JP2019210512A - Aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger, and manufacturing method of heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の熱交換器用部品として用いられる熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート及び熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートを用いた熱交換器の製造方法に関する。 The present invention relates to an aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger used as a heat exchanger component for an automobile or the like, and a method for producing a heat exchanger using the aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger.
従来、自動車用の熱交換器として、アルミニウム製のものが知られている。このような熱交換器には、例えばフィン、チューブ、ヘッダープレート、サイドサポートと呼ばれる部材が使用されている。このような自動車用の熱交換器は一般的に、フッ化物系フラックスを用いた６００℃前後のろう付処理によって、上記各部材が一度に接合され、製品となる。
熱交換器用の各部材において、チューブ及びヘッダープレートは、例えばＡｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材の片面または両面にＡｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材を貼り合せてなるブレージングシートや、芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材、もう一方の片面にＡｌ−Ｚｎ系合金からなる犠牲材をそれぞれ貼り合せてなるブレージングシートなどが用いられている。
Conventionally, aluminum heat exchangers are known. In such a heat exchanger, for example, members called fins, tubes, header plates, and side supports are used. Such a heat exchanger for automobiles is generally a product in which the above-mentioned members are joined at once by brazing treatment at about 600 ° C. using a fluoride-based flux.
In each member for a heat exchanger, the tube and the header plate are, for example, a brazing sheet formed by bonding a brazing material made of an Al—Si alloy to one or both sides of a core material made of an Al—Mn—Cu alloy, or a core. For example, a brazing sheet formed by bonding a brazing material made of an Al—Si based alloy on one side of the material and a sacrificial material made of an Al—Zn based alloy on the other side is used.
ブレージングシートの芯材に用いられているＡｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金は、Ｍｎ，Ｃｕ等の添加効果により機械的強度に優れるとともに、外部側に貼り合わせたろう材よりも電位的に貴なため、ブレージングシートの芯材が貴でろう材が卑な防食上有効な電位勾配が形成されることで、外部側(大気側)の耐食性を確保している（例えば、特許文献１参照）。
また、Ｚｎ含有フィン材と組み合わせることでブレージングシートの外部耐食性を向上させる手法も検討されている（例えば、特許文献２参照）。
The Al-Mn-Cu-based alloy used for the core material of the brazing sheet is excellent in mechanical strength due to the addition effect of Mn, Cu, etc., and is more noble than the brazing material bonded to the outside, The corrosion resistance on the outer side (atmosphere side) is ensured by forming a potential gradient effective for corrosion prevention in which the core material of the brazing sheet is precious and the brazing material is base (see, for example, Patent Document 1).
Moreover, the method of improving the external corrosion resistance of a brazing sheet | seat by combining with a Zn containing fin material is also examined (for example, refer patent document 2).
ところで、近年、自動車用の各種熱交換器の使用条件はアルミニウム材料にとって苛酷になりつつある。例えば、ターボ車に搭載されるＣＡＣ(チャージエアクーラ)は、過給機の高性能化などに伴って、従来よりも更に高温・高圧下で使用されるようになり、ＣＡＣに吸入される空気は、今後最高１８０℃前後まで上昇すると考えられている。
従来のろう付処理法によって製造される熱交換器に用いられるブレージングシートは、主にＡｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金を芯材とすることで、機械的強度と外部耐食性を確保してきたが、熱交換器がより高温の環境下で使用される場合は、従来に比べて機械的強度（引張強度）が低下するおそれがある。
このため、今後予想される熱交換器の苛酷な使用条件を考慮して、高温環境下での優れた引張強度を有するブレージングシートが望まれている。
By the way, in recent years, use conditions of various heat exchangers for automobiles are becoming severe for aluminum materials. For example, a CAC (charge air cooler) installed in a turbo car is used at higher temperatures and pressures than before due to higher performance of the turbocharger and the air taken into the CAC. Is expected to rise to around 180 ° C in the future.
The brazing sheet used in a heat exchanger manufactured by a conventional brazing treatment method has ensured mechanical strength and external corrosion resistance mainly by using an Al-Mn-Cu alloy as a core material. When the exchanger is used in a higher temperature environment, the mechanical strength (tensile strength) may be reduced as compared with the conventional case.
For this reason, the brazing sheet which has the outstanding tensile strength in a high temperature environment is desired in consideration of the severe use condition of the heat exchanger anticipated in the future.
本発明は、引張強度を向上できる熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート及び熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートの製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the aluminum alloy brazing sheet for heat exchangers which can improve tensile strength, and the aluminum alloy brazing sheet for heat exchangers.
本発明者らは鋭意研究した結果、熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートの芯材のＡｌ−Ｍｎ系分散粒子のサイズ、数密度等を最適化させることで、芯材の高温強度特性が大幅に向上することを見出した。
すなわち、本発明の熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートは、芯材と、ろう材及び犠牲層の少なくとも一方とからなる熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートであって、前記芯材は、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金であり、ろう付け熱処理前の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子は、８．５×１０４個／ｍｍ２以下であり、ろう付け熱処理後、１８０℃で１０００時間熱処理した後の前記芯材の常温での引張強度が１５０ＭＰａ以上である。
As a result of diligent research, the present inventors have greatly improved the high-temperature strength characteristics of the core material by optimizing the size, number density, etc. of Al-Mn dispersed particles in the core material of the aluminum alloy brazing sheet for heat exchangers. I found out.
That is, the aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger according to the present invention is an aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger composed of a core material and at least one of a brazing material and a sacrificial layer, and the core material is made of Al-Mn-Cu. The dispersion particle of the Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in the crystal grains before brazing heat treatment is 8.5 × 10 4 particles / mm 2 or less, and is a brazing heat treatment. Then, the tensile strength at normal temperature of the said core material after heat-processing at 180 degreeC for 1000 hours is 150 Mpa or more.
本発明では、熱交換器用アルミニウム合金材の芯材として、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系芯材を用いており、この芯材に含まれるＭｎ及びＣｕは、芯材の強度を向上させる。また、本発明では、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材において、Ｃｕ系分散粒子の析出サイトとなるろう付け熱処理前の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子の生成を８．５×１０４個／ｍｍ２以下に抑制している。
ここで、いくつかのアルミニウム合金は、時効硬化することが知られている。この際、ろう付け熱処理前の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子が８．５×１０４個／ｍｍ２以下に抑えられているので、ろう付熱処理後の使用実環境を想定した１８０℃で１０００時間の熱処理を実行することにより、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材は、適切に時効硬化する。具体的には、時効硬化におけるＡｌ−Ｃｕ系の析出過程にて、母材に整合なＧＰゾーン(Ｃｕ原子の集合体)が形成されることにより硬化され、その後微細なθ’相(中間相)が形成される際にさらに硬化する。このようにして、芯材の強度及び硬さが大きく増大するため、１８０℃で１０００時間熱処理した後の芯材の常温での引張強度が１５０ＭＰａ以上となる。
In the present invention, an Al—Mn—Cu based core material is used as the core material of the aluminum alloy material for heat exchanger, and Mn and Cu contained in the core material improve the strength of the core material. Further, in the present invention, in a core material made of an Al—Mn—Cu alloy, between Al—Mn metals having a circle-equivalent diameter of 200 nm or more in crystal grains before brazing heat treatment, which are precipitation sites for Cu-based dispersed particles. Generation of dispersed particles of the compound is suppressed to 8.5 × 10 4 particles / mm 2 or less.
Here, some aluminum alloys are known to age harden. At this time, the dispersed particles of the Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in the crystal grains before brazing heat treatment are suppressed to 8.5 × 10 4 particles / mm 2 or less. By performing the heat treatment at 180 ° C. for 1000 hours assuming the actual use environment after the heat treatment, the core material made of the Al—Mn—Cu alloy is appropriately age-hardened. Specifically, in the precipitation process of Al—Cu system in age hardening, the GP zone (aggregate of Cu atoms) matched with the base material is hardened, and then fine θ ′ phase (intermediate phase) ) Is further cured when formed. Thus, since the strength and hardness of the core material are greatly increased, the tensile strength at normal temperature of the core material after heat treatment at 180 ° C. for 1000 hours becomes 150 MPa or more.
本発明の熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートの好ましい態様としては、前記芯材は、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上１．２％以下、Ｍｎ：１．０％以上２．０％以下、Ｃｕ：０．４％以上１．２％以下、を含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金であるとよい。
Ｓｉは、芯材の強度向上に寄与し、０．１質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、１．２質量％を超えると芯材の融点が低下して、ろう付け性が低下する。
Ｍｎは、芯材の強度向上に寄与し、１．０質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、２．０質量％を超えると芯材の鋳造性及び圧延性が低下する。
Ｃｕは、芯材の強度向上に寄与し、０．４質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、１．２質量％を超えると芯材の電位が貴化することで、耐食性が低下するとともに、融点が低下してろう付け性も低下する。
As a preferable aspect of the aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger of the present invention, the core material is mass%, Si: 0.1% or more and 1.2% or less, Mn: 1.0% or more and 2.0% or less. Cu: 0.4% or more and 1.2% or less, and the balance is preferably an aluminum alloy having a composition composed of Al and inevitable impurities.
Si contributes to improving the strength of the core material. If it is less than 0.1% by mass, the addition amount is small and a desired effect cannot be obtained. If it exceeds 1.2% by mass, the melting point of the core material is lowered. The attachment is reduced.
Mn contributes to improving the strength of the core material. If the amount is less than 1.0% by mass, the addition amount is small and a desired effect cannot be obtained. If it exceeds 2.0% by mass, the castability and rollability of the core material are deteriorated. To do.
Cu contributes to improving the strength of the core material. If the amount is less than 0.4% by mass, the addition amount is small and a desired effect cannot be obtained. If the amount exceeds 1.2% by mass, the potential of the core material becomes noble. Corrosion resistance is lowered, melting point is lowered, and brazing property is also lowered.
本発明の熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートの好ましい態様としては、前記芯材は、質量％でＺｒ：０．０５％以上０．１５％以下、Ｔｉ：０．０５％以上０．１５％以下の少なくとも一方を含有するとよい。
Ｚｒは、芯材の強度向上及び結晶粒粗大化によるエロージョンの抑制に寄与し、０．０５質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、０．１５質量％を超えると、芯材の鋳造性が低下する。
Ｔｉは、芯材の強度向上及び耐食性の向上に寄与し、０．０５質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、０．１５質量％を超えると、芯材の鋳造性が低下する。
As a preferable aspect of the aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger of the present invention, the core material has a mass% of Zr: 0.05% or more and 0.15% or less, Ti: 0.05% or more and 0.15% or less. It is good to contain at least one.
Zr contributes to the improvement of the strength of the core material and the suppression of erosion due to the coarsening of crystal grains, and if it is less than 0.05% by mass, the desired effect cannot be obtained with a small addition amount, The castability of the core material is reduced.
Ti contributes to improving the strength and corrosion resistance of the core material. If it is less than 0.05% by mass, the addition amount is small and a desired effect cannot be obtained. If it exceeds 0.15% by mass, the castability of the core material is exceeded. Decreases.
本発明の熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートの好ましい態様としては、前記芯材は、質量％でＭｇ：０．０１％以上０．５％以下をさらに含有するとよい。
Ｍｇは、芯材の強度向上に寄与し、０．１質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、０．５質量％を超えると、ろう付け性が低下する。
ここで、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金にＭｇを合金元素として添加すると、時効硬化がさらに増大する。つまり、時効硬化におけるＭｇ系分散粒子の析出サイトとなるＡｌ−Ｍｎ系分散粒子の生成を抑制することで、使用実環境を想定したろう付け熱処理後の１８０℃熱処理におけるＭｇ２Ｓｉの析出過程にて、母材に整合なＧＰゾーン(Ｍｇ原子の集合体)が形成され、その後微細なβ’相(中間相)が形成される。これにより、芯材の強度、硬さがさらに大きく増大する。
As a preferable aspect of the aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger of the present invention, the core material may further contain Mg: 0.01% to 0.5% by mass%.
Mg contributes to improving the strength of the core. If the amount is less than 0.1% by mass, the addition amount is small and a desired effect cannot be obtained. If the amount exceeds 0.5% by mass, the brazing property decreases.
Here, when Mg is added as an alloy element to the Al—Mn—Cu alloy, age hardening further increases. In other words, by suppressing the formation of Al-Mn based dispersed particles that become precipitation sites for Mg based dispersed particles in age hardening, the Mg 2 Si deposition process in the 180 ° C. heat treatment after the brazing heat treatment assuming the actual use environment Thus, a GP zone (aggregate of Mg atoms) matching the base material is formed, and then a fine β ′ phase (intermediate phase) is formed. This further increases the strength and hardness of the core material.
本発明の熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートの好ましい態様としては、ろう付け熱処理後の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上の前記Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子は、１．２×１０５個／ｍｍ２以下であり、ろう付け熱処理後の結晶粒界上に析出する円相当径で１００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子は、５０個／ｍｍ以下であるとよい。
ろう付け熱処理後のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子が１．２×１０５個／ｍｍ２未満である、若しくはろう付け熱処理後の結晶粒界上に析出する円相当径で１００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子が５０個／ｍｍを超えていると、適切に時効硬化が進行しない。
As a preferred embodiment of the aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger of the present invention, the dispersed particles of the Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in the crystal grains after the brazing heat treatment are 1.2 × 10 and five or / mm 2 or less, dispersed particles of brazing Al-Mn intermetallic compound more than 100nm in circle equivalent diameter which precipitates on the grain boundaries after the heat treatment, may not more than 50 pieces / mm.
The dispersed particles of the Al—Mn intermetallic compound after brazing heat treatment are less than 1.2 × 10 5 particles / mm 2 , or the equivalent circle diameter precipitated on the crystal grain boundary after brazing heat treatment is 100 nm or more. When the number of dispersed particles of the Al—Mn intermetallic compound exceeds 50 particles / mm, age hardening does not proceed appropriately.
本発明の熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートの好ましい態様としては、前記芯材の一方の面には、Ａｌ−Ｓｉ系合金からなる前記ろう材が貼り合わされ、他方の面には、Ａｌ−Ｚｎ系合金からなる前記犠牲材が貼り合わされているとよい。 As a preferable aspect of the aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger of the present invention, the brazing material made of an Al—Si based alloy is bonded to one surface of the core material, and the Al—Zn based material is bonded to the other surface. The sacrificial material made of an alloy may be bonded.
上述したような熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートを用いて熱交換器を製造するには、製造工程中の圧延、熱処理条件、さらにはろう付熱処理条件の最適化が必要となる。
すなわち、本発明の熱交換器の製造方法は、Ａｌ−Ｍｎ系合金にＣｕを添加し、これらを溶解鋳造することにより芯材用アルミニウム合金を鋳造し、得られた鋳塊について均質化処理を４００℃以上５２０℃以下の温度で５〜１５時間行った後、仕上がり温度が４０８℃以上４４２℃以下となるように熱間圧延を施してＡｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材を製造する芯材製造工程と、前記芯材の片面又は両面にろう材を配置して冷間圧延及び最終焼鈍を施すことで、結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子が８．５×１０４個／ｍｍ２以下となる芯材の片面又は両面にろう材が貼り付けられた熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートを製造するブレージングシート製造工程と、前記熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートにより形成された各部材を組み合わせて炉内に配置した上、ろう付け熱処理するろう付け熱処理工程と、を備える。
本発明では、上記熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートにより熱交換器が構成されていることから、該熱交換器自体の引張強度が高まるので、熱交換器の耐久性を高めることができる。
In order to manufacture a heat exchanger using the aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger as described above, it is necessary to optimize rolling, heat treatment conditions, and further brazing heat treatment conditions during the production process.
That is, the heat exchanger manufacturing method of the present invention adds Cu to an Al—Mn alloy, melts and casts them to cast an aluminum alloy for the core material, and homogenizes the resulting ingot. After 5 to 15 hours at a temperature of 400 ° C. or more and 520 ° C. or less, hot rolling is performed so that the finished temperature is 408 ° C. or more and 442 ° C. or less to produce a core material made of an Al—Mn—Cu alloy. A core material manufacturing process and a brazing material disposed on one side or both sides of the core material and subjected to cold rolling and final annealing, so that the equivalent circle diameter in the crystal grains is 200 nm or more of Al-Mn intermetallic compounds. A brazing sheet manufacturing process for manufacturing an aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger in which a brazing material is bonded to one or both sides of a core material in which dispersed particles are 8.5 × 10 4 particles / mm 2 or less, and the heat exchange And a brazing heat treatment step of brazing heat treatment after the members formed of the aluminum alloy brazing sheet for the converter are combined and placed in the furnace.
In this invention, since the heat exchanger is comprised by the said aluminum alloy brazing sheet for heat exchangers, since the tensile strength of this heat exchanger itself increases, durability of a heat exchanger can be improved.
本発明の熱交換機の製造方法の好ましい態様としては、前記ろう付け熱処理工程では、室温から６００℃以下まで昇温し、その温度で１分以上３分以下保持後、６８℃／分以上８８℃／分以下の冷却速度で４００℃まで冷却するとよい。 In a preferred embodiment of the method for producing a heat exchanger according to the present invention, in the brazing heat treatment step, the temperature is raised from room temperature to 600 ° C. or less, held at that temperature for 1 minute or more and 3 minutes or less, and then 68 ° C./min or more and 88 ° C. It is good to cool to 400 degreeC with the cooling rate of less than / min.
本発明によれば、熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートの引張強度を向上できるとともに、この熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートを用いた熱交換器の耐久性を高めることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to improve the tensile strength of the aluminum alloy brazing sheet for heat exchangers, durability of the heat exchanger using this aluminum alloy brazing sheet for heat exchangers can be improved.
以下、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート及びこれを用いた熱交換器の製造方法について説明する。
本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート（以下、単にブレージングシートという）は、自動車用の熱交換器に用いられる。
このブレージングシートは、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材と、その片面又は両面に貼り合わされたろう材とからなる。
Hereinafter, an aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger according to the present invention and a method for producing a heat exchanger using the same will be described.
The aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger according to the present invention (hereinafter simply referred to as a brazing sheet) is used in a heat exchanger for automobiles.
This brazing sheet is composed of a core material made of an Al—Mn—Cu alloy and a brazing material bonded to one or both sides thereof.
ブレージングシートの芯材は、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなり、ろう付け熱処理前の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子は、８．５×１０４個／ｍｍ２以下であり、ろう付け熱処理後、１８０℃で１０００時間熱処理した後の芯材の常温での引張強度が１５０ＭＰａ以上である。 The core material of the brazing sheet is made of an Al—Mn—Cu alloy, and the dispersed particles of an Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in crystal grains before brazing heat treatment are 8.5 × 10. 4 cores / mm 2 or less, and the tensile strength at normal temperature of the core material after heat treatment at 180 ° C. for 1000 hours after brazing heat treatment is 150 MPa or more.
［芯材の組成］
本実施形態では、芯材としてＡｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材を用いており、この心材に含まれるＭｎ及びＣｕは芯材の強度を向上させる。具体的には、Ｓｉを０．１質量％以上１．２質量％以下、Ｍｎを１．０質量％以上２．０質量％以下、Ｃｕを０．４％以上１．２質量％以下の範囲で含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金により構成されるとよい。
ここで、Ｓｉが０．１質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、１．２質量％を超えると芯材の融点が低下して、ろう付け性が低下する。また、Ｍｎが１．０質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、２．０質量％を超えると芯材の鋳造性及び圧延性が低下する。さらに、Ｃｕが０．４質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、１．２質量％を超えると芯材の電位が貴化することで、耐食性が低下するとともに、融点が低下してろう付け性も低下する。
なお、より好ましくは、芯材は、Ｓｉを０．７質量％以上１．０質量％以下、Ｍｎを１．３質量％以上１．７質量％以下、Ｃｕを０．５５％以上０．８５質量％以下の範囲で含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金により構成されるとよい。
[Composition of core material]
In this embodiment, a core material made of an Al—Mn—Cu alloy is used as the core material, and Mn and Cu contained in the core material improve the strength of the core material. Specifically, Si ranges from 0.1% by mass to 1.2% by mass, Mn from 1.0% by mass to 2.0% by mass, and Cu from 0.4% to 1.2% by mass. It is good to be comprised by the aluminum alloy of the composition which contains by Al and a remainder consists of Al and an unavoidable impurity.
Here, if Si is less than 0.1% by mass, the addition amount is small and a desired effect cannot be obtained, and if it exceeds 1.2% by mass, the melting point of the core material is lowered and brazing properties are lowered. Moreover, if Mn is less than 1.0 mass%, there is little addition amount and a desired effect cannot be acquired, and when it exceeds 2.0 mass%, the castability and rolling property of a core material will fall. Furthermore, when Cu is less than 0.4% by mass, the desired effect cannot be obtained with a small addition amount, and when it exceeds 1.2% by mass, the potential of the core material becomes noble, so that the corrosion resistance decreases and the melting point. As a result, the brazeability also decreases.
More preferably, the core material has a Si content of 0.7% to 1.0% by mass, Mn of 1.3% to 1.7% by mass, and Cu of 0.55% to 0.85. It is good to be comprised by the aluminum alloy of the composition which contains in the range below mass%, and a remainder consists of Al and an inevitable impurity.
なお、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材は、Ｚｒを０．０５質量％以上０．１５質量％以下の範囲で含有してもよい。より好ましくは、芯材は、Ｚｒを０．０８質量％以上０．１２質量％以下の範囲で含有するとよい。
芯材において、Ｚｒは、芯材の強度向上及び結晶粒粗大化によるエロージョンの抑制に寄与する。この点、Ｚｒが０．０５質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、Ｚｒが０．１５質量％を超えると、芯材の鋳造性が低下する。
また、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材は、Ｔｉを０．０５質量％以上０．１５質量％以下の範囲で、上記Ｚｒに代えて、若しくは上記Ｚｒとともに含有してもよい。より好ましくは、芯材は、Ｔｉを０．０８質量％以上０．１２質量％以下の範囲で含有するとよい。
芯材において、Ｔｉは、芯材の強度向上及び耐食性の向上に寄与する。Ｚｒが０．０５質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、Ｚｒが０．１５質量％を超えると、芯材の鋳造性が低下する。
Note that the core material made of the Al—Mn—Cu alloy may contain Zr in a range of 0.05 mass% to 0.15 mass%. More preferably, the core material contains Zr in a range of 0.08% by mass to 0.12% by mass.
In the core material, Zr contributes to the improvement of the strength of the core material and the suppression of erosion due to the coarsening of crystal grains. In this respect, if Zr is less than 0.05% by mass, the desired amount cannot be obtained with a small addition amount, and if Zr exceeds 0.15% by mass, the castability of the core material is deteriorated.
Further, the core material made of the Al—Mn—Cu alloy may contain Ti in the range of 0.05% by mass or more and 0.15% by mass or less instead of Zr or together with Zr. More preferably, the core material contains Ti in a range of 0.08% by mass to 0.12% by mass.
In the core material, Ti contributes to improving the strength and corrosion resistance of the core material. If Zr is less than 0.05% by mass, the desired amount cannot be obtained with a small amount of addition, and if Zr exceeds 0.15% by mass, the castability of the core material decreases.
さらに、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材は、Ｍｇを０．０１質量％以上０．５質量％以下の範囲で含有してもよい。より好ましくは、芯材は、Ｍｇを０．１５質量％以上０．３５質量％以下の範囲で含有するとよい。
芯材において、Ｍｇは、芯材の強度向上に寄与する。Ｍｇが０．１質量％未満では、添加量が少なく所望の効果を得られず、Ｍｇが０．５質量％を超えると、ろう付け性が低下する。
ここで、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材にＭｇを合金元素として添加すると、時効硬化がさらに増大する。つまり、時効硬化におけるＭｇ径分散粒子の析出サイトとなるＡｌ−Ｍｎ系分散粒子の生成を抑制することで、使用実環境を想定したろう付け熱処理後の１８０℃熱処理におけるＭｇ２Ｓｉの析出過程にて、母材に整合なＧＰゾーン(Ｍｇ原子の集合体)が形成され、その後微細なβ’相(中間相)が形成される。これにより、芯材の強度、硬さがさらに大きく増大する。
Furthermore, the core material made of an Al—Mn—Cu alloy may contain Mg in the range of 0.01% by mass to 0.5% by mass. More preferably, the core material contains Mg in a range of 0.15 mass% to 0.35 mass%.
In the core material, Mg contributes to improving the strength of the core material. If Mg is less than 0.1% by mass, the desired amount cannot be obtained with a small amount of addition, and if Mg exceeds 0.5% by mass, brazeability is lowered.
Here, when Mg is added as an alloy element to a core material made of an Al—Mn—Cu alloy, age hardening further increases. In other words, by suppressing the formation of Al-Mn-based dispersed particles that become the precipitation sites of Mg diameter dispersed particles in age hardening, the Mg 2 Si precipitation process in the 180 ° C. heat treatment after the brazing heat treatment assuming the actual use environment Thus, a GP zone (aggregate of Mg atoms) matching the base material is formed, and then a fine β ′ phase (intermediate phase) is formed. This further increases the strength and hardness of the core material.
また、芯材においてろう付け熱処理後の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子は、１．２×１０５個／ｍｍ２以下であり、ろう付け熱処理後の結晶粒界上に析出する円相当径で１００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子は、５０個／ｍｍ以下であるとよい。 Further, the dispersed particles of the Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in the crystal grains after brazing heat treatment in the core material are 1.2 × 10 5 particles / mm 2 or less, and brazing heat treatment The number of dispersed particles of an Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 100 nm or more deposited on the subsequent crystal grain boundary is preferably 50 particles / mm or less.
［ろう材および犠牲材の組成］
本実施形態では、芯材の一方の面には、Ａｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材が貼り合わされ、他方の面には、Ａｌ−Ｚｎ系合金からなる犠牲材が貼り合わされている。
Ａｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材は、通常Ｓｉを６質量％以上１２質量％以下の範囲で含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金からなるとよい。
また、Ａｌ−Ｚｎ系合金からなる犠牲材は、Ｚｎを１．０質量％以上５．０質量％以下の範囲で含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金により構成されるとよい。
[Composition of brazing material and sacrificial material]
In the present embodiment, a brazing material made of an Al—Si alloy is bonded to one surface of the core material, and a sacrificial material made of an Al—Zn alloy is bonded to the other surface.
The brazing material made of an Al—Si based alloy usually contains Si in the range of 6 mass% to 12 mass%, and the balance is preferably made of an aluminum alloy having a composition composed of Al and inevitable impurities.
The sacrificial material made of an Al—Zn-based alloy contains Zn in a range of 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less, and the balance is made of an aluminum alloy having a composition made of Al and inevitable impurities. Good.
［熱交換器の製造方法］
次に、このブレージングシートを用いた熱交換器を製造する方法について説明する。
この熱交換器の製造方法は、芯材を製造する芯材製造工程と、芯材の一方の面にろう材が貼り付けられ、他方の面に犠牲材が貼り付けられたブレージングシートを製造するブレージングシート製造工程と、ブレージングシートにより構成される各部材をろう付け熱処理するろう付け熱処理工程と、を備える。
［芯材製造工程］
まず、溶解鋳造により芯材用アルミニウム合金、ろう材用アルミニウム合金を鋳造し、得られた鋳塊について、スラブ鋳造後に偏析など不均質な組織を除去する事を目的に均質化処理を実施する。高温の均質化処理により、鋳造時にマトリクスに過飽和に固溶した添加元素が金属間化合物として析出する。析出する金属間化合物のサイズや分散量は均質化処理の温度、時間に影響を及ぼされるため、添加元素の種類に応じた熱処理条件を選択する必要がある。
本実施形態では、Ａｌ−Ｍｎ系合金にＣｕを添加し、これらを溶解鋳造することにより芯材用アルミニウム合金を鋳造し、得られた鋳塊について均質化処理を４００℃以上５２０℃以下の温度で５〜１５時間行う。
[Manufacturing method of heat exchanger]
Next, a method for producing a heat exchanger using this brazing sheet will be described.
This heat exchanger manufacturing method manufactures a core material manufacturing process for manufacturing a core material, and a brazing sheet in which a brazing material is bonded to one surface of the core material and a sacrificial material is bonded to the other surface. A brazing sheet manufacturing step, and a brazing heat treatment step of brazing heat-treating each member constituted by the brazing sheet.
[Core production process]
First, an aluminum alloy for a core material and an aluminum alloy for a brazing material are cast by melt casting, and the obtained ingot is subjected to a homogenization treatment for the purpose of removing heterogeneous structures such as segregation after slab casting. Due to the high-temperature homogenization treatment, additive elements that are supersaturated in the matrix during casting precipitate as intermetallic compounds. Since the size and dispersion amount of the intermetallic compound to be precipitated are affected by the temperature and time of the homogenization treatment, it is necessary to select heat treatment conditions according to the type of additive element.
In this embodiment, Cu is added to an Al—Mn alloy, and an aluminum alloy for a core material is cast by melting and casting them. The resulting ingot is subjected to homogenization at a temperature of 400 ° C. or more and 520 ° C. or less. For 5 to 15 hours.
一方、Ａｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材の均質化処理は、４００〜５５０℃で１〜１５時間とする。通常、ブレージングシートの作製工程において、ろう材層へ均質化処理を実施しないことが一般的であり、この工程にて作製されたブレージングシートのろう材層内には円相当径で１μｍ程度のＳｉ粒子が多数存在する。このろう材層内のＳｉ粒子サイズを制御するために、均質化処理が効果的であり、４００〜５５０℃で１〜１５時間の範囲から選択することができ、４８０〜５５０℃で３〜１０時間の範囲で実施するのがより好ましい。
また、Ａｌ−Ｚｎ系合金からなる犠牲材の均質化処理は、４００〜５５０℃で１〜１５時間もしくは実施しない。
On the other hand, the homogenization treatment of the brazing material made of the Al—Si alloy is performed at 400 to 550 ° C. for 1 to 15 hours. Usually, in the brazing sheet production process, the brazing material layer is generally not subjected to a homogenization treatment. In the brazing material layer of the brazing sheet produced in this process, an equivalent circle diameter of about 1 μm Si There are many particles. In order to control the Si particle size in the brazing filler metal layer, a homogenization treatment is effective, and can be selected from a range of 1 to 15 hours at 400 to 550 ° C, and 3 to 10 at 480 to 550 ° C. It is more preferable to carry out in the time range.
Moreover, the homogenization process of the sacrificial material which consists of an Al-Zn type alloy is not implemented at 400-550 degreeC for 1 to 15 hours.
均質化処理を実施した芯材用アルミニウム合金、ろう材用アルミニウム合金、及び犠牲材用アルミニウム合金の鋳塊は、それぞれ熱間圧延を得て合金板とされる。また、鋳造工程と圧延工程とを分けずに、連続鋳造圧延を経て合金板としてもよい。
通常、熱間圧延は５００℃前後の高温で負荷されるが、圧延終了後にコイル化され室温まで冷却される。この場合、熱間圧延の仕上げ温度により高温で保持される時間が変わるため、金属間化合物の析出挙動に影響を及ぼす。
本実施形態では、仕上がり温度が４０８℃以上４４２℃以下となるように熱間圧延を実行している。
The ingots of the aluminum alloy for the core material, the aluminum alloy for the brazing material, and the aluminum alloy for the sacrificial material that have been subjected to the homogenization treatment are each subjected to hot rolling to form an alloy plate. Moreover, it is good also as an alloy plate through continuous casting rolling, without dividing a casting process and a rolling process.
Normally, hot rolling is applied at a high temperature of about 500 ° C., but after completion of rolling, it is coiled and cooled to room temperature. In this case, the time for holding at a high temperature varies depending on the finishing temperature of hot rolling, which affects the precipitation behavior of the intermetallic compound.
In this embodiment, hot rolling is performed so that the finishing temperature is 408 ° C. or higher and 442 ° C. or lower.
［ブレージングシート製造工程］
そして、これら合金板を適宜のクラッド率でクラッドする。そのクラッドは一般には圧延により行われる。その後、さらに冷間圧延を施すことにより、所望の厚さの熱交換器用アルミニウム合金材が得られる。そして、最終焼鈍を例えば３６０℃で３時間行うことにより、ブレージングシートとする。これにより、芯材におけるろう付け熱処理前の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子は、８．５×１０４個／ｍｍ２以下となる。
ブレージングシートの厚みの構成は、例えば、ろう材層：芯材：犠牲材層＝１０％：８０％：１０％とすることができるが、これに限定されるものではなく、ろう材層のクラッド率を５％や１５％としてもよい。
[Brazing sheet manufacturing process]
Then, these alloy plates are clad with an appropriate clad rate. The cladding is generally performed by rolling. Then, the aluminum alloy material for heat exchangers of desired thickness is obtained by performing cold rolling further. And it is set as a brazing sheet by performing final annealing, for example at 360 degreeC for 3 hours. Thereby, the dispersion particle | grains of the Al-Mn type | system | group intermetallic compound of 200 nm or more by the circle equivalent diameter in the crystal grain before brazing heat processing in a core material will be 8.5 * 10 < 4 > piece / mm < 2 > or less.
The composition of the thickness of the brazing sheet may be, for example, brazing material layer: core material: sacrificial material layer = 10%: 80%: 10%, but is not limited to this, and the brazing material layer is clad. The rate may be 5% or 15%.
熱間圧延、冷間圧延、最終焼鈍は常法によって行えばよいが、冷間圧延工程時に、中間焼鈍を介在させることも可能である。その場合、中間焼鈍としては、例えば２００〜４００℃で１〜６時間の加熱によって行なうことができる。中間焼鈍後の最終圧延では、１０〜５０％の冷間圧延率で圧延を行なう。 Hot rolling, cold rolling, and final annealing may be performed by conventional methods, but intermediate annealing may be interposed during the cold rolling process. In this case, the intermediate annealing can be performed, for example, by heating at 200 to 400 ° C. for 1 to 6 hours. In the final rolling after the intermediate annealing, rolling is performed at a cold rolling rate of 10 to 50%.
［ろう付け熱処理工程］
このようなブレージングシートは、熱交換器の各部材として用いられ、各部材を組み立てた状態で全体を高温の炉内に挿入し、冷却することで、Ａｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材が溶融して各部材の接触部位がろう付け接合され、熱交換器が構成される。このろう付け熱処理は、例えば、室温（例えば、２５℃）から６００℃まで平均昇温速度１００℃／分で昇温し、６００℃で１〜３分保持後、６８℃／分以上８８℃／分以下の冷却速度で６００℃から４００℃まで冷却を制御した。ろう付熱処理における冷却中に各添加元素の析出が進むため、所望の金属間化合物サイズを得るには、冷却速度を制御することが有効となるからである。
これにより、ろう付け熱処理後の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子が１．２×１０５個／ｍｍ２以下となり、ろう付け熱処理後の結晶粒界上に析出する円相当径で１００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子は、５０個／ｍｍ以下となる。
[Brazing heat treatment process]
Such a brazing sheet is used as each member of a heat exchanger, and the brazing material made of an Al-Si alloy is melted by inserting the whole member into a high-temperature furnace and cooling the assembled member. And the contact part of each member is brazed and joined, and a heat exchanger is comprised. In this brazing heat treatment, for example, the temperature is increased from room temperature (for example, 25 ° C.) to 600 ° C. at an average temperature increase rate of 100 ° C./min, held at 600 ° C. for 1 to 3 minutes, and then 68 ° C./min to 88 ° C./min. Cooling was controlled from 600 ° C. to 400 ° C. with a cooling rate of less than a minute. This is because, since precipitation of each additive element proceeds during cooling in the brazing heat treatment, it is effective to control the cooling rate in order to obtain a desired intermetallic compound size.
Thereby, the dispersed particles of the Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in the crystal grains after the brazing heat treatment become 1.2 × 10 5 particles / mm 2 or less, and the crystal grains after the brazing heat treatment The dispersed particles of the Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 100 nm or more deposited on the boundary are 50 particles / mm or less.
このような製造方法により製造されたブレージングシートは、ろう付熱処理後の使用実環境を想定した１８０℃で１０００時間の熱処理におけるＡｌ−Ｃｕ系の析出過程にて、母材に整合なＧＰゾーン(Ｃｕ原子の集合体)やθ’相(中間相)が形成されるため、強度及び硬さが大きく増大し、芯材の常温での引張強度が１５０ＭＰａ以上となる。
そして、上述した製造方法により製造された熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートにより熱交換器が構成されていることから、該熱交換器自体の引張強度が高まるので、熱交換器の耐久性を高めることができる。
The brazing sheet manufactured by such a manufacturing method is a GP zone that matches the base material in the precipitation process of Al—Cu system in a heat treatment of 1000 hours at 180 ° C. assuming an actual use environment after brazing heat treatment ( Since an aggregate of Cu atoms) and a θ ′ phase (intermediate phase) are formed, the strength and hardness are greatly increased, and the tensile strength of the core material at room temperature is 150 MPa or more.
And since the heat exchanger is comprised by the aluminum alloy brazing sheet for heat exchangers manufactured by the manufacturing method mentioned above, since the tensile strength of the heat exchanger itself is increased, the durability of the heat exchanger is increased. Can do.
なお、本発明は上記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態では、ブレージングシートとして、芯材の一方の面にろう材が貼り付けられ、他方の面に犠牲材が貼り付けられている例を示したが、これに限らず、芯材の片面にのみろう材が貼り付けられていてもよい。
In addition, this invention is not limited to the thing of the structure of the said embodiment, In a detailed structure, a various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
In the above embodiment, as the brazing sheet, the brazing material is pasted on one surface of the core material, and the sacrificial material is pasted on the other surface. A brazing filler metal may be affixed.
半連続鋳造により芯材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鋳造した。芯材用アルミニウム合金には、表１に示す合金（残部Ａｌおよび不可避不純物）を用いた。また、芯材用の材料にはそれぞれ表１に示す条件にて均質化処理を行なった。一方、ろう材用アルミニウム合金には、Ｓｉを８．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金を用い、犠牲材用アルミニウム合金には、Ｚｎを１．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金を用い、ろう材用及び犠牲材用のアルミニウム合金のそれぞれには４５０℃で１０時間の均質化処理を行なった。
次に、芯材の両面にろう材及び犠牲材（クラッド率各１０％）を組み合わせて、表１に示す条件にて熱間圧延してクラッド材とし、さらに冷間圧延を行った。その後、板厚０．５ｍｍ、２５０℃で４時間の焼鈍を実施して調質Ｈ２４のブレージングシート（供試材）を作製した。
そして、各供試材に対して、室温から６００℃まで平均昇温温度１００℃／分で昇温し、６００℃で３分保持した後、表１に示す各冷却速度で６００℃から４００℃まで冷却を制御し、ろう付け相当加熱を行った。
Aluminum alloy for core material and aluminum alloy for brazing material were cast by semi-continuous casting. As the core aluminum alloy, the alloys shown in Table 1 (the balance Al and inevitable impurities) were used. The core material was homogenized under the conditions shown in Table 1. On the other hand, the aluminum alloy for brazing material uses 8.0 mass% of Si and the balance is composed of Al and inevitable impurities, and the aluminum alloy for sacrificial material uses 1.0 mass% of Zn. An aluminum alloy containing Al and unavoidable impurities in the balance was used, and each of the brazing material and sacrificial material aluminum alloys was subjected to a homogenization treatment at 450 ° C. for 10 hours.
Next, a brazing material and a sacrificial material (cladding rate of 10% each) were combined on both sides of the core material, hot rolled under the conditions shown in Table 1, and further cold rolled. Thereafter, annealing was performed at a thickness of 0.5 mm and 250 ° C. for 4 hours to prepare a tempered H24 brazing sheet (test material).
And each sample material was heated from room temperature to 600 ° C. at an average temperature rise temperature of 100 ° C./min, held at 600 ° C. for 3 minutes, and then at 600 ° C. to 400 ° C. at each cooling rate shown in Table 1. The cooling was controlled until brazing and equivalent heating was performed.
［分散粒子の分布状態］
各供試材のろう付け熱処理前及びろう付け熱処理後の円相当径２００ｎｍ以上の分散粒子の個数密度（個／ｍｍ２）を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定した。
測定方法は、ろう付熱処理後の供試材に機械研磨、および電解研磨によって犠牲材中央部から薄膜を作製し、透過型電子顕微鏡にて１００００倍で写真撮影した。５視野（合計で５００μｍ２程度）について写真撮影し、画像解析によって分散粒子の平均サイズおよび面積率を計測した。
また、この測定方法により、ろう付け熱処理後の結晶粒界上に析出する円相当径で１００ｎｍ以上の分散粒子の数（個／ｍｍ）を測定した。これらは、表１及び表２に示す通りである。
[Distributed particle distribution]
The number density (particles / mm 2 ) of dispersed particles having an equivalent circle diameter of 200 nm or more before and after brazing heat treatment of each specimen was measured by a transmission electron microscope (TEM).
In the measurement method, a thin film was produced from the center of the sacrificial material by mechanical polishing and electrolytic polishing on the specimen after brazing heat treatment, and photographed with a transmission electron microscope at a magnification of 10,000 times. Photographs were taken for 5 fields of view (about 500 μm 2 in total), and the average size and area ratio of the dispersed particles were measured by image analysis.
In addition, the number of dispersed particles having a circle equivalent diameter of 100 nm or more (pieces / mm) deposited on the grain boundaries after brazing heat treatment was measured by this measuring method. These are as shown in Tables 1 and 2.
［ろう付け後強度評価］
ろう付け熱処理後に１８０℃で１０００時間熱処理を行った各供試材について、圧延方向と平行にサンプルを切り出してＪＩＳ１３号Ｂ形状の試験片を作成し、常温で引張試験を実施し、引張強度（ＭＰａ）を測定した。なお、引張速度は、３ｍｍ／分とした。
なお、ろう付け熱処理後に１８０℃で１０００時間熱処理した後の芯材の常温での引張強度が１５７ＭＰａを超えているものを良好「◎」と評価し、１５０ＭＰａ以上１５７ＭＰａ以下のものを可「〇」と評価し、１５０ＭＰａ未満のものを不可「×」と評価した。
以上説明した測定結果及び評価は、表１及び表２に示す通りである。
[Strength evaluation after brazing]
For each specimen heat-treated at 180 ° C. for 1000 hours after brazing heat treatment, a sample was cut out parallel to the rolling direction to create a JIS No. 13 B-shaped test piece, subjected to a tensile test at room temperature, and tensile strength ( MPa). The tensile speed was 3 mm / min.
In addition, a core material having a tensile strength at room temperature exceeding 157 MPa after heat treatment at 180 ° C. for 1000 hours after brazing heat treatment is evaluated as “good”, and a core material having a tensile strength of 150 MPa to 157 MPa is acceptable. And those with less than 150 MPa were evaluated as “No”.
The measurement results and evaluation described above are as shown in Tables 1 and 2.
表１及び表２に示すように、実施例１〜１４は、ろう付け熱処理前の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子が、８．５×１０４個／ｍｍ２以下であったため、ろう付け熱処理後、１８０℃で１０００時間熱処理した後の芯材の常温での引張強度が１５０ＭＰａ以上となり、上記評価が可「〇」以上であった。
一方、比較例７〜１３は、ろう付け熱処理前の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子が、８．５×１０４個／ｍｍ２を超えていたため、上記評価が不可「×」であった。また、比較例１〜６は、芯材の組成が質量％で、Ｓｉ：０．１％以上１．２％以下、Ｍｎ：１．０％以上２．０％以下、Ｃｕ：０．４％以上１．２％以下の範囲外であったことから、上記評価が不可「×」であった。さらに、比較例１４及び１５は、ろう付け工程の際の冷却速度が小さかったため、上記評価が不可「×」であった。
As shown in Table 1 and Table 2, in Examples 1 to 14, dispersed particles of an Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in crystal grains before brazing heat treatment were 8.5 × 10 Since it was 4 pieces / mm 2 or less, the tensile strength at room temperature of the core material after heat treatment at 180 ° C. for 1000 hours after brazing heat treatment was 150 MPa or more, and the above evaluation was “good” or more.
On the other hand, in Comparative Examples 7 to 13, the dispersed particles of the Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in the crystal grains before brazing heat treatment exceeds 8.5 × 10 4 particles / mm 2. Therefore, the above evaluation was “x”. In Comparative Examples 1 to 6, the composition of the core material is mass%, Si: 0.1% to 1.2%, Mn: 1.0% to 2.0%, Cu: 0.4% Since it was out of the range of 1.2% or less, the evaluation was “x”. Further, in Comparative Examples 14 and 15, since the cooling rate during the brazing process was small, the above evaluation was impossible “x”.
Claims (8)
前記芯材は、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金であり、
ろう付け熱処理前の結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子は、８．５×１０４個／ｍｍ２以下であり、
ろう付け熱処理後、１８０℃で１０００時間熱処理した後の前記芯材の常温での引張強度が１５０ＭＰａ以上であることを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート。 An aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger comprising a core material and at least one of a brazing material and a sacrificial material,
The core material is an Al-Mn-Cu alloy,
The dispersed particles of the Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in the crystal grains before brazing heat treatment are 8.5 × 10 4 particles / mm 2 or less,
An aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger, wherein the core material after heat treatment at 180 ° C. for 1000 hours after brazing heat treatment has a tensile strength at room temperature of 150 MPa or more.
ろう付け熱処理後の結晶粒界上に析出する円相当径で１００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子は、５０個／ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート。 The dispersed particles of the Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in the crystal grains after the brazing heat treatment are 1.2 × 10 5 particles / mm 2 or less,
5. The dispersed particles of an Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 100 nm or more deposited on the grain boundaries after brazing heat treatment are 50 particles / mm or less. An aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger according to claim 1.
前記芯材の片面又は両面にろう材を配置して冷間圧延及び最終焼鈍を施すことで、結晶粒内における円相当径で２００ｎｍ以上のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の分散粒子が８．５×１０４個／ｍｍ２以下となる芯材の片面又は両面にろう材が貼り付けられた熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートを製造するブレージングシート製造工程と、
前記熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートにより形成された各部材を組み合わせて炉内に配置した上、ろう付け熱処理するろう付け熱処理工程と、を備えることを特徴とする熱交換器の製造方法。 Cu is added to the Al—Mn alloy, and these are melt cast to cast an aluminum alloy for the core material. The resulting ingot is homogenized at a temperature of 400 ° C. to 520 ° C. for 5 to 15 hours. After performing, a core material manufacturing step of manufacturing a core material made of an Al-Mn-Cu alloy by performing hot rolling so that the finishing temperature is 408 ° C or higher and 442 ° C or lower;
By disposing a brazing material on one or both sides of the core material and subjecting it to cold rolling and final annealing, dispersed particles of an Al—Mn intermetallic compound having an equivalent circle diameter of 200 nm or more in crystal grains are 8.5. A brazing sheet manufacturing process for manufacturing an aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger in which a brazing material is bonded to one side or both sides of a core material of × 10 4 pieces / mm 2 or less,
A method of manufacturing a heat exchanger comprising: a brazing heat treatment step of brazing heat treatment after the members formed of the aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger are combined and placed in a furnace.
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