布を制御することで耐孔食性を向上させている。また、心材のＦｅおよびＭｎの含有量を低くすることによって加熱ろう付け性を向上させている。この発明の三層構造のアルミニウム合金クラッド材は、自動車などのラジエータを製造するときの素材として好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ろう付け試験での試験前の状態を示す概念図であり、（ａ）　は側面図、（ｂ）　は図（ａ）　のＡ−Ａ　矢視図である。
【図２】ろう付け試験後のろう付け性評価方法を説明する図である。
【図３】クラッド材の表面にコルゲートフィンをろう付けする状態を示す図である。
【符号の説明】
１　クラッド材
２　水平材
３　スペーサーロッド
４　溶融ろう
５　コルゲートフィン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an aluminum alloy clad material, in particular, a radiator manufactured by brazing or vacuum brazing using a fluoride-based flux, a fluid passage constituting member (tube or header plate) of an aluminum alloy heat exchanger such as a heater core, Alternatively, the present invention relates to an aluminum alloy clad material suitably used as a piping material connected to a radiator, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
A heat exchanger, for example, a radiator of a motor vehicle, includes a tube and a header having fins on an outer surface and an inner surface serving as a passage for a refrigerant. As a material used for a tube such as a radiator or a heater core of an automobile or a header plate, an Al-Mn-based aluminum alloy such as JIS {A3003} is used as a core material, and a brazing material of an Al-Si} -based aluminum alloy is used on one surface of the core material. Aluminum alloy clad material of clad two-layer structure, aluminum alloy clad material of three layers clad with brazing material on both sides of core material, or brazing material on one surface of core material and Al-Zn or Al on the other surface -An aluminum alloy clad material having a three-layer structure clad with a sacrificial anode material of a Zn-Mg alloy is used.
[0003]
Al-Si -based brazing material of the clad material is used, for example, when manufacturing a radiator for an automobile, bonding between the outer surface of a tube and a fin, bonding between a tube and a header plate, or bonding when manufacturing a tube from a clad material. This is for brazing, and when producing a tube material, the cladding material is bent into a cylindrical shape and both edges are brazed. In either case, brazing using a fluoride-based flux in an inert gas atmosphere or vacuum brazing is applied to brazing in this case.
[0004]
The sacrificial anode material that forms the inner surface of the tube comes into contact with the working fluid during use and exerts a sacrificial anode effect to prevent pitting and crevice corrosion of the core material, and is bonded to the outer surface of the tube The fin material exerts a sacrificial anode effect during use to prevent pitting of the core material. Further, in the AL-Zn -based sacrificial anode material (tube inner surface), after brazing heating actually used (after brazing heating when constituting a radiator), Zn and Cu of the core material interdiffuse. As a result, an inclined material having a potential gradient from the surface of the sacrificial anode material toward the core material is obtained. The inclined material having such a potential gradient becomes a general corrosion in which corrosion progresses two-dimensionally, and can prevent the occurrence of pitting corrosion that locally progresses in the depth direction.
[0005]
In recent years, with the reduction in the weight of automobiles, for example, there is a demand for a thinner tube constituting a radiator, and various techniques have been proposed for improving the strength and corrosion resistance of a clad material used as a tube material. For example, the outer surface of the tube secures corrosion resistance by the sacrificial anodic action of the fin material provided on the outer surface. Generally, an aluminum alloy containing Zn such as JIS {A7072} or A3203} is used for the fin material. However, in these fin materials, the Mn content or the Cu content of the A3203 # material is increased in order to improve the strength accompanying the thinning. However, in this method, the sacrificial anode effect of the fin material may not be sufficiently exhibited.
[0006]
As a means for improving the strength of the clad material, Mg or Cu is added to the core material, or Mg and Si are coexistent in the inner material or the core material.₂Attempts have been made to increase the strength by forming a Si compound, but Mg is added to the core material and the sacrificial anode material by heating brazing when assembling the radiator using a fluoride-based flux. In this case, Mg diffuses into the flux during the heat brazing and reacts with F (fluorine) in the fluoride-based flux.₂A compound is formed, and therefore, at the time of heating brazing, there is a problem that the effect of removing the oxide film on the surface of the brazing material by the flux is not sufficiently performed, and the brazing property is reduced. Further, addition of Cu to the core material, for example, in the case of a tube, has a problem of lowering the corrosion resistance of the inner surface. Therefore, it is necessary to regulate the upper limit of the Cu content (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-23535). In addition, when a large amount of Cu is added, the thickness of the sacrificial anode material is increased (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-134574).
[0007]
Further, as a method for improving corrosion resistance, as a clad material for preventing erosion and corrosion that occurs when a refrigerant passes through the inner surface of the tube at a high speed, Zn is applied to each surface of the Al alloy core material in an amount of 1.0 to 6%. Al-Mn} -based alloy containing 0.0% and Mn of 0.2% to 2.0%, the balance being Al and other unavoidable impurities, and having an average particle size of 0.1% to 0.8m. Intermetallic compound with number density 2.0 × 10⁹Pieces / mm³By containing above, the corrosion current value is 40 μA / cm.²An aluminum alloy composite material for a heat exchanger (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-61305) obtained by cladding a sacrificial anode material made of the following {Al} alloy and an Al-Si} alloy brazing material containing a predetermined amount of Si is provided. Proposed.
[0008]
Mn: 0.3% to 2.0%, Cu: 0.25% to 1.0%, Si: 0.3% to 1.1%, Ti: 0.05% to 0.35%, with the balance being the balance Aluminum alloy core material consisting of Al and impurities contains Zn: 1.5% to 8%, Si: 0.01% to 0.8%, and Fe: 0.01% to 0.3%. Of the Si-based compound and the Fe-based compound present in the matrix, the compound having a particle size of 0.1 μm or more is 1 mm in total.²2 × 10⁴A high-strength, high-corrosion-resistant aluminum alloy clad material for a heat exchanger for cladding less than or equal to the number of sacrificial anode materials has also been proposed (see JP-A-11-293372).
[0009]
However, the clad material of the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-61305 is a large-sized sacrificial anode material (0.1-0.8 [mu] m) of a Si-based compound, Fe-based compound, or Mn-based compound which is more noble than the matrix. When the compound is present, this compound acts as a local cathode, and the corrosion resistance of the sacrificial anode material (endothelium material) is inferior. Therefore, when a thinner tube is used, it is difficult to extend the life due to the sacrificial anode effect.
[0010]
When a material having a large amount of Zn is used as a sacrificial anode material, such as a clad material described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-293372, the amount of elongation during hot pressing is very large. In hot rolling, the sacrificial anode material is preferentially stretched more than the brazing material, and the roll load is not sufficiently transmitted at the leading and trailing ends of the coil material (rolled material). The bondability of the core material) becomes insufficient. For this reason, the clad material is warped or the clad ratio varies. Since these defective rolling portions are removed, the product yield decreases. Further, from the viewpoint of brazing properties, coarse Al-SiＳｉ-based or Al-Si-Mg-based brazing material generates coarse eutectic Si grains in the brazing material during the manufacturing process of the clad material. If the grains make the melting of the brazing material non-uniform during the heat brazing and join the outer surface of the tubes to the fins, join the tubes to the header plate, and join the tubes themselves using a brazing mold, Decrease bonding.
[0011]
In order to solve the above-mentioned conventional problems in an aluminum alloy clad material used for a working fluid passage material (a tube material and a header plate material) of an aluminum heat exchanger, the present inventors have proposed corrosion resistance, brazing property and cladding property. As a result of multilateral studies on (rolling workability before brazing), the effect of alloy components on the strength characteristics after brazing, and the effect of the combination of alloy components, (1) {the sacrificial anode material together with Si and Fe By containing Mn, not only high strength is obtained, but also the precipitation of compounds such as Si-based compounds and Fe-based compounds is suppressed, and by controlling the particle size and distribution of these compounds, under acidic or neutral environment. (2) Increasing the deformation resistance during rolling by adding Mn to the sacrificial anode material, Good cladding properties can be obtained by making it equal to the deformation resistance. (3) Generation of coarse Si grains is suppressed by coexisting Sr with {conventional Al-Si} -based or Al-Si-Mg-based brazing material. As a result, it has been found that the melting of the brazing becomes uniform, and the fluidity of the brazing is improved, thereby improving the bonding failure of each part.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made based on the above findings, and its object is to provide a radiator, especially a radiator for mounting on an automobile, a tube material, a header plate material, and a piping material of an aluminum heat exchanger such as a heater core. An object of the present invention is to provide an aluminum alloy clad material which can be used and has excellent corrosion resistance, brazing properties, cladding properties (rolling workability before brazing), and strength characteristics after brazing, and a method for producing the same.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
An aluminum alloy clad material according to claim 1 of the present invention for attaining the above object, wherein a core material is clad on one surface with a sacrificial anode material and the other surface is clad with an Al-Si brazing material. A clad material, wherein the core material is Mn: 0.6% to 2.0%, Cu: 0.3% to 1.0%, Si: 0.3% to 1.2%, Ti: 0.06% to 0.1%. 35%, Fe: 0.4% or less, the balance is made of an aluminum alloy composed of Al and impurities, and the sacrificial anode material is Zn: 2.0% to {6.0%, Mn: 0.2% to 1.0%. %, Si: 0.01-0.4%, Fe: 0.01-0.3%, Mn-based compound in the matrix of the sacrificial anode material, composed of an aluminum alloy consisting of the balance of Al and impurities, Si compound and Fe compound , Particle size (equivalent circle diameter, hereinafter the same) of 0.1 [mu] m or more compound particles 1mm²2 × 10⁶The number is not more than the number.
[0014]
An aluminum alloy clad material according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the Al-Si-based brazing material contains Sr: 0.005% to 0.1%.
[0015]
The aluminum alloy clad material according to claim 3 is the method according to

claim

1 or 2, wherein the sacrificial anode material further comprises one or more of {In}: 0.005% to 0.05%, Sn: 0.005% to 0.05%. It is an aluminum alloy containing two types and the balance being Al and impurities.
[0016]
The aluminum alloy clad material according to claim 4 is characterized in that, in any one of claims 1 to 3, the sacrificial anode material further contains Mg: 3.0% or less.
[0017]
An aluminum alloy clad material according to claim 5 is characterized in that, in any one of claims 1 to 4, the core material further contains 0.5% by mass or less of Mg.
[0018]
An aluminum alloy clad material according to claim 6 is the aluminum alloy clad material according to any one of claims 1 to 5, wherein the core material further comprises Cr: 0.5% or less, Zr: 0.3% or less, and B: 0.1%. Characterized by containing at least one of the following.
[0019]
In the aluminum alloy clad material according to claim 7, the sacrificial anode material according to any one of claims 1 to 6, wherein Cu: 0.2% or less, Cr: 0.3% or less, Ti: 0.3% or less. , Zr: 0.3% or less and B #: 0.1% or less.
[0020]
Further, the method for producing an aluminum alloy clad material according to claim 8 of the present invention produces an aluminum alloy for a core material, a sacrificial anode material, and an Al-Si brazing material according to any one of claims 1 to 7. The aluminum alloy ingot for the sacrificial anode material and the brazing material is hot-rolled to a predetermined thickness, and then the aluminum alloy for the sacrificial anode material is coated on one surface of the aluminum alloy ingot for the core material and the other surface. This is a method of manufacturing an aluminum alloy clad material by hot-rolling in combination with an aluminum alloy for brazing material, wherein the aluminum alloy ingot for the sacrificial anode material is not subjected to homogenization treatment, but is subjected to homogenization treatment. Is characterized in that the homogenization temperature is 430 ° C. or less and the holding time is 10 hours or less.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention is an aluminum alloy clad material having a three-layer structure in which a sacrificial anode material made of an aluminum alloy is clad on one surface of a core material made of an aluminum alloy, and an Al—Si -based brazing material is clad on the other surface. Hereinafter, the reasons for defining the chemical composition of the sacrificial anode material and the core material and the compound particle distribution of the sacrificial anode material will be described.
% Attached to the content of the chemical composition indicates mass%.
[0022]
1. About sacrificial anode material
Zn: 2.0% to 6.0%
Zn lowers the potential of the sacrificial anode material and exerts a sacrificial anode effect on the core material. As a result, pitting and crevice corrosion of the core material are prevented. If the Zn content is less than 2.0%, their effects are small, and if it exceeds 6.0%, the self-corrosion resistance decreases. Therefore, the Zn content is set to 2.0% to 6.0%.
[0023]
Mn: 0.2% to 1.0%
Mn has the effect of improving the strength, improving the deformation resistance of the sacrificial anode material during clad rolling, and improving the clad properties. Further, since the Mn-based compound is formed in the sacrificial anode material, the distribution of the compound particles is adjusted together with the distribution of the Si-based compound and the Fe-based compound particles described later, thereby changing the corrosion mode and reducing the pitting corrosion of the core material. Occurrence can be reduced. The total of these compound particles having a particle size of 0.1 μm or more in the sacrificial anode material is 1 mm.²2 × 10⁶If the number is less than or equal to the number, the self-corrosion resistance becomes good, and a potential gradient is formed from the surface of the sacrificial anode material toward the core material. The occurrence of food can be prevented. If the Mn content is less than 0.2%, the effect is small, and if it exceeds 1.0%, a coarse compound is formed at the time of casting, and the self-corrosion resistance is reduced. Therefore, the Mn content is set to 0.2% to 1.0%.
[0024]
Si: 0.4% or less
Si generates a Si-based compound in the matrix of the sacrificial anode material, and by adjusting the particle distribution together with the distribution of the Mn-based compound and the Fe-based compound particles described later, the sacrificial anode effect using the potential gradient is effective. To prevent pitting of the core material. However, if the Si content exceeds 0.4%, the self-corrosion resistance of the sacrificial anode material is reduced, and the number of Si-based compound particles is increased, so that the sacrificial anode effect does not work effectively. On the other hand, when the Si content is less than 0.01%, the metal cost is increased. Therefore, a preferable Si content is 0.01 to 0.4%. A more preferred range is 0.01-0.3%.
[0025]
Fe: 0.3% or less
Fe forms an Fe-based compound in the matrix of the sacrificial anode material, and the particle distribution is adjusted together with the distribution of the Mn-based compound and Si-based compound particles, whereby the sacrificial anode effect using a potential gradient effectively works. In addition, the occurrence of pitting corrosion of the core material is prevented. However, if the Fe content exceeds 0.3%, the self-corrosion resistance of the sacrificial anode material is reduced, and the sacrificial anode effect is impaired, making it impossible to prevent pitting of the core material. On the other hand, if it is less than 0.01%, the cost of the bullion increases, which is not preferable. Therefore, the preferable Fe content is 0.01 to 0.3%. A more preferred range is 0.01 to 0.2% or less.
[0026]
In: 0.005% to 0.05%
In is an element to be added as needed, and makes the potential of the sacrificial anode material low by a small amount thereof, exhibits a sacrificial anode effect on the core material, and prevents pitting or crevice corrosion of the core material. In order to exhibit the sacrificial anode effect, the In content needs to be 0.005% or more. However, if the content exceeds 0.05%, the self-corrosion resistance and the rolling processability decrease. Therefore, the In content is set to 0.005% to 0.05%. In addition, a preferable range is 0.01 to 0.02%.
[0027]
Sn: 0.005% to 0.05%
Sn is an element that is added as necessary, and makes the potential of the sacrificial anode material low by a small amount thereof, exerts a sacrificial anode effect on the core material, and prevents pitting or crevice corrosion of the core material. In order to exhibit the sacrificial anode effect, the Sn content needs to be 0.005% or more. However, if the content exceeds 0.05%, the self-corrosion resistance and the rolling processability decrease. Therefore, the Sn content was set to 0.005% to 0.05%. A more preferred range is 0.01 to 0.02%.
[0028]
Mg: 3.0% or less
Mg in the sacrificial anode material diffuses into the core material during heating brazing, and functions to improve the strength together with Si and Cu in the core material. Further, Mg remaining in the sacrificial anode material increases the strength together with Si. These effects improve the strength of the clad material. The preferred content of Mg is 3.0% or less, and if it exceeds 3.0%, rolling workability is reduced. The more preferable content range of Mg is 0.1% to 3.0%, and the most preferable content is 0.5% to 2.5%.
[0029]
Cu: 0.2% or less, Cr: 0.3% or less, Ti: 0.3% or less, Zr: 0.3% or less, B: 0.1% or less
The above elements function to increase the strength, but if Cu exceeds 0.2%, the potential difference between the sacrificial anode material and the core material cannot be sufficiently secured, and the sacrificial anode effect on the core material decreases. If each of Cr, Ti, Zr, and B 越える exceeds the upper limit, a huge compound is generated at the time of casting, and it becomes difficult to produce a sound plate material.
[0030]
The sacrificial anode material of the cladding material of the present invention contains Mn in addition to Zn to improve cladding properties and adjust the particle distribution of the Mn-based compound, the Si-based compound and the Fe-based compound to reduce the sacrificial anode effect. It is intended to exert the effect sufficiently and reduce pitting corrosion generated in the core material. In the production of the clad material, the ingot of the aluminum alloy for the sacrificial anode does not necessarily need to be subjected to the homogenization treatment, and it is possible to obtain the compound particle distribution by adjusting the alloy components and the production conditions. In order to surely achieve the above-mentioned compound particle distribution, it is desirable that the homogenization treatment is performed, the homogenization treatment temperature at that time is 430 ° C. or less, and the holding time is 10 hours or less. When the homogenization temperature exceeds 430 ° C., the compound particles in the sacrificial anode material increase, and the total of the compound particles having a particle size of 0.1 μm or more is 1 mm.²2 × 10⁶More than one compound distribution results.
[0031]
2. About core material
Mn: 0.6% to 2.0%
Mn functions to improve the strength of the core material, increase the potential difference between the core material and the sacrificial anode material by increasing the potential of the core material, and enhance the sacrificial anode effect. If the Mn content is less than 0.6%, the effect cannot be obtained. However, if the content exceeds 2.0%, a coarse compound is formed during casting, and the rolling processability is reduced, so that a sound plate (core material) cannot be obtained. Therefore, the Mn content is set to 0.6% to 2.0%. A more preferred range is 1.2% to 1.8%.
[0032]
Cu: 0.3% to 1.0%
Cu functions to improve the strength of the core material, make the potential of the core material noble, increase the potential difference with the sacrificial anode material, and increase the potential difference with the brazing material, thereby improving the sacrificial anode effect. Further, at the time of heating brazing when assembling the tube as a radiator, Cu diffuses into the sacrificial anode material and the brazing material to form a gentle concentration gradient in the thickness direction of the sacrificial anode material and the brazing material. As a result, the potential on the core material side becomes noble, the potential on the surface side of the sacrificial anode material and the surface side of the brazing material become low, and a gentle potential gradient is formed in the thickness direction of the sacrificial anode material and the brazing material. Therefore, the corrosion mode is set to the general corrosion mode. If the Cu content is less than 0.3%, the effect is small. If the Cu content exceeds 1.0%, the corrosion resistance of the core material is lowered, and the melting point is lowered, so that local melting occurs during brazing by heating. Therefore, the Cu content is set to 0.3% to 1.0%. A more preferred range is 0.4% to 0.7%.
[0033]
Si: 0.3% to 1.2%
Si has a function of improving the strength of the core material. In particular, when Mg is present in the sacrificial anode material at the time of heating brazing when assembling the tube to the radiator, Mg diffuses and coexists with Si, so that after heat brazing, age hardening occurs to further increase the strength. Has the effect of increasing. When the Si content is less than 0.3%, their effects are small. If it exceeds 2%, the corrosion resistance is lowered, and the melting point of the core material is lowered, so that local melting is likely to occur at the time of heating brazing. Therefore, the Si content is set to 0.3% to 1.2%. More preferably, it is 0.6-1.1%.
[0034]
Ti: 0.06 to 0.35%
Ti is divided into a high-concentration region and a low-concentration region in the plate thickness direction of the plate material, and forms a layered structure in which they are alternately distributed. The region with a low Ti concentration has an effect of forming a layered corrosion form because it is preferentially corroded as compared with the region with a high Ti concentration, thereby preventing the progress of corrosion in the thickness direction and preventing pitting of the core material. To prevent. However, if the Ti content is less than 0.06%, this effect is not sufficient, and if it exceeds 0.35%, casting becomes difficult, and rollability deteriorates, and it becomes difficult to produce a sound core material.
[0035]
Fe: 0.4% or less
Fe in the core material is an impurity, and serves as a cathode with respect to the aluminum base material (matrix) to reduce corrosion resistance. For this reason, the smaller the amount, the better, but the use of aluminum ingot with low Fe content is expensive and impractical. However, in the present invention, it is acceptable if the Fe content is 0.4% or less. Therefore, the upper limit of the Fe content is set to 0.4%.
[0036]
Mg: 0.5% or less
Mg has the effect of improving the strength of the core material, but lowers the heat brazing property. In particular, when performing heat brazing in an inert gas atmosphere using a fluoride-based flux, if the Mg content of the core material exceeds 0.5% by weight, Mg reacts with the fluoride-based flux to remove fluoride. As a result, the brazing property is reduced, and the appearance of the brazed portion is deteriorated. Therefore, the Mg content is set to 0.5% or less.
[0037]
Cr: 0.5% or less, Zr: 0.3% or less, B: 0.1% or less
The above elements function to improve the strength, but if they are contained beyond the above range, huge crystallized substances will be generated at the time of casting, making it difficult to produce a sound board.
[0038]
3. About brazing material
Sr: 0.005% to 0.1%
Sr has a function of finely and uniformly dispersing Si particles in the brazing material. By dispersing Si finely and uniformly, the melting of the brazing becomes uniform and the brazing property is improved. The preferred content of Sr is in the range of 0.005% to 0.1%. If the content is less than 0.005%, the effect is not sufficient. If the content exceeds 0.1%, the effect is saturated. The above improvement effect cannot be obtained. A more preferable content range of Sr is 0.01 to 0.03%.
[0039]
As the brazing material of the present invention, a commonly used Al-Si alloy, for example, an aluminum alloy containing 6% to 13% of Si, except that Sr is contained, is applied. When the brazing for forming the radiator or the like is vacuum brazing, for example, an Al-Si- (1.0 to 2.0%) Mg} -based alloy is used. In addition, Bi: 0.2% or less, Be: 0.1% or less, Ca: 1.0% or less, and Li: 1.0% or less may be added.
[0040]
The aluminum alloy clad material of the present invention is obtained by, for example, ingot-making the aluminum alloy constituting the core material, the sacrificial anode material and the Al—Si -based brazing material by continuous casting, homogenizing if necessary, and then subjecting the aluminum alloy to a sacrificial anode material. For the ingots of aluminum alloys for brazing and brazing materials, hot rolling is performed to a predetermined thickness, and then the aluminum alloy ingot for core material, the aluminum alloy for sacrificial anode and the aluminum alloy for brazing material are combined by a conventional method. To obtain a clad material by hot rolling, and then to a predetermined thickness by cold rolling, intermediate annealing, and cold rolling.
[0041]
【Example】
An ingot of a core alloy having a chemical composition shown in Table 1, an alloy for a sacrificial anode material having a chemical composition shown in Table 2, and an alloy for a brazing material having a chemical composition shown in Table 3 were prepared by continuous casting. The ingot of the core material and the ingot of the sacrificial anode material were homogenized. At this time, in order to completely dissolve the additional element in the ingot of the sacrificial anode material and suppress the coarsening of the precipitate compound particles, the homogenization treatment temperature is set to 400 ° to 430 ° C., and the holding time is set to 7 hours. Several conditions of 10 h were selected for the homogenization treatment. The clad materials of clad numbers 35 and 36 were homogenized under the condition that the temperature of the ingot homogenization treatment of the sacrificial anode material was 450 ° C. and the temperature was maintained for 10 hours. In Tables 1 and 2, those outside the conditions of the present invention are underlined.
[0042]
[Table 1]

[0043]
[Table 2]

[0044]
[Table 3]

[0045]
After that, the ingot for the sacrificial anode material and the ingot for the brazing material are subjected to ordinary hot rolling, and then hot-rolled in combination with the ingot for the core material to form a three-layer clad material, and further cold-rolled. , Intermediate annealing, and cold rolling to produce a clad plate material (temper H14 °) having a thickness of 0.20 mm. The configuration of the clad was 0.030 mm for the brazing material and 0.025 -0.05 mm for the sacrificial anode material.
[0046]
About the obtained clad plate material, (1) clad property, (2) brazing property, (3) tensile strength, (4) number of compound particles of sacrificial anode material, (5) corrosion resistance of sacrificial anode material, and (6) The corrosion resistance of the outer surface was evaluated. The evaluation method is as follows.
(1) Cladding properties
The clad material obtained by the clad rolling is judged based on whether a sound clad material (the presence or absence of cracks, the uniformity of the clad ratio, etc.) is obtained. A sample where a sound clad material was obtained was evaluated as (○), and a sample which was not obtained was evaluated as (x).
[0047]
(2) Brazing properties
In the brazing test, as shown in FIG. 1, a clad material 1 (width 55 mm, length) was placed on a horizontal material 2 (JIS {A3003}) via one spacer rod 3 (stainless steel, diameter 3 mm). (25 mm, thickness 0.20 mm) is vertically inclined and fixed. At this time, one side of the clad material 1 is in contact with the surface of the horizontal material 2, and a gap is formed between the clad material 1 and the spacer rod. In this state, it is heated to a brazing temperature (material temperature) of 595 ° C. in nitrogen gas using a fluoride flux, and then cooled. The molten braze fills the gap between the cladding material and the horizontal material, as shown in FIG. The evaluation of the brazing property measures the filling length L of the molten braze 4. As a criterion, a filling length L of 10 mm or more was evaluated as good brazing (○), and a filling length L of less than 10 mm was evaluated as poor brazing (x).
[0048]
(3) Tensile strength
A tensile test was performed on the aluminum alloy clad material after the above brazing and heating. Those having a tensile strength of 160 MPa or more were regarded as acceptable.
(4) Compound of sacrificial anode material
The compound particle size and the number of the sacrificial anode material were measured with a transmission electron microscope (200CX #, manufactured by JEOL Ltd.) under an accelerating voltage of 200 kV and 10 visual fields (total area: 0.0002 mm).²) After observation and taking a picture, it was measured by an image analyzer.
[0049]
(5) Corrosion resistance of sacrificial anode material
The following two kinds of corrosion tests were performed on the clad sacrificial anode material after the above-mentioned heating brazing.
Corrosion test 1
Corrosion liquid (weakly acidic): Cl⁻195 ppm, SO₄ ^2-: 60 ppm, Cu²⁺1 ppm, Fe³⁺: 30 ppm
Method: Immersion in corrosive liquid (specific liquid volume 5ml / cm²), Heated at 88 ° C. for 8 hours, cooled, and maintained at 25 ° C. × 16 hours, and the cycle was repeated for 6 months.
The maximum corrosion depth of the test piece after the test was measured, and a maximum corrosion depth of 0.08 mm or less was regarded as acceptable.
Corrosion test 2
Corrosion liquid (pH 8): Cl⁻: 100 ppm, SO₄ ^2-: 100 ppm, HCO^3-: 100 ppm
Method: Continuous immersion in corrosion liquid heated at 88 ° C. for 336 h (specific liquid volume 5 ml / cm)²)did.
The maximum corrosion depth of the test piece after the test was measured, and a maximum corrosion depth of 0.07 mm or less was regarded as acceptable.
[0050]
(6) Corrosion test of brazing material
As shown in FIG. 3, a 0.06 mm thick Al-1.2% Mn-0.15% Cu-1.0% Zn alloy on the brazing material side (outer surface) 1-2 of the clad sheet material 1 is formed. The corrugated fins 5 were placed and brazing was performed at a heating temperature of 600 ° C. using a fluoride flux in nitrogen gas. The outer surface of the obtained test material was subjected to a two-week test based on the CASS test method of JIS # 8681, and the maximum corrosion depth on the brazing material side (outer surface) of the test material after the test was measured. 0.10 mm or less was accepted.
The results are summarized in Tables 4 and 5. In Tables 4 and 5, those outside the conditions of the present invention are underlined.
[0051]
[Table 4]

[0052]
[Table 5]

[0053]
As is clear from Table 4, the cladding materials of cladding numbers 1 to 26 have good cladding properties and brazing properties because the core material and the sacrificial anode material have the chemical compositions within the range defined by the invention. Yes, the tensile strength after heat brazing is in the range of 160 ° -175 MPa. Also, the number of compound particles having a particle diameter of 0.1 μm or more in the sacrificial anode material is 1 mm.²2 × 10⁶The maximum corrosion depth of the sacrificial anode material in a weakly acidic atmosphere is 0.08 mm or less, and the maximum corrosion depth in an atmosphere having a pH of 8 ° is 0.07 mm or less. is there.
[0054]
On the other hand, in the clad material having a clad number 27 (hereinafter simply referred to as “number”) 27 shown in Table 5, the Mn content of the sacrificial anode material is as high as 1.2%, so that the particle diameter 1 mm of compound particles of 0.1 μm or more²(Hereinafter simply referred to as “the number of compound particles”) is 3 × 10⁶The maximum corrosion depth of the sacrificial anode material in a weakly acidic atmosphere is 0.09 mm, and the maximum corrosion depth in an atmosphere having a pH of 8 ° is 0.08 mm, and the pitting corrosion resistance is poor.
[0055]
Since the clad material of clad number 28 had a low Mn content of 0.1% by mass of the sacrificial anode material, the tensile strength after heat brazing was 159 MPa, and the strength was reduced by heating. Therefore, no corrosion test was performed. Since the clad material of clad number 29 has a high Zn content of 7.0% in the sacrificial anode material, the maximum corrosion depth of the sacrificial anode material in a weakly acidic atmosphere is 0.09 mm and the maximum corrosion in an atmosphere in which the pH is 8%. The depth is 0.08 mm, and the pitting resistance is poor.
[0056]
In the clad material of clad number 30, the Zn content of the sacrificial anode material is as low as 1.0%, so that the maximum corrosion depth of the sacrificial anode material in a weakly acidic atmosphere is 0.09 mm and the maximum corrosion in an atmosphere where the pH is 8%. The depth is 0.08 mm, and the pitting resistance is poor. In the clad material of clad number 31, the number of compound particles in the sacrificial anode material is 3 × 10 because the sacrificial anode material has a high Si content of 0.7%.⁶The maximum corrosion depth of the sacrificial anode material in a weakly acidic atmosphere was 0.09 mm, and the maximum corrosion depth in an atmosphere having a pH of 8% was 0 mm. 08 mm}, and the pitting corrosion resistance is poor.
[0057]
In the clad material of clad number 32, since the Fe content of the sacrificial anode material was as high as 0.5%, the number of compound particles in the sacrificial anode material was 3 × 10⁶The maximum corrosion depth of the sacrificial anode material in a weakly acidic atmosphere was 0.09 mm, and the maximum corrosion depth in an atmosphere having a pH of 8% was 0 mm. 08 mm}, and the pitting corrosion resistance is poor. Since the clad material of clad number 33 has a high sacrificial anode material content of 0.1% by mass, the rollability in producing the sacrificial anode material is poor, and a sound sacrificial anode material cannot be produced. Was. For this reason, brazing properties and other tests were not performed.
[0058]
Since the clad material of clad number 34 has a high Sn content of 0.1% by weight of the sacrificial anode material, the rollability at the time of producing the sacrificial anode material is poor, and a sound sacrificial anode material and a clad material must be produced. Could not. For this reason, brazing properties and other tests were not performed. In the clad material of clad number 35, the homogenization temperature of the sacrificial anode material ingot was as high as 450 ° C., so that the number of compound particles in the sacrificial anode material was 3 × 10⁶The maximum corrosion depth of the sacrificial anode material in a weakly acidic atmosphere is 0.09 mm, and the maximum corrosion depth in an atmosphere having a pH of 8 ° is 0.08 mm, and the pitting corrosion resistance is poor.
[0059]
In the clad material of clad number 36, the homogenization temperature of the sacrificial anode material ingot was as high as 450 ° C., so that the number of compound particles in the sacrificial anode material was 3 × 1 × 0.⁶The maximum corrosion depth of the sacrificial anode material in a weakly acidic atmosphere is 0.09 mm, and the maximum corrosion depth in an atmosphere having a pH of 8 ° is 0.08 mm, and the pitting corrosion resistance is poor. Since the clad material of clad number 37 had a high Mg content of 4.0% in the sacrificial anode material, the rollability was poor, and a sound sacrificial anode material and a clad material could not be produced. For this reason, brazing properties and other tests were not performed.
[0060]
Since the clad material of clad number 38 had a high Mn content of 2.3% in the core material, the clad property was poor and a sound clad material could not be obtained. For this reason, brazing properties and other tests were not performed. In the clad material of clad number 39, the Mn content of the core material was as low as 0.4%, so that the tensile strength after heat brazing was 159 MPa, and the strength was reduced by heating. Therefore, no corrosion test was performed.
[0061]
Since the clad material of clad number 40 has a high Cu content of 1.2% by weight in the core material, local melting occurs during brazing by heating, and the brazing property is poor. Therefore, a tensile test and other tests were not performed. In the clad material of clad number 41, the Cu content of the core material was as low as 0.1%, so that the tensile strength after the heat brazing was as low as 158 MPa, and the corrosion test was not performed.
[0062]
In the clad material of clad number 42, since the core material has a high Si content of 1.3%, local melting occurs during brazing by heating, and the brazing property is poor. Therefore, a tensile test and other tests were not performed. Since the clad material of clad number 43 had a low core Si content of 0.2%, the tensile strength after heat brazing was low at 158 MPa, and the corrosion test was not performed.
[0063]
Since the clad material of clad number 44 has a high Mg content of 0.60% in the core material, it reacts with the fluoride flux at the time of heating brazing to generate fluoride, and the brazing property is reduced. Therefore, a tensile test and other tests were not performed. Since the clad material of clad number 45 had a high Ti content of 0.40% in the core material, the rollability was poor and a sound core material could not be obtained. For this reason, brazing properties and other tests were not performed.
[0064]
Since the clad material of clad number 46 had a low Ti content of 0.03% in the core material, the corrosion resistance was poor, and the maximum corrosion depth of the brazing material was 0.11 mm. Since the clad material of clad number 47 had a high Fe content of the core material of 0.5%, the corrosion resistance was poor, and the maximum corrosion depth of the brazing material was 0.11 mm.
[0065]
【The invention's effect】
The present invention is a three-layer aluminum alloy clad material in which a sacrificial anode material is clad on one surface of a core material and a brazing material is clad on the other surface. This is because by adding Mn to the sacrificial anode material, the strength is increased and the cladding property is improved, and the pitting corrosion resistance is improved by controlling the particle distribution of the compound. In addition, the heat brazing property is improved by reducing the contents of Fe and Mn in the core material. The aluminum alloy clad material having a three-layer structure of the present invention can be suitably used as a material for manufacturing a radiator for an automobile or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a state before a brazing test, in which (a) is a side view, and (b) is a view taken along the line AA ′ in (a).
FIG. 2 is a diagram for explaining a brazing property evaluation method after a brazing test.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a corrugated fin is brazed to the surface of a clad material.
[Explanation of symbols]
1 clad material
2 horizontal material
3 Spacer rod
4 Molten wax
5 Corrugated fin

Claims

芯材の一方の面に犠牲陽極材をクラッドし、他方の面にＡｌ−Ｓｉ　系ろう材をクラッドしたアルミニウム合金クラッド材であって、芯材がＭｎ：０．６　〜２．０　％（質量％、以下同じ）、Ｃｕ：０．３　〜１．０　％、Ｓｉ：０．３　〜１．２　％、Ｔｉ：０．０６〜０．３５％、Ｆｅ：０．４　％以下を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、犠牲陽極材がＺｎ：２．０　〜　６．０％、Ｍｎ：０．２　〜１．０　％、Ｓｉ：０．０１〜０．４　％、Ｆｅ：０．０１〜０．３　％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で構成され、犠牲陽極材のマトリックス中のＭｎ系化合物、Ｓｉ系化合物およびＦｅ系化合物のうち、粒子径（円相当直径、以下同じ）０．１　μｍ　以上の化合物粒子が１ｍｍ^２あたり２　×１０^６個以下であることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材。An aluminum alloy clad material in which a sacrificial anode material is clad on one surface of a core material and an Al-Si-based brazing material is clad on the other surface, wherein the core material is Mn: 0.6 to 2.0% (mass %, The same applies hereinafter), Cu: 0.3 to 1.0%, Si: 0.3 to 1.2%, Ti: 0.06 to 0.35%, Fe: 0.4% or less, The sacrificial anode material is composed of an aluminum alloy including the balance of Al and impurities, and the sacrificial anode material is Zn: 2.0 to 6.0%, Mn: 0.2 to 1.0%, Si: 0.01 to 0.4%, Fe : An aluminum alloy containing 0.01 to 0.3%, the balance being Al and impurities, and among the Mn-based compound, Si-based compound and Fe-based compound in the matrix of the sacrificial anode material, the particle diameter (circle (Equivalent diameter, same hereafter) Compound particles of 0.1 μm or more per 1 mm ² 2. An aluminum alloy clad material comprising 2 × 10 ⁶ or less.

前記Ａｌ−Ｓｉ　系ろう材が、Ｓｒ：０．００５　〜０．１　％を含有することを特徴とする請求項１記載のアルミニウム合金クラッド材。The aluminum alloy clad material according to claim 1, wherein the Al-Si-based brazing material contains Sr: 0.005% to 0.1%.

前記犠牲陽極材が、さらに　Ｉｎ　：０．００５　〜０．０５％、Ｓｎ：０．００５　〜０．０５％のうち１種または２種を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１または２記載のアルミニウム合金クラッド材。The sacrificial anode material is an aluminum alloy further containing one or two of {In}: 0.005% to 0.05% and Sn: 0.005% to 0.05%, with the balance being Al and impurities. The aluminum alloy clad material according to claim 1 or 2, wherein:

前記犠牲陽極材が、さらにＭｇ：３．０　％以下を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアルミニウム合金クラッド材。The aluminum alloy clad material according to any one of claims 1 to 3, wherein the sacrificial anode material further contains Mg: 3.0% or less.

前記芯材が、さらにＭｇ：０．５　％以下を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアルミニウム合金クラッド材。The aluminum alloy clad material according to any one of claims 1 to 4, wherein the core material further contains Mg: 0.5% or less.

前記芯材が、さらにＣｒ：０．５　％以下、Ｚｒ：０．３　％以下およびＢ　：０．１　％のうちの１種以上を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアルミニウム合金クラッド材。6. The core according to claim 1, wherein the core further contains at least one of Cr: 0.5% or less, Zr: 0.3% or less, and B: 0.1%. The aluminum alloy clad material according to 1.

前記犠牲陽極材が、さらにＣｕ：０．２　％以下、Ｃｒ：０．３　％以下、Ｔｉ：０．３　％以下、Ｚｒ：０．３　％以下およびＢ　：０．１　％以下のうちの１種以上を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のアルミニウム合金クラッド材。The sacrificial anode material further comprises one of Cu: 0.2% or less, Cr: 0.3% or less, Ti: 0.3% or less, Zr: 0.3% or less, and B: 0.1% or less. The aluminum alloy clad material according to any one of claims 1 to 6, comprising at least one kind.

請求項１〜７のいずれかに記載の芯材用、犠牲陽極材用およびＡｌ−Ｓｉ　系ろう材用のアルミニウム合金を造塊し、犠牲陽極材用およびろう材用アルミニウム合金鋳塊については所定厚さまで熱間圧延し、ついで、芯材用アルミニウム合金鋳塊の一方の面に犠牲陽極材用アルミニウム合金を、他方の面にろう材用アルミニウム合金を組み合わせて　熱間圧延することによりアルミニウム合金クラッド材を製造する方法であって、犠牲陽極材用アルミニウム合金鋳塊は均質化処理を行わず、均質化処理を行う場合には、均質化処理温度を４３０　℃以下、保持時間を１０時間以下とすることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材の製造方法。The aluminum alloy for the core material, the sacrificial anode material and the Al-Si -based brazing material according to any one of claims 1 to 7 is ingoted, and the aluminum alloy ingot for the sacrificial anode material and the brazing material is prescribed. Hot-rolled to a thickness, then combined with aluminum alloy for sacrificial anode material on one surface of aluminum alloy ingot for core material and aluminum alloy for brazing material on the other surface. In the method of producing a material, the aluminum alloy ingot for a sacrificial anode material is not subjected to homogenization treatment, and when homogenization treatment is performed, the homogenization treatment temperature is 430 ° C. or less and the holding time is 10 hours or less. A method for producing an aluminum alloy clad material.