JP2021073381A - Aluminum alloy brazing sheet and production method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車などの熱交換器の構成部材として使用されるアルミニウム合金製クラッド材及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an aluminum alloy clad material used as a constituent member of a heat exchanger of an automobile or the like, and a method for manufacturing the same.
アルミニウム合金は軽量かつ高熱伝導性を備えているため、自動車用熱交換器、例えばラジエータ、コンデンサ、エバポレータ、ヒーターコア又はインタークーラなどに用いられている。ここで、熱交換器の一例としてラジエータの模式図を図２に示す。偏平状に形成された複数本のチューブ１の間にコルゲート状に加工した薄肉のフィン２が配置された構造を有する。チューブ１とフィン２とは一体的に形成されている。チューブ１の両端はヘッダー３とタンク４とで構成される空間にそれぞれ開口している。熱交換器では、高温の冷媒をチューブ１を介して一方のタンク側の空間から他方のタンク側の空間に送り、チューブ１及びフィン２で熱交換して低温になった冷媒を循環させる。
Since aluminum alloys are lightweight and have high thermal conductivity, they are used in heat exchangers for automobiles such as radiators, capacitors, evaporators, heater cores or intercoolers. Here, a schematic diagram of a radiator is shown in FIG. 2 as an example of a heat exchanger. It has a structure in which thin-
このような熱交換器のチューブには、通常、心材と、内貼材と、ろう材とを備えたブレージングシートが用いられる。心材としては、例えば、ＪＩＳ３００３（Ａｌ−０．１５質量％Ｃｕ−１．１質量％Ｍｎ）合金が用いられる。心材の内面側、すなわち、冷媒に常時触れている側には内貼材として、例えば、ＪＩＳ７０７２（Ａｌ−１質量％Ｚｎ）合金が用いられる。また、心材の外側には、ろう材として、例えばＪＩＳ４０４５（Ａｌ−１０質量％Ｓｉ）合金などが用いられる。そして、チューブは、コルゲート状に加工されたフィン等の他の部材と共にろう付により一体的に接合されている。 For the tube of such a heat exchanger, a brazing sheet including a core material, an inner coating material, and a brazing material is usually used. As the core material, for example, JIS3003 (Al-0.15% by mass Cu-1.1% by mass Mn) alloy is used. For example, JIS7072 (Al-1 mass% Zn) alloy is used as the inner coating material on the inner surface side of the core material, that is, the side that is constantly in contact with the refrigerant. Further, on the outside of the core material, for example, a JIS4045 (Al-10 mass% Si) alloy or the like is used as a brazing material. Then, the tube is integrally joined by brazing together with other members such as fins processed into a corrugated shape.
ろう付法としては、フラックスろう付法、非腐食性フラックスを用いたノコロックろう付法などが挙げられ、ろう付は各部材を６００℃付近の温度に加熱することにより行われる。 Examples of the brazing method include a flux brazing method and a nocolock brazing method using a non-corrosive flux, and the brazing is performed by heating each member to a temperature of about 600 ° C.
上記のように、Ａｌ−Ｚｎ系合金を冷却水（冷媒）側に配置すると、ろう付時に犠牲陽極材に添加されているＺｎが心材へ拡散し、Ｚｎ拡散層を形成する。このＺｎ拡散層が存在することで、犠牲陽極材に発生した腐食は心材に達した後も横拡がりに進行するため、長期にわたって貫通腐食を生じさせないことが知られている。 When the Al—Zn alloy is arranged on the cooling water (refrigerant) side as described above, Zn added to the sacrificial anode material at the time of brazing diffuses into the core material to form a Zn diffusion layer. It is known that the presence of this Zn diffusion layer does not cause penetration corrosion for a long period of time because the corrosion generated in the sacrificial anode material proceeds laterally even after reaching the core material.
また、自動車は道路凍結防止剤などを含む腐食促進液滴が付着する過酷な環境下を走行することもあるため、自動車用熱交換器のチューブには、外面の耐食性向上も望まれている。 Further, since an automobile may travel in a harsh environment to which corrosion-promoting droplets containing a road antifreeze agent or the like adhere, it is desired to improve the corrosion resistance of the outer surface of the tube of the heat exchanger for the automobile.
更に、近年は自動車の軽量化に対する要求が高まり、それに伴って自動車用熱交換器の軽量化、及び熱交換器を構成する各部材の薄肉化が検討されている。部材の薄肉化を行うために、従来の材料よりもろう付後の強度や耐食性に優れる材料が必要とされるようになってきている。 Further, in recent years, there has been an increasing demand for weight reduction of automobiles, and along with this, weight reduction of heat exchangers for automobiles and thinning of each member constituting the heat exchanger have been studied. In order to reduce the thickness of the member, a material having higher strength and corrosion resistance after brazing than the conventional material is required.
ところで、ラジエータやヒーターコアの冷却水としては、不凍液を含有する中性から弱アルカリ性の水溶液（ロングライフクーラント：ＬＬＣ）が利用されているが、種類によってはｐＨが１０前後のものもある。犠牲陽極材にＡｌ−Ｚｎ系合金を用いたチューブ材では、このような環境において十分な犠牲防食効果が得られず、早期に貫通腐食が発生してしまう問題があった。 By the way, as the cooling water for the radiator and the heater core, a neutral to weakly alkaline aqueous solution (long life coolant: LLC) containing an antifreeze liquid is used, but some types have a pH of around 10. A tube material using an Al—Zn alloy as the sacrificial anode material has a problem that a sufficient sacrificial anticorrosion effect cannot be obtained in such an environment and penetration corrosion occurs at an early stage.
そこで、耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材として、例えば、特許
文献１には、アルミニウム合金よりなる芯材の片面にアルミニウム合金ろう材をクラッドし、他の面に犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウム合金クラッド材において、犠牲陽極材が、Ａｌと結合して犠牲陽極材のマトリックスより貴な化合物を生成する元素を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金から構成され、マトリックス中に粒子径（円相当直径、以下同じ）１〜１０μｍの前記化合物が１ｍｍ２当たり５×１０２〜５×１０４個存在することを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材が記載されている。引用文献１に記載の熱交換器用アルミニウム合金クラッド材では、犠牲陽極材中に粒子径１〜１０μｍの、Ａｌと結合して犠牲陽極材のマトリックスより貴な化合物を所定の密度で存在するように規定している。
Therefore, as an aluminum alloy clad material for a heat exchanger having excellent corrosion resistance, for example, in Patent Document 1, an aluminum alloy brazing material is clad on one side of a core material made of an aluminum alloy, and a sacrificial anode material is clad on the other side. In the aluminum alloy clad material, the sacrificial anode material contains an element that combines with Al to form a noble compound from the matrix of the sacrificial anode material, and is composed of an aluminum alloy composed of the balance Al and impurities, and has a particle size in the matrix. Described is an aluminum alloy clad material for a heat exchanger having excellent corrosion resistance, characterized in that 4 of the above compounds having a diameter of 1 to 10 μm (equivalent to a circle, the same applies hereinafter) are present per 1 mm 2 of 5 × 10 2 to 5 × 10. There is. In the aluminum alloy clad material for heat exchangers described in Cited Document 1, a compound having a particle size of 1 to 10 μm, which is bonded to Al and is noble than the matrix of the sacrificial anode material, is present in the sacrificial anode material at a predetermined density. It stipulates.
前記ラジエータの内部には、エンジン冷却用の冷媒がポンプにより循環圧送されるため、ポンプが作動しているときは前記ラジエータ内部は冷媒により高圧となり、チューブは断面形状が膨張する方向に力を受け、ヘッダープレートはこのヘッダープレートとかしめ接合している樹脂タンクとのかしめ接合部が開く方向に力を受けて犠牲陽極材に引張応力が働く。そして、このような状態が長期間繰り返されると、チューブやヘッダープレートが疲労破壊することがあり、寿命および信頼性の点が問題となる。 Since the refrigerant for cooling the engine is circulated and pressure-fed inside the radiator by the pump, when the pump is operating, the inside of the radiator becomes high pressure due to the refrigerant, and the tube receives a force in the direction in which the cross-sectional shape expands. , The header plate receives a force in the direction in which the caulking joint between the header plate and the resin tank that is caulked is opened, and a tensile stress acts on the sacrificial anode material. If such a state is repeated for a long period of time, the tube and the header plate may be fatigue-fractured, which poses a problem in terms of life and reliability.
しかしながら、引用文献１に記載されているような犠牲陽極材では、その疲労特性が十分でなく、早期に疲労破壊するという問題があった。 However, the sacrificial anode material as described in Cited Document 1 has a problem that its fatigue characteristics are not sufficient and fatigue fracture occurs at an early stage.
つまり、従来の技術では、肉薄でありながら、アルカリ性の冷却水がポンプにより循環圧送する環境下において、十分な耐食性と優れた疲労特性を有する材料を提供することは困難であった。 That is, with the conventional technique, it has been difficult to provide a material having sufficient corrosion resistance and excellent fatigue characteristics in an environment in which alkaline cooling water is circulated and pumped by a pump while being thin.
従って、本発明は、アルカリ腐食性環境で冷却水が流れるような熱交換器においても、優れた耐食性と疲労特性を有し、自動車用熱交換器のラジエータやヒーターコアなどに適したアルミニウム合金ブレージングシートを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has excellent corrosion resistance and fatigue characteristics even in a heat exchanger in which cooling water flows in an alkaline corrosive environment, and aluminum alloy brazing suitable for radiators and heater cores of automobile heat exchangers. The purpose is to provide a sheet.
そこで、本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、アルミニウム合金ブレージングシートの構成材料を特定の合金組成からなるものとし、更に、犠牲陽極材中に所定大きさのＳｉ単体粒子又はＳｉを含有する金属間化合物の粒子を、所定の数密度分散させることにより、優れた耐食性と疲労特性を付与することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have decided that the constituent material of the aluminum alloy brazing sheet has a specific alloy composition, and further, the sacrificial anode material has a predetermined size. We have found that excellent corrosion resistance and fatigue characteristics can be imparted by dispersing Si simple substance particles or particles of an intermetallic compound containing Si at a predetermined number density, and have completed the present invention.
すなわち、本発明（１）は、０．３〜１．２質量％のＳｉ、０．１〜１．５質量％のＣｕ及び０．３〜２．０質量％のＭｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成される心材と、該心材の一方の面にクラッドされており、４．０〜１３質量％のＳｉを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成されるろう材と、該心材の他方の面にクラッドされており、１．０〜８．０質量％のＺｎ及び０．５〜１．５質量％のＳｉ含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成される犠牲陽極材と、を備えるアルミニウム合金ブレージングシートであり、
該犠牲陽極材中に存在する粒子径０．１μｍ以上且つ１．０μｍ以下のＳｉ単体及びＳ
ｉを含有する金属間化合物の合計の数密度が、１×１０３個／ｍｍ２以上且つ１×１０６個／ｍｍ２以下であること、
を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。
That is, the present invention (1) contains 0.3 to 1.2% by mass of Si, 0.1 to 1.5% by mass of Cu, and 0.3 to 2.0% by mass of Mn, and the balance is Al. An aluminum alloy composed of an aluminum alloy composed of unavoidable impurities and an aluminum alloy clad on one surface of the core material, containing 4.0 to 13% by mass of Si, and the balance Al and unavoidable impurities. It is clad on the other surface of the brazing material and the core material, and contains 1.0 to 8.0% by mass of Zn and 0.5 to 1.5% by mass of Si, and the balance Al and unavoidable. An aluminum alloy brazing sheet comprising a sacrificial anode material composed of an aluminum alloy composed of target impurities.
Si simple substance and S with a particle size of 0.1 μm or more and 1.0 μm or less present in the sacrificial anode material
The total number density of the intermetallic compounds containing i is 1 × 10 3 / mm 2 or more and 1 × 10 6 / mm 2 or less.
Provided is an aluminum alloy brazing sheet characterized by the above.
また、本発明（２）は、前記ろう材が、更に、０．３〜５．０質量％のＺｎを含有することを特徴とする（１）のアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。 Further, the present invention (2) provides the aluminum alloy brazing sheet of (1), wherein the brazing material further contains 0.3 to 5.0% by mass of Zn.
また、本発明（３）は、前記心材が、更に、０．０１〜０．３質量％のＣｒ、０．０１〜０．３質量％のＺｒ、０．０１〜０．３質量％のＴｉ及び０．０１〜０．３質量％のＶのうちの１種又は２種以上を含有することを特徴とする（１）又は（２）いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。 Further, in the present invention (3), the core material further contains 0.01 to 0.3% by mass of Cr, 0.01 to 0.3% by mass of Zr, and 0.01 to 0.3% by mass of Ti. And an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) and (2), which contains one or more of V of 0.01 to 0.3% by mass.
また、本発明（４）は、前記心材が、更に、０．０５〜１．０質量％のＦｅ及び０．１〜１．０質量％のＭｇのうちの１種又は２種を含有することを特徴とする（１）〜（３）いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。 Further, in the present invention (4), the core material further contains one or two of 0.05 to 1.0% by mass of Fe and 0.1 to 1.0% by mass of Mg. The aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (3) is provided.
また、本発明（５）は、前記犠牲陽極材が、更に、０．０１〜０．３質量％のＣｒ、０．０１〜０．３質量％のＺｒ、０．０１〜０．３質量％のＴｉ及び０．０１〜０．３質量％のＶのうちの１種又は２種以上を含有することを特徴とする（１）〜（４）いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。 Further, in the present invention (5), the sacrificial anode material further contains 0.01 to 0.3% by mass of Cr, 0.01 to 0.3% by mass of Zr, and 0.01 to 0.3% by mass. Provided is an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (4), which contains one or more of Ti and 0.01 to 0.3% by mass of V. is there.
また、本発明（６）は、前記犠牲陽極材が、更に、０．０５〜０．５質量％のＦｅ及び０．１〜２．５質量％のＭｇのうちの１種又は２種を含有することを特徴とする（１）〜（５）いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。 Further, in the present invention (6), the sacrificial anode material further contains one or two of 0.05 to 0.5% by mass of Fe and 0.1 to 2.5% by mass of Mg. Provided is an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (5).
また、本発明（７）は、（１）〜（６）いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法であり、
クラッド材として組み合わせる前の犠牲陽極材用のアルミニウム合金の製造工程において、熱間圧延温度を４００〜５００℃とし、熱間圧延の圧下率を５０〜９０％とすること、
を特徴とする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ものである。
Further, the present invention (7) is a method for manufacturing an aluminum alloy brazing sheet according to any one of (1) to (6).
In the manufacturing process of aluminum alloy for sacrificial anode material before combining as a clad material, the hot rolling temperature should be 400 to 500 ° C and the rolling reduction rate should be 50 to 90%.
The present invention provides a method for producing an aluminum alloy brazing sheet.
本発明によれば、アルカリ腐食性環境で冷却水が流れるような熱交換器においても、優れた耐食性と疲労特性を有し、自動車用熱交換器のラジエータやヒーターコアなどに適したアルミニウム合金ブレージングシートを提供することができる。 According to the present invention, aluminum alloy brazing has excellent corrosion resistance and fatigue characteristics even in a heat exchanger in which cooling water flows in an alkaline corrosive environment, and is suitable for radiators and heater cores of automobile heat exchangers. Sheets can be provided.
本発明は、０．３〜１．２質量％のＳｉ、０．１〜１．５質量％のＣｕ及び０．３〜２．０質量％のＭｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成される心材と、該心材の一方の面にクラッドされており、４．０〜１３質量％のＳｉを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成されるろう材と、該心材の他方の面にクラッドされており、１．０〜８．０質量％のＺｎ及び０．５〜１．５質量％のＳｉ含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成される犠牲陽極材と、を備えるアルミニウム合金ブレージングシートであり、
該犠牲陽極材中に存在する粒子径０．１μｍ以上且つ１．０μｍ以下のＳｉ単体及びＳ
ｉを含有する金属間化合物の合計の数密度が、１×１０３個／ｍｍ２以上且つ１×１０６個／ｍｍ２以下であること、
を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシートである。
The present invention contains 0.3 to 1.2% by mass of Si, 0.1 to 1.5% by mass of Cu and 0.3 to 2.0% by mass of Mn, from the balance Al and unavoidable impurities. It will be composed of an aluminum alloy composed of an aluminum alloy, which is clad on one surface of the core material, contains 4.0 to 13% by mass of Si, and is composed of the balance Al and unavoidable impurities. Aluminum that is clad on the other surface of the material and the core material, contains 1.0 to 8.0% by mass of Zn and 0.5 to 1.5% by mass of Si, and consists of the balance Al and unavoidable impurities. An aluminum alloy brazing sheet comprising a sacrificial anode material composed of an alloy.
Si simple substance and S with a particle size of 0.1 μm or more and 1.0 μm or less present in the sacrificial anode material
The total number density of the intermetallic compounds containing i is 1 × 10 3 / mm 2 or more and 1 × 10 6 / mm 2 or less.
It is an aluminum alloy brazing sheet characterized by.
図１に、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの形態例を示す。図１中、アルミニウム合金ブレージングシート１０は、心材１１と、ろう材１２と、犠牲陽極材１３と、で構成されている。そして、ろう材１２は、心材１１の一方の面にクラッドされており、また、犠牲陽極材１３は、心材１１の他方の面にクラッドされている。つまり、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートは、心材と、心材の一方の面にクラッドされているろう材と、心材の他方の面にクラッドされている犠牲陽極材とを備える。
FIG. 1 shows a morphological example of the aluminum alloy brazing sheet of the present invention. In FIG. 1, the aluminum
本発明のアルミニウム合金ブレージングシートに係る犠牲陽極材、つまり、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートにおいて、心材にクラッドされている犠牲陽極材は、アルミニウム合金で構成されており、必須成分として、Ｚｎ及びＳｉを含有する。 The sacrificial anode material according to the aluminum alloy brazing sheet of the present invention, that is, the sacrificial anode material clad to the core material in the aluminum alloy brazing sheet of the present invention is composed of an aluminum alloy, and Zn and Si are essential components. Contains.
犠牲陽極材は、１．０〜８．０質量％のＺｎ及び０．５〜１．５質量％のＳｉ含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成される。 The sacrificial anode material is composed of an aluminum alloy containing 1.0 to 8.0% by mass of Zn and 0.5 to 1.5% by mass of Si, and is composed of the balance Al and unavoidable impurities.
犠牲陽極材中のＺｎは、犠牲陽極材の電位を卑にして、心材に対する犠牲陽極効果を保持し、心材の孔食や隙間腐食を防止する。犠牲陽極材中のＺｎの含有量は、１．０〜８．０質量％、好ましくは４．０〜７．０質量％である。犠牲陽極材中のＺｎの含有量が、上記範囲未満だと、Ｚｎの効果が十分ではなく、また、上記範囲を超えると、腐食速度が速くなり過ぎて、早期に犠牲陽極材が消失して耐食性が低くなる。 Zn in the sacrificial anode material lowers the potential of the sacrificial anode material, maintains the sacrificial anode effect on the core material, and prevents pitting corrosion and crevice corrosion of the core material. The content of Zn in the sacrificial anode material is 1.0 to 8.0% by mass, preferably 4.0 to 7.0% by mass. If the content of Zn in the sacrificial anode material is less than the above range, the effect of Zn is not sufficient, and if it exceeds the above range, the corrosion rate becomes too fast and the sacrificial anode material disappears at an early stage. Corrosion resistance is low.
犠牲陽極材中でＳｉは、単体Ｓｉとして存在するか、又はＦｅ、Ｍｇ、Ｍｎ等の元素とともに、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系、Ｍｇ−Ｓｉ系のＳｉを含有する金属間化合物を形成して存在する。犠牲陽極材では、Ｓｉ単体及び上記のＳｉを含有する金属間化合物の表面上において、カソード反応の進行が促進されるため、孔食が分散するので、孔食の局在化が抑制される。その結果、深さ方向への孔食の進行が抑制され、腐食貫通までの寿命が長くなる。犠牲陽極材中のＳｉの含有量は、０．５〜１．５質量％、好ましくは０．７〜１．３質量％である。犠牲陽極材中のＳｉの含有量が、上記範囲未満だと、Ｓｉ単体及び上記のＳｉを含有する金属間化合物の合計の数密度が、１×１０３個／ｍｍ２ 以上且つ１×１０６個／ｍｍ２以下にならないため、上
記効果が十分でなく、また、上記範囲を超えると、犠牲陽極材の固相線温度（融点）が低くなり過ぎて溶融する。
Si exists as a simple substance Si in the sacrificial anode material, or together with elements such as Fe, Mg, and Mn, Al-Fe-Si system, Al-Fe-Si-Mn system, Al-Mn-Si system, and Mg. It exists by forming an intermetal compound containing −Si-based Si. In the sacrificial anode material, the progress of the cathode reaction is promoted on the surface of Si alone and the above-mentioned Si-containing intermetallic compound, so that pitting corrosion is dispersed and localization of pitting corrosion is suppressed. As a result, the progress of pitting corrosion in the depth direction is suppressed, and the life until corrosion penetration is extended. The content of Si in the sacrificial anode material is 0.5 to 1.5% by mass, preferably 0.7 to 1.3% by mass. When the content of Si in the sacrificial anode material is less than the above range, the total number density of Si alone and the above-mentioned Si-containing intermetallic compound is 1 × 10 3 pieces / mm 2 or more and 1 × 10 6 Since the number is not less than 2 mm / mm, the above effect is not sufficient, and if it exceeds the above range, the solidus temperature (melting point) of the sacrificial anode material becomes too low and melts.
犠牲陽極材は、Ｚｎ及びＳｉに加え、更に、０．０１〜０．３質量％のＣｒ、０．０１〜０．３質量％のＺｒ、０．０１〜０．３質量％のＴｉ及び０．０１〜０．３質量％のＶのうちの１種又は２種以上を含有することができる。Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ及びＶは、それぞれ、犠牲陽極材中で微細な金属間化合物を形成して、材料の強度を向上させる。犠牲陽極材中のＣｒ、Ｚｒ、Ｔｉ又はＶの含有量が、上記範囲未満だと、上記効果が十分でなく、また、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害される結果、健全な板材が得難くなる。犠牲陽極材中のＣｒの含有量は、好ましくは０．０５〜０．２質量％であり、Ｚｒの含有量は、好ましくは０．０５〜０．２質量％であり、Ｔｉの含有量は、好ましくは０．０５〜０．２質量％であり、Ｖの含有量は、好ましくは０．０５〜０．２質量％である。 In addition to Zn and Si, the sacrificial anode materials include 0.01 to 0.3% by mass of Cr, 0.01 to 0.3% by mass of Zr, and 0.01 to 0.3% by mass of Ti and 0. It can contain one or more of V from 0.01 to 0.3% by mass. Cr, Zr, Ti and V each form fine intermetallic compounds in the sacrificial anode material to improve the strength of the material. If the content of Cr, Zr, Ti or V in the sacrificial anode material is less than the above range, the above effect is not sufficient, and if it exceeds the above range, a coarse compound is generated at the time of casting, and the rolling processability As a result of being damaged, it becomes difficult to obtain a sound plate material. The content of Cr in the sacrificial anode material is preferably 0.05 to 0.2% by mass, the content of Zr is preferably 0.05 to 0.2% by mass, and the content of Ti is. , It is preferably 0.05 to 0.2% by mass, and the V content is preferably 0.05 to 0.2% by mass.
犠牲陽極材は、Ｚｎ及びＳｉに加え、更に、０．０５〜０．５質量％のＦｅ及び０．１〜２．５質量％のＭｇのうちの１種又は２種を含有することができる。Ｆｅ及びＭｇは、それぞれ、犠牲陽極材中で、Ｓｉとともに、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系、
Ｍｇ−Ｓｉ系の金属間化合物を形成する。犠牲陽極材では、上記の金属間化合物の表面上において、カソード反応の進行が促進されるため、孔食が分散するので、孔食の局在化が抑制される。その結果、深さ方向への孔食の進行が抑制され、腐食貫通までの寿命が長くなる。犠牲陽極材中のＦｅの含有量は、０．０５〜０．５質量％、好ましくは０．１〜０．３質量％である。犠牲陽極材中のＦｅの含有量が、上記範囲未満だと、上記効果が十分でなく、また、上記範囲を超えると、自己耐食性が低下し、早期に犠牲陽極材が消耗するため、犠牲防食効果が得られなくなる結果、早期に貫通する。犠牲陽極材中のＭｇの含有量は、０．１〜２．５質量％、好ましくは０．２〜２．０質量％である。犠牲陽極材中のＭｇの含有量が、上記範囲未満だと、上記効果が十分でなく、また、上記範囲を超えると、自己耐食性が低下し、早期に犠牲陽極材が消耗するため、犠牲防食効果が得られなる結果、早期に貫通する。
In addition to Zn and Si, the sacrificial anode material can further contain one or two of 0.05 to 0.5% by mass of Fe and 0.1 to 2.5% by mass of Mg. .. Fe and Mg are contained in the sacrificial anode material together with Si, Al-Fe-Si system, Al-Fe-Si system, respectively.
It forms an Mg-Si based intermetallic compound. In the sacrificial anode material, the progress of the cathode reaction is promoted on the surface of the above-mentioned intermetallic compound, so that the pitting corrosion is dispersed and the localization of the pitting corrosion is suppressed. As a result, the progress of pitting corrosion in the depth direction is suppressed, and the life until corrosion penetration is extended. The content of Fe in the sacrificial anode material is 0.05 to 0.5% by mass, preferably 0.1 to 0.3% by mass. If the content of Fe in the sacrificial anode material is less than the above range, the above effect is not sufficient, and if it exceeds the above range, the self-corrosion resistance is lowered and the sacrificial anode material is consumed at an early stage. As a result of the ineffectiveness, it penetrates early. The content of Mg in the sacrificial anode material is 0.1 to 2.5% by mass, preferably 0.2 to 2.0% by mass. If the content of Mg in the sacrificial anode material is less than the above range, the above effect is not sufficient, and if it exceeds the above range, the self-corrosion resistance is lowered and the sacrificial anode material is consumed at an early stage. As a result of the effect being obtained, it penetrates early.
本発明のアルミニウム合金ブレージングシートに係る心材は、アルミニウム合金で構成されており、必須成分として、Ｓｉ、Ｃｕ及びＭｎを含有する。 The core material according to the aluminum alloy brazing sheet of the present invention is composed of an aluminum alloy and contains Si, Cu and Mn as essential components.
心材は、０．３〜１．２質量％のＳｉ、０．１〜１．５質量％のＣｕ及び０．３〜２．０質量％のＭｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成されている。 The core material contains 0.3 to 1.2% by mass of Si, 0.1 to 1.5% by mass of Cu and 0.3 to 2.0% by mass of Mn, and is composed of the balance Al and unavoidable impurities. It is composed of aluminum alloy.
心材中のＣｕは、心材の強度を向上させるとともに、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極材との電位差、及びろう材との電位差を大きくして、耐食性を向上させる。更に、心材中のＣｕは、ろう付け加熱時に犠牲陽極材及びろう材に拡散して、なだらかなＣｕ濃度勾配を形成させることにより、電位は心材側が貴となり、犠牲陽極材表面側又はろう材表面側が卑となって、犠牲陽極材またはろう材の厚さ方向になだらかな電位分布が形成され、これらの腐食形態を全面腐食型にする。心材中のＣｕの含有量は、好ましくは０．１〜１．５質量％、特に好ましくは０．５〜１．３質量％である。心材中のＣｕの含有量が、上記範囲未満だと、その効果が小さく、また、上記範囲を超えると、心材の耐食性が低くなり、また融点が低くなり加熱ろう付け時に局部的な溶融が生じる。 Cu in the core material improves the strength of the core material, makes the potential of the core material noble, increases the potential difference with the sacrificial anode material and the potential difference with the brazing material, and improves the corrosion resistance. Further, Cu in the core material diffuses into the sacrificial anode material and the brazing material during brazing heating to form a gentle Cu concentration gradient, so that the potential becomes noble on the core material side and the sacrificial anode material surface side or the brazing material surface. The side becomes base, and a gentle potential distribution is formed in the thickness direction of the sacrificial anode material or the brazing material, and these corrosion forms are totally corroded. The content of Cu in the core material is preferably 0.1 to 1.5% by mass, particularly preferably 0.5 to 1.3% by mass. If the Cu content in the core material is less than the above range, the effect is small, and if it exceeds the above range, the corrosion resistance of the core material becomes low, the melting point becomes low, and local melting occurs during heat brazing. ..
心材中のＭｎは、心材の強度を向上させるとともに、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極材との電位差、及びろう材との電位差を大きくして、耐食性を向上させるとともに、心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耐食性を高めるよう機能する。心材中のＭｎの含有量は、好ましくは０．３〜２．０質量％、特に好ましくは１．０〜１．９質量％である。心材中のＭｎの含有量が、上記範囲未満だと、その効果が小さく、また、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害される結果、健全な板材が得難くなる。 Mn in the core material improves the strength of the core material, makes the potential of the core material noble, increases the potential difference with the sacrificial anode material and the potential difference with the brazing material, improves the corrosion resistance, and increases the potential of the core material. It functions to increase the potential difference with the sacrificial anode material and improve the corrosion resistance. The content of Mn in the core material is preferably 0.3 to 2.0% by mass, particularly preferably 1.0 to 1.9% by mass. If the Mn content in the core material is less than the above range, the effect is small, and if it exceeds the above range, a coarse compound is generated during casting and the rolling processability is impaired, resulting in a healthy plate material. It becomes difficult.
心材中のＳｉは、固溶強化とＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系、Ｍｇ−Ｓｉ系の金属間化合物の微細析出硬強化により、心材の強度を向上させる機能を有する。心材中のＳｉの含有量は、好ましくは０．３〜１．２質量％、特に好ましくは０．４〜１．０質量％である。心材中のＳｉの含有量が、上記範囲未満だと、その効果が十分でなく、また、上記範囲を超えると、耐食性が低くなるとともに、心材の融点が低くなり、ろう付け時に局部溶融が生じ易くなる。 Si in the core material has a function of improving the strength of the core material by solid solution strengthening and fine precipitation hard strengthening of Al-Mn-Si-based and Mg-Si-based intermetallic compounds. The content of Si in the core material is preferably 0.3 to 1.2% by mass, particularly preferably 0.4 to 1.0% by mass. If the content of Si in the core material is less than the above range, the effect is not sufficient, and if it exceeds the above range, the corrosion resistance is lowered, the melting point of the core material is lowered, and local melting occurs during brazing. It will be easier.
心材は、更に、０．０１〜０．３質量％のＣｒ、０．０１〜０．３質量％のＺｒ、０．０１〜０．３質量％のＴｉ及び０．０１〜０．３質量％のＶのうちの１種又は２種以上を含有することができる。Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ及びＶは、それぞれ、心材中で微細な金属間化合物を形成して、材料の強度を向上させる。心材中のＣｒ、Ｚｒ、Ｔｉ又はＶの含有量が、上記範囲未満だと、上記効果が十分でなく、また、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害される結果、健全な板材が得難くなる。心材中のＣｒ
の含有量は、好ましくは０．０５〜０．２質量％であり、Ｚｒの含有量は、好ましくは０．０５〜０．２質量％であり、Ｔｉの含有量は、好ましくは０．０５〜０．２質量％であり、Ｖの含有量は、好ましくは０．０５〜０．２質量％である。
The core material further contains 0.01 to 0.3% by mass of Cr, 0.01 to 0.3% by mass of Zr, 0.01 to 0.3% by mass of Ti, and 0.01 to 0.3% by mass. It can contain one or more of V of. Cr, Zr, Ti and V each form fine intermetallic compounds in the core material to improve the strength of the material. If the content of Cr, Zr, Ti or V in the core material is less than the above range, the above effect is not sufficient, and if it exceeds the above range, a coarse compound is generated during casting and the rolling processability is impaired. As a result, it becomes difficult to obtain a sound plate material. Cr in the heartwood
The content of is preferably 0.05 to 0.2% by mass, the content of Zr is preferably 0.05 to 0.2% by mass, and the content of Ti is preferably 0.05. It is ~ 0.2% by mass, and the content of V is preferably 0.05 to 0.2% by mass.
心材は、更に０．０５〜１．０質量％のＦｅ及び０．１〜１．０質量％のＭｇのうちの１種又は２種を含有することができる。心材中のＦｅ及びＭｇは、Ｓｉ又はＭｎとともに、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｎ系、Ｍｇ−Ｓｉ系の金属間化合物の微細析出硬強化により、心材の強度を向上させる機能を有する。心材中のＦｅの含有量は、好ましくは０．０５〜１．０質量％、特に好ましくは０．１〜０．５質量％である。心材中のＦｅの含有量が、上記範囲未満だと、上記効果が十分でなく、また、上記範囲を超えると、ろう付後の結晶粒が微細となり、エロージョンが発生する。心材中のＭｇの含有量は、好ましくは０．１〜１．０質量％、好ましくは０．２〜０．５質量％である。心材粒のＭｇの含有量が、上記範囲未満だと、上記効果が十分でなく、また、上記範囲を超えると、非腐食性フラックスを用いた雰囲気下でのろう付の際、ろう材表面までＭｇが拡散してろう付性が著しく低くなる。 The core material can further contain one or two of 0.05 to 1.0% by mass of Fe and 0.1 to 1.0% by mass of Mg. Fe and Mg in the core material, together with Si or Mn, improve the strength of the core material by finely precipitating and strengthening Al-Fe-Si-based, Al-Fe-Si-Mn-based, and Mg-Si-based intermetallic compounds. Has a function. The content of Fe in the core material is preferably 0.05 to 1.0% by mass, particularly preferably 0.1 to 0.5% by mass. If the Fe content in the core material is less than the above range, the above effect is not sufficient, and if it exceeds the above range, the crystal grains after brazing become fine and erosion occurs. The content of Mg in the core material is preferably 0.1 to 1.0% by mass, preferably 0.2 to 0.5% by mass. If the Mg content of the heartwood grain is less than the above range, the above effect is not sufficient, and if it exceeds the above range, the surface of the brazing material is reached during brazing in an atmosphere using a non-corrosive flux. Mg diffuses and the brazing property becomes remarkably low.
本発明のアルミニウム合金ブレージングシートに係るろう材、つまり、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートにおいて、心材にクラッドされているろう材は、アルミニウム合金で構成されており、必須成分として、Ｓｉを含有する。 The brazing material according to the aluminum alloy brazing sheet of the present invention, that is, the brazing material clad to the core material in the aluminum alloy brazing sheet of the present invention is composed of an aluminum alloy and contains Si as an essential component.
ろう材は、４．０〜１３質量％のＳｉ含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成される。 The brazing material is composed of an aluminum alloy containing 4.0 to 13% by mass of Si, the balance Al and unavoidable impurities.
ろう材中のＳｉは、Ａｌの融点を下げて流動性を高め、ろうの機能を発揮させる。ろう材中のＳｉの含有量は、４．０〜１３質量％、好ましくは７．０〜１２質量％である。ろう材中のＳｉの含有量が、上記範囲未満だと、流動性が低くなりろうとして有効に作用せず、また、上記範囲を超えると、心材又はその他の被接合部へのエロージョンが大きくなる。 Si in the brazing material lowers the melting point of Al to increase the fluidity and exerts the function of brazing. The content of Si in the brazing filler metal is 4.0 to 13% by mass, preferably 7.0 to 12% by mass. If the content of Si in the brazing material is less than the above range, the fluidity tends to be low and does not work effectively, and if it exceeds the above range, erosion to the core material or other joints becomes large. ..
ろう材は、Ｓｉに加え、更に、Ｚｎを含有することができる。ろう材中のＺｎは、ろう材の電位を卑化させ、ろう材に犠牲防食効果を持たせることができる。ろう材中のＺｎの含有量は、好ましくは０．３〜５．０質量％、特に０．８〜４．０質量％である。ろう材中のＺｎの含有量が、上記範囲未満だと、電位卑化の度合いが小さく、犠牲防食効果が不十分となり易く、また、上記範囲を超えると、ろう材の自己腐食速度が速くなり耐食性に劣る。 The brazing material can further contain Zn in addition to Si. Zn in the brazing material can lower the potential of the brazing material and give the brazing material a sacrificial anticorrosion effect. The Zn content in the brazing filler metal is preferably 0.3 to 5.0% by mass, particularly 0.8 to 4.0% by mass. If the Zn content in the brazing material is less than the above range, the degree of potential leveling is small and the sacrificial anticorrosion effect is likely to be insufficient. Poor corrosion resistance.
本発明のアルミニウム合金ブレージングシートにおいては、心材にクラッドされている犠牲陽極材に存在する粒子径０．１μｍ以上１．０μｍ以下のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の合計の数密度は、１×１０３個／ｍｍ２ 以上且つ１×１０６個／ｍｍ
２以下である。犠牲陽極材中の上記の粒子径を有するＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の合計の数密度が、上記範囲であることにより、孔食がより分散し、板厚方向への孔食の成長が抑制されるため、深さ方向への孔食の進行が抑制され、腐食貫通までの寿命が長くなる。一方、犠牲陽極材に存在する粒子径０．１μｍ以上１．０μｍ以下のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の合計の数密度が、上記範囲未満だと、孔食が分散せず、深さ方向に孔食が進行し、早期に貫通し、また、上記範囲を超えると、孔食の起点が増え過ぎて、自己耐食性が低くなり、早期に犠牲陽極材が消耗するため、犠牲防食効果が得られなる結果、早期に貫通する。犠牲陽極材に、粒子径が１．０μｍ以上のＳｉ単体又はＳｉを含有する金属間化合物が存在すると、粒子径０．１μｍ以上１．０μｍ以下のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の合計の数密度が１×１０３個／ｍｍ２より少なくなり、孔食が分散せず、深さ方向に孔食が進行し、早期に貫通する。
In the aluminum alloy brazing sheet of the present invention, the total number density of Si simple substances having a particle diameter of 0.1 μm or more and 1.0 μm or less and intermetallic compounds containing Si present in the sacrificial anode material clad in the core material is determined. 1 x 10 3 pieces / mm 2 or more and 1 x 10 6 pieces / mm
It is 2 or less. When the total number density of the Si simple substance having the above particle size and the intermetallic compound containing Si in the sacrificial anode material is within the above range, the pitting corrosion is more dispersed and the pitting corrosion in the plate thickness direction Since the growth is suppressed, the progress of pitting corrosion in the depth direction is suppressed, and the life until corrosion penetration is extended. On the other hand, if the total number density of the Si simple substance having a particle size of 0.1 μm or more and 1.0 μm or less and the intermetallic compound containing Si existing in the sacrificial anode material is less than the above range, pitting corrosion will not be dispersed and the depth will be deep. If pitting corrosion progresses in the longitudinal direction and penetrates early, and if it exceeds the above range, the starting points of pitting corrosion increase too much, self-corrosion resistance decreases, and the sacrificial anode material is consumed early, so that the sacrificial corrosion protection effect is achieved. As a result, it penetrates early. If the sacrificial anode material contains a simple substance of Si having a particle size of 1.0 μm or more or an intermetallic compound containing Si, the total amount of the simple substance Si having a particle size of 0.1 μm or more and 1.0 μm or less and the intermetallic compound containing Si. The number density of pitting corrosion is less than 1 × 10 3 pieces / mm 2 , and pitting corrosion does not disperse, pitting corrosion progresses in the depth direction, and penetration occurs at an early stage.
また、疲労破壊は、ブレージングシート表面の特に内皮材（冷却水側）に引張応力がかかり、亀裂が入り、それが進展することによって起こる。材料の強度が大きいほどその亀裂は発生し難く、進展は遅い。金属材料の強化機構の一つである析出強化は、析出した化合物により転位の運動が阻害されることにより起こる。この強化量は、化合物の大きさが小さく、且つ密に分散した方が大きい。本発明のアルミニウム合金ブレージングシートにおいては、心材にクラッドされている犠牲陽極材に存在する粒子径０．１μｍ以上１．０μｍ以下のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の合計の数密度が、１×１０３個／ｍｍ２ 以上且つ１×１０６個／ｍｍ２以下であることにより、疲労強度が向上する。 Fatigue fracture occurs when tensile stress is applied to the surface of the brazing sheet, especially the endothelial material (cooling water side), cracks occur, and the cracks grow. The higher the strength of the material, the less likely it is that cracks will occur and the slower the growth. Precipitation strengthening, which is one of the strengthening mechanisms of metallic materials, occurs when the movement of dislocations is inhibited by the precipitated compound. The amount of this strengthening is larger when the size of the compound is small and the compound is densely dispersed. In the aluminum alloy brazing sheet of the present invention, the total number density of Si simple substances having a particle diameter of 0.1 μm or more and 1.0 μm or less and intermetallic compounds containing Si present in the sacrificial anode material clad in the core material is determined. Fatigue strength is improved by 1 × 10 3 pieces / mm 2 or more and 1 × 10 6 pieces / mm 2 or less.
なお、粒子径サイズが０．１μｍ未満のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物は、犠牲陽極材中に殆ど存在しないので対象外とした。 In addition, Si simple substance having a particle size of less than 0.1 μm and an intermetallic compound containing Si were excluded because they were hardly present in the sacrificial anode material.
次に、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法について説明する。本発明のアルミニウム合金ブレージングシートは、上記組成の合金から板状に形成された心材の一方の面に、上記組成の合金からなるろう材をクラッドし、心材の他方の面に上記組成の合金から形成される犠牲陽極材をクラッドすることによって製造される。 Next, a method for manufacturing the aluminum alloy brazing sheet of the present invention will be described. In the aluminum alloy brazing sheet of the present invention, a brazing material made of the alloy of the above composition is clad on one surface of a core material formed in a plate shape from the alloy of the above composition, and a brazing material made of the alloy of the above composition is clad on the other surface of the core material from the alloy of the above composition. Manufactured by clad the sacrificial anode material formed.
先ず、心材、犠牲陽極材及びろう材に用いる所望の成分組成を有するアルミニウム合金を、それぞれ溶解、鋳造することによって鋳塊を作製する。これら溶解、鋳造の方法は、特に限定されるものではなく通常の方法が用いられる。 First, an ingot is produced by melting and casting an aluminum alloy having a desired component composition used for a core material, a sacrificial anode material, and a brazing material, respectively. These melting and casting methods are not particularly limited, and ordinary methods are used.
次いで、心材用のアルミニウム合金及び犠牲陽極材用のアルミニウム合金については、均質化処理を行わないか、又は５００℃以下で均質化処理を行い、ろう材用のアルミニウム合金及び犠牲陽極材用のアルミニウム合金を、それぞれ所定の厚さまで熱間圧延する。 Next, the aluminum alloy for the core material and the aluminum alloy for the sacrificial anode material are not homogenized, or are homogenized at 500 ° C. or lower, and then the aluminum alloy for the brazing material and the aluminum for the sacrificial anode material. Each of the alloys is hot-rolled to a predetermined thickness.
この際、犠牲陽極材用のアルミニウム合金の熱間圧延においては、クラッド後の犠牲陽極材中のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の粒子径を、０．１〜１．０μｍとするために、犠牲陽極材用のアルミニウム合金の熱間圧延温度を４００〜５００℃、好ましくは４２０〜４８０℃とする。Ｓｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物は、熱間圧延中に析出するが、熱間圧延温度により、Ｓｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の粒子径が変化する。すなわち、犠牲陽極材用のアルミニウム合金の熱間圧延温度が高過ぎると、Ｓｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物が粗大化する。犠牲陽極材用のアルミニウム合金の熱間圧延温度を、上記範囲とすることにより、熱間圧延時に微細に析出したＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の粗大化は起こらず、１．０μｍ以下のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物が得られる。一方、犠牲陽極材用のアルミニウム合金の熱間圧延温度が、上記範囲未満だと、熱間圧延時の変形抵抗が大きく、熱間圧延が困難となり、また、上記範囲を超えると、犠牲陽極材中のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の粒子径が粗大化して１．０μｍを超え、且つ数密度も少なくなる。なお、本発明において、熱間圧延温度が、４００〜５００℃、好ましくは４２０〜４８０℃とは、熱間圧延を行う直前のアルミニウム合金の温度、及び熱間圧延を開始してから終了するまでのアルミニウム合金の温度が、４００〜５００℃、好ましくは４２０〜４８０℃の範囲にあることを指す。 At this time, in the hot rolling of the aluminum alloy for the sacrificial anode material, the particle size of the Si alone and the Si-containing intermetallic compound in the sacrificial anode material after clad is set to 0.1 to 1.0 μm. In addition, the hot rolling temperature of the aluminum alloy for the sacrificial anode material is set to 400 to 500 ° C, preferably 420 to 480 ° C. The Si simple substance and the Si-containing intermetallic compound are precipitated during hot rolling, but the particle size of the Si simple substance and the Si-containing intermetallic compound changes depending on the hot rolling temperature. That is, if the hot rolling temperature of the aluminum alloy for the sacrificial anode material is too high, the Si simple substance and the Si-containing intermetallic compound become coarse. By setting the hot rolling temperature of the aluminum alloy for the sacrificial anode material within the above range, coarsening of the Si simple substance and the Si-containing intermetallic compound finely precipitated during hot rolling does not occur, and 1.0 μm or less. Si alone and an intermetallic compound containing Si can be obtained. On the other hand, if the hot rolling temperature of the aluminum alloy for the sacrificial anode material is less than the above range, the deformation resistance during hot rolling becomes large and hot rolling becomes difficult, and if it exceeds the above range, the sacrificial anode material The particle size of Si alone and the intermetallic compound containing Si is coarsened to exceed 1.0 μm, and the number density is also reduced. In the present invention, the hot rolling temperature is 400 to 500 ° C., preferably 420 to 480 ° C., the temperature of the aluminum alloy immediately before the hot rolling, and from the start to the end of the hot rolling. The temperature of the aluminum alloy is in the range of 400 to 500 ° C., preferably 420 to 480 ° C.
また、犠牲陽極材用のアルミニウム合金の熱間圧延においては、クラッド後の犠牲陽極材中の粒子径が０．１〜１．０μｍのＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の合計の数密度を、１×１０３個／ｍｍ２ 以上且つ１×１０６個／ｍｍ２以下とするために、犠
牲陽極材用のアルミニウム合金の熱間圧延の圧下率を、５０〜９０％とする。Ｓｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物は、熱間圧延中に析出するが、Ｓｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物は、熱間圧延中に導入される転位上に多く析出するため、その転位量が多
いほど、Ｓｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の数密度が大きくなり、粒子径は微細となる。犠牲陽極材用のアルミニウム合金の熱間圧延の圧下率が、上記範囲未満だと、犠牲陽極材用のアルミニウム合金に導入される転位量が少なく、析出が起こり難くなり、上記数密度が得られず、また、上記範囲を超えると、犠牲陽極材用のアルミニウム合金に導入される転位量が多過ぎて、析出が過剰に起こり、化合物の密度が所定量を超えてしまう。
Further, in hot rolling of an aluminum alloy for a sacrificial anode material, the total number density of Si simple substance having a particle size of 0.1 to 1.0 μm in the sacrificial anode material after clad and an intermetallic compound containing Si. The rolling reduction of the aluminum alloy for the sacrificial anode material is set to 50 to 90% so that the number is 1 × 10 3 pieces / mm 2 or more and 1 × 10 6 pieces / mm 2 or less. The Si simple substance and the Si-containing intermetallic compound are precipitated during hot rolling, but the Si simple substance and the Si-containing intermetallic compound are deposited in large amounts on the dislocations introduced during the hot rolling. The larger the amount of dislocations, the higher the number density of Si alone and the Si-containing intermetallic compound, and the finer the particle size. If the reduction rate of hot rolling of the aluminum alloy for the sacrificial anode material is less than the above range, the amount of dislocations introduced into the aluminum alloy for the sacrificial anode material is small, precipitation is unlikely to occur, and the above number density can be obtained. However, if it exceeds the above range, the amount of dislocations introduced into the aluminum alloy for the sacrificial anode material is too large, excessive precipitation occurs, and the density of the compound exceeds a predetermined amount.
犠牲陽極材用のアルミニウム合金の熱間圧延の終了温度は、特に制限されない。そして、所定の厚さまで圧延した犠牲陽極材は、コイル状に巻かれず、プレートの状態とする。そのため、熱間圧延後は、犠牲陽極材用のアルミニウム合金の熱間圧延物は、コイル状に巻かれるときよりも冷え易いので、Ｓｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の粗大化が起こらない。 The end temperature of hot rolling of the aluminum alloy for the sacrificial anode material is not particularly limited. Then, the sacrificial anode material rolled to a predetermined thickness is not wound into a coil and is in a plate state. Therefore, after hot rolling, the hot rolled product of the aluminum alloy for the sacrificial anode material is easier to cool than when it is wound in a coil shape, so that the coarsening of Si alone and the intermetallic compound containing Si does not occur. ..
次いで、各材料を組み合わせ、常法に従って、４００〜５００℃にて、熱間圧延によりクラッド材とし、最終的に所定厚さまで冷間圧延して、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートを製造する。なお、クラッド材を、冷間圧延工程の途中において焼鈍（中間焼鈍） してもよく、あるいは、その後において焼鈍（最終焼鈍） してもよい。焼鈍温度は、２００〜４００℃、好ましくは２００〜３００℃である。この焼鈍温度が、上記範囲未満だと、ろう付加熱後に心材の結晶粒径が微細となるため、心材にエロージョンが発生し、また、上記範囲を超えると、犠牲陽極材中の単体Ｓｉ及びＳｉを含有する金属間化合物が粗大化し、且つ密度が小さくなる。焼鈍を行うタイミングとしては、クラッド材の最終板厚に至る前で行う中間焼鈍としてもよく、あるいは、クラッド材を最終板厚とした後に行う最終焼鈍としてもよい。中間焼鈍と最終焼鈍を、いずれか一方のみを実施しても良く、両方を実施しても良い。 Next, the materials are combined, hot-rolled at 400 to 500 ° C. to form a clad material, and finally cold-rolled to a predetermined thickness to produce the aluminum alloy brazing sheet of the present invention. The clad material may be annealed (intermediate annealing) in the middle of the cold rolling process, or may be annealed (final annealing) after that. The annealing temperature is 200 to 400 ° C, preferably 200 to 300 ° C. If the annealing temperature is less than the above range, the crystal grain size of the core material becomes fine after brazing heat, so that erosion occurs in the core material, and if it exceeds the above range, the simple substances Si and Si in the sacrificial anode material The intermetallic compound containing the above is coarsened and the density is reduced. The timing of annealing may be intermediate annealing performed before reaching the final plate thickness of the clad material, or final annealing performed after the clad material has reached the final plate thickness. Only one of the intermediate annealing and the final annealing may be carried out, or both may be carried out.
このように、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法は、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートを製造するための製造方法であり、
クラッド材として組み合わせる前の犠牲陽極材用のアルミニウム合金の製造工程において、熱間圧延温度を４００〜５００℃とし、熱間圧延の圧下率を５０〜９０％とすること、
を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法である。
As described above, the method for producing the aluminum alloy brazing sheet of the present invention is a manufacturing method for producing the aluminum alloy brazing sheet of the present invention.
In the manufacturing process of aluminum alloy for sacrificial anode material before combining as a clad material, the hot rolling temperature should be 400 to 500 ° C and the rolling reduction rate should be 50 to 90%.
This is a method for manufacturing an aluminum alloy brazing sheet.
次に、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.
（実施例）
心材、犠牲陽極材層及びろう材をそれぞれ表１、表２及び表３に示す組成を有する合金を用いて、表４に示す製造条件によってそれぞれ製造した。なお、表１〜表３の合金組成において、「−」は検出限界以下であることを示すものであり、「残部」は不可避的不純物を含む。
(Example)
The core material, the sacrificial anode material layer, and the brazing material were produced using the alloys having the compositions shown in Table 1, Table 2, and Table 3, respectively, according to the production conditions shown in Table 4. In the alloy compositions of Tables 1 to 3, "-" indicates that the value is below the detection limit, and "remaining portion" contains unavoidable impurities.
まず、ＤＣ鋳造法により表１に記載の心材に用いるアルミニウム合金と、表２に記載の犠牲陽極材に用いるアルミニウム合金と、表３に記載のろう材に用いるアルミニウム合金をそれぞれ鋳造し、更に面削処理を行った。犠牲陽極材用の鋳塊については、表４に記載の温度で加熱処理を行った後に、表４に記載の圧下率で熱間圧延を行った。ろう材用の鋳塊については、４８０℃で加熱処理を行った後に所定の板厚まで熱間圧延を行った。心材用の鋳塊の一方の面に熱間圧延した犠牲陽極材用のアルミニウム合金を、他方の面にろう材用のアルミニウム合金を組み合わせて、それぞれクラッド率を、犠牲陽極材：１５％、ろう材：１０％の合わせ材（クラッド材）とした。合わせ材を４８０℃で加熱処理した後
に、熱間クラッド圧延により２．６ｍｍまで圧延した。次いで、得られた圧延材を冷間圧延し、表４に記載の条件で中間焼鈍又は最終焼鈍、あるいはその両方を施して供試材を得た。中間焼鈍を施す場合は最終圧延率を３０％に調整した。中間焼鈍をしない場合は、最終板厚０．２５ｍｍまで冷間圧延した後、最終焼鈍を行い供試材とした。
First, the aluminum alloy used for the core material shown in Table 1, the aluminum alloy used for the sacrificial anode material shown in Table 2, and the aluminum alloy used for the brazing material shown in Table 3 are cast by the DC casting method. The shaving process was performed. The ingot for the sacrificial anode material was heat-treated at the temperatures shown in Table 4 and then hot-rolled at the reduction rate shown in Table 4. The ingot for brazing material was heat-treated at 480 ° C. and then hot-rolled to a predetermined plate thickness. Hot-rolled aluminum alloy for sacrificial anode material on one surface of the ingot for core material and aluminum alloy for brazing material on the other surface are combined to determine the clad ratio, sacrificial anode material: 15%, brazing Material: 10% laminated material (clad material). The laminated material was heat-treated at 480 ° C. and then rolled to 2.6 mm by hot clad rolling. Next, the obtained rolled material was cold-rolled and subjected to intermediate annealing, final annealing, or both under the conditions shown in Table 4 to obtain a test material. When intermediate annealing was performed, the final rolling ratio was adjusted to 30%. When intermediate annealing was not performed, cold rolling was performed to a final plate thickness of 0.25 mm, and then final annealing was performed to use the test material.
上記のようにして作製した各供試材の「犠牲陽極材中のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の粒子径」及び「犠牲陽極材中のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の合計の数密度」を、下記に示す方法で測定した。 The "particle size of Si simple substance and Si-containing intermetallic compound in the sacrificial anode material" and "Si simple substance and Si-containing intermetallic compound in the sacrificial anode material" of each test material prepared as described above. "Total number density" was measured by the method shown below.
（ａ）犠牲陽極材中のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の粒子径（μｍ）０．１μｍ以上且つ１．０μｍ以下の粒子径を有するＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の粒子径は、犠牲陽極材をＳＥＭにより観察し、ＳＥＭ像を画像解析することにより求められる。ここで、粒子径とは円相当直径のことを言う。観察箇所は、犠牲陽極材の任意の部分、例えば、厚さ方向に沿った任意断面や板材表面と平行な断面を観察するものである。簡便性の観点から、厚さ方向に沿った任意断面について測定するのが好ましい。各供試材について３視野の観察を行い、それぞれの視野のＳＥＭ像をＡ像くん（旭化成エンジニアリング社）により画像解析することで、ろう付加熱前におけるＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の粒子径を求めた。表に示す粒子径は、各３視野より求めた数値の算術平均値である。 (A) Particle size of Si simple substance and Si-containing intermetallic compound in the sacrificial anode material (μm) Particles of Si simple substance and Si-containing intermetallic compound having a particle size of 0.1 μm or more and 1.0 μm or less The diameter is determined by observing the sacrificial anode material by SEM and analyzing the SEM image by image analysis. Here, the particle size means the diameter equivalent to a circle. The observation point is to observe an arbitrary part of the sacrificial anode material, for example, an arbitrary cross section along the thickness direction or a cross section parallel to the surface of the plate material. From the viewpoint of convenience, it is preferable to measure an arbitrary cross section along the thickness direction. By observing three fields of view for each test material and analyzing the SEM image of each field of view with Image A (Asahi Kasei Engineering Co., Ltd.), Si alone and Si-containing intermetallic compounds before brazing heat addition The particle size was determined. The particle size shown in the table is an arithmetic mean value of numerical values obtained from each of the three fields of view.
（ｂ）犠牲陽極材中のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の数密度（個／ｍｍ２）
０．１μｍ以上且つ１．０μｍ以下の粒子径を有するＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の合計の数密度は、犠牲陽極材をＳＥＭにより観察し、ＳＥＭ像を画像解析することにより求められる。観察箇所は、犠牲陽極材の任意の部分、例えば、厚さ方向に沿った任意断面や板材表面と平行な断面を観察するものである。簡便性の観点から、厚さ方向に沿った任意断面について測定するのが好ましい。各供試材について３視野の観察を行い、それぞれの視野のＳＥＭ像をＡ像くん（旭化成エンジニアリング社）により画像解析することで、ろう付加熱前におけるＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の密度を求めた。表に示す数密度は、各３視野より求めた数値の算術平均値である。
(B) Number density of Si simple substance and Si-containing intermetallic compound in the sacrificial anode material (pieces / mm 2 )
The total number density of Si simple substance having a particle size of 0.1 μm or more and 1.0 μm or less and the total number density of the Si-containing intermetallic compound can be obtained by observing the sacrificial anode material by SEM and analyzing the SEM image. .. The observation point is to observe an arbitrary part of the sacrificial anode material, for example, an arbitrary cross section along the thickness direction or a cross section parallel to the surface of the plate material. From the viewpoint of convenience, it is preferable to measure an arbitrary cross section along the thickness direction. By observing three fields of view for each test material and analyzing the SEM image of each field of view with Image A (Asahi Kasei Engineering Co., Ltd.), Si alone and Si-containing intermetallic compounds before brazing heat addition The density was calculated. The number densities shown in the table are arithmetic mean values of numerical values obtained from each of the three fields of view.
また、上記のようにして作製した各供試材に、６００℃で３分のろう付相当加熱を行い、５０℃／分の速度で冷却した。その後、各供試材の「引張強さ」、「疲労強度」、「内面耐食性」、「外面耐食性」、「フィン接合率」、「エロージョン発生有無」、「成形性」を、下記に示す方法で評価した。 Further, each test material prepared as described above was heated at 600 ° C. for 3 minutes equivalent to brazing, and cooled at a rate of 50 ° C./min. After that, the "tensile strength", "fatigue strength", "inner surface corrosion resistance", "outer surface corrosion resistance", "fin joint ratio", "presence or absence of erosion", and "formability" of each test material are shown below. Evaluated in.
（ｃ）引張強さ
各供試材より、ＪＩＳ５号試験片を切り出した。これに上記ろう付相当加熱を行った後、室温にて１週間放置し、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１に準拠した引張試験を行った。引張強度が１５０ＭＰａ以上を合格とし、それ未満を不合格とした。
(C) Tensile strength A JIS No. 5 test piece was cut out from each test material. After heating this equivalent to brazing, the mixture was left at room temperature for 1 week to perform a tensile test in accordance with JIS Z 2241: 2011. When the tensile strength was 150 MPa or more, it was accepted, and when it was less than 150 MPa, it was rejected.
（ｄ）疲労強度
各供試材より、疲労試験片（ＪＩＳ Ｚ ２２７５ １号試験片）を切り出した。これに上記ろう付相当加熱を行った後、室温にて１週間放置し、常温にてクラッド材の内面皮材側平坦部に周波数２５Ｈｚにて一定応力７０ＭＰａを繰り返し負荷する片振り平面曲げ疲労試験（ＪＩＳ Ｚ ２２７５に準拠）を実施し、クラッド材の破断寿命を測定した。測定された破断寿命が１００万回以上であったものを合格（○）と評価し、１００万回未満のものを不合格（×）と評価した。
(D) Fatigue strength A fatigue test piece (JIS Z 2275 No. 1 test piece) was cut out from each test material. After the above heating equivalent to brazing, it is left at room temperature for 1 week, and a constant stress of 70 MPa is repeatedly applied to the flat part on the inner skin surface side of the clad material at room temperature at a frequency of 25 Hz. (Compliant with JIS Z 2275) was carried out, and the breaking life of the clad material was measured. Those having a measured breaking life of 1 million times or more were evaluated as passing (◯), and those having a measured breaking life of less than 1 million times were evaluated as failing (x).
（ｅ）内面耐食性（酸性環境下）
ろう付相当の加熱を行った各供試材の犠牲陽極材面に対して、水系冷媒における酸性環
境を模擬した浸漬試験を行った。Ｃｌ−：１９５ｐｐｍ、ＳＯ４ ２−：６０ｐｐｍ、Ｃｕ２＋：１ｐｐｍ、Ｆｅ２＋：３０ｐｐｍを含有し、温度８８℃の水溶液を、各供試材の試験片の試験面に対して比液量１０ｍＬ／ｃｍ２で８時間浸漬し、その後、試験片を２５℃にて１６時間放置した。このようなサイクルを３ヶ月間行った。浸漬サイクル試験後において、貫通していない場合を合格（○）とし、貫通した場合を不合格（×）とした。なお、試験面以外にはマスキングを施して、試験水溶液に接触しないようにした。
(E) Inner surface corrosion resistance (under acidic environment)
A dipping test was conducted on the sacrificial anode material surface of each test material that had been heated to the extent of brazing, simulating the acidic environment of an aqueous refrigerant. Cl -: 195ppm, SO 4 2- : 60ppm,
（ｆ）内面耐食性（アルカリ性環境下）
ろう付相当の加熱を行った各供試材の犠牲陽極材面に対して、水系冷媒におけるアルカリ性環境を模擬した浸漬試験を行った。Ｃｌ−：１９５ｐｐｍ、ＳＯ４ ２−：６０ｐｐｍ、Ｃｕ２＋：１ｐｐｍ、Ｆｅ２＋：３０ｐｐｍを含有し、ＮａＯＨによりｐＨを１０に調整した温度８８℃の水溶液を、各供試材の試験片の試験面に対して比液量１０ｍＬ／ｃｍ２で８時間浸漬し、その後、試験片を２５℃にて１６時間放置した。このようなサイクルを３ヶ月間行った。浸漬サイクル試験後において、貫通していない場合を合格（○）とし、貫通した場合を不合格（×）とした。なお、試験面以外にはマスキングを施して、試験水溶液に接触しないようにした。
(F) Inner surface corrosion resistance (in an alkaline environment)
A dipping test was conducted on the sacrificial anode material surface of each test material that had been heated to the extent of brazing, simulating the alkaline environment of an aqueous refrigerant. Cl -: 195ppm, SO 4 2- : 60ppm,
（ｇ）外面耐食性
ＪＩＳ３００３合金に１．５％のＺｎを添加した合金からなるフィン材をコルゲート成形し、ブレージングシート試料のろう材面と組み合わせた。その後、組み合わせたものを１０％のフッ化物フラックス懸濁液中に浸漬し、２００℃で乾燥後に６００℃×３分のろう付け加熱を行って試験コアを作製した。この試験コアのろう材面に対して、ＡＳＴＭ−Ｇ８５基づいてＳＷＡＡＴ試験に５００時間供した。試験後に、試験片の表面の腐食生成物を除去し腐食深さを測定した。測定箇所は各試験片において１０箇所とし、それらの最大値をもって腐食深さとした。腐食深さが７０μｍ未満の場合を優良（◎）とし、腐食深さが７０μｍ以上９０μｍ以下の場合を良好（○）とし、腐食深さが９０μｍを超える場合と貫通した場合を不合格（×）とした。なお、試験面以外にはマスキングを施して、試験水溶液に接触しないようにした。
(G) Corrosion resistance on the outer surface A fin material made of an alloy in which 1.5% Zn was added to the JIS3003 alloy was corrugated and combined with the brazing material surface of the brazing sheet sample. Then, the combination was immersed in a 10% fluoride flux suspension, dried at 200 ° C., and then brazed and heated at 600 ° C. for 3 minutes to prepare a test core. The brazing surface of this test core was subjected to a SWAAT test for 500 hours based on ASTM-G85. After the test, the corrosion products on the surface of the test piece were removed and the corrosion depth was measured. The number of measurement points was 10 for each test piece, and the maximum value thereof was taken as the corrosion depth. When the corrosion depth is less than 70 μm, it is regarded as excellent (◎), when the corrosion depth is 70 μm or more and 90 μm or less, it is regarded as good (○), and when the corrosion depth exceeds 90 μm and when it penetrates, it is rejected (×). And said. The surface other than the test surface was masked so as not to come into contact with the test aqueous solution.
（ｈ）フィン接合率
ＪＩＳ３００３合金に１．５％のＺｎを添加した合金からなるフィン材をコルゲート成形し、ブレージングシート試料のろう材面と組み合わせた。その後、組み合わせたものを１０％のフッ化物フラックス懸濁液中に浸漬し、２００℃で乾燥後に６００℃×３分のろう付け加熱を行って試験コアを作製した。この試験コアにおいて、フィンの全山数に対する接合したフィンの山数の割合をフィン接合率とした。また、フィン接合率が９５％以上のものをろう付性が合格（○）とし、９５％未満のものをろう付性が不合格（×）とした。
(H) Fin Bonding Ratio A fin material made of an alloy in which 1.5% Zn was added to a JIS3003 alloy was corrugated and combined with a brazing material surface of a brazing sheet sample. Then, the combination was immersed in a 10% fluoride flux suspension, dried at 200 ° C., and then brazed and heated at 600 ° C. for 3 minutes to prepare a test core. In this test core, the ratio of the number of bonded fins to the total number of fins was defined as the fin bonding ratio. Further, those having a fin bonding ratio of 95% or more were regarded as passing the brazing property (◯), and those having a fin bonding ratio of less than 95% were regarded as failing the brazing property (x).
（ｉ）エロージョン発生有無
上記（ｈ）で作製した試験コア断面のミクロ観察を行い、心材や犠牲陽極材におけるエロージョン（ろう拡散） 及び材料溶融の発生の有無を確認した。エロージョン及び材料
溶融がともに発生しなかった場合を合格（○）とし、エロージョン及び材料溶融の少なくともいずれかが発生した場合を不合格（×）とした。
(I) Presence or absence of erosion The presence or absence of erosion (wax diffusion) and material melting in the core material and the sacrificial anode material was confirmed by micro-observing the cross section of the test core prepared in (h) above. A case where neither erosion nor material melting occurred was regarded as a pass (◯), and a case where at least one of erosion and material melting occurred was regarded as a failure (x).
実施例１−７４では、本発明で規定する条件を満たしており、ろう付後の強度、ろう付後の疲労強度、内面耐食性（酸性環境下、アルカリ性環境下）、外面耐食性、フィン接合率、耐エロージョン性の何れも合格又は良好であった。 In Examples 1-74, the conditions specified in the present invention are satisfied, and the strength after brazing, the fatigue strength after brazing, the inner surface corrosion resistance (under an acidic environment, the alkaline environment), the outer surface corrosion resistance, the fin bonding ratio, All of the erosion resistance were acceptable or good.
これに対して、比較例１ではろう材のＳｉ含有量が少なすぎたため、フィンの未接合が見られ、ろう付性が不合格であった。
比較例２では、ろう材のＳｉ含有量が多すぎたため、心材のエロージョンが見られ、不合格であった。
比較例３では、ろう材のＺｎ含有量が多すぎたため、ろう材の自己腐食速度が増加し、外面耐食性が不合格であった。
比較例４では、犠牲陽極材のＳｉ含有量が少なすぎたため、単体Ｓｉ及びＳｉを含有する金属間化合物の合計数密度が小さく、アルカリ性における内面耐食性が不合格であった。
比較例５では、犠牲陽極材のＳｉ含有量が多すぎたため、犠牲陽極材の融点が低下し、ろう付加熱後にエロージョンが見られ不合格となった。
比較例６では、犠牲陽極材のＺｎ含有量が少なすぎたため、犠牲防食効果が作用せず、内面耐食性において不合格となった。
比較例７では、犠牲陽極材のＺｎ含有量が多すぎたため、自己腐食速度が増加し、内面耐食性において不合格となった。
比較例８では、犠牲陽極材のＣｒ含有量が多すぎたため、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害された結果、健全な板材が得られなかった。
比較例９では、犠牲陽極材のＺｒ含有量が多すぎたため、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害された結果、健全な板材が得られなかった。
比較例１０では、犠牲陽極材のＴｉ含有量が多すぎたため、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害された結果、健全な板材が得られなかった。
比較例１１では、犠牲陽極材のＶ含有量が多すぎたため、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害された結果、健全な板材が得られなかった。
比較例１２では、犠牲陽極材のＦｅ含有量が多すぎたため、化合物密度が所定量を超えた結果、アルカリ性環境下での内面耐食性において不合格となった。
比較例１３では、犠牲陽極材のＭｇ含有量が多すぎたため、化合物密度が所定量を超えた結果、アルカリ性環境下での内面耐食性において不合格となった。
比較例１４では、心材のＳｉ含有量が少なすぎたため、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系の化合物の析出量が少なく、強度が小さくなり、ろう付後強度において不合格となった。
比較例１５では、心材のＳｉ含有量が多すぎたため、融点が低下し、ろう付加熱後にエロージョンが見られ不合格となった。
比較例１６では、心材のＣｕ含有量が少なすぎたため、ろう付後強度が小さく、不合格であり、かつ犠牲陽極材との電位差が不十分であったため、内面耐食性において不合格となった。
比較例１７では、心材のＣｕ含有量が多すぎたため、融点が低下し、ろう付加熱後にエロージョンが見られ不合格となった。
比較例１８では、心材のＭｎ含有量が少なすぎたため、ろう付後強度が小さく、不合格であり、かつ犠牲陽極材との電位差が不十分であったため、内面耐食性において不合格となった。
比較例１９では、心材Ｍｎ含有量が多すぎたため、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害された結果、健全な板材が得られなかった。
比較例２０では、心材のＣｒ含有量が多すぎたため、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害された結果、健全な板材が得られなかった。
比較例２１では、心材のＺｒ含有量が多すぎたため、鋳造時に粗大な化合物が生成し、
圧延加工性が害された結果、健全な板材が得られなかった。
比較例２２では、心材のＴｉ含有量が多すぎたため、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害された結果、健全な板材が得られなかった。
比較例２３では、心材のＶ含有量が多すぎたため、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害された結果、健全な板材が得られなかった。
比較例２４では、心材のＦｅ含有量が多すぎたため、ろう付後の結晶粒が微細となり、エロージョンが発生し不合格となった。
比較例２５では、心材のＭｇ含有量が多すぎたため、ろう付時にろう材表面までＭｇが拡散した結果フィンの未接合が見られ、ろう付性が不合格であった。
比較例２６では、犠牲陽極材の熱間圧延の開始温度が低すぎて、熱間圧延時の変形抵抗が大きく、熱間圧延が困難となり健全な板材が得られなかった。
比較例２７では、犠牲陽極材の熱間圧延の開始温度が高すぎて、犠牲陽極材中の単体Ｓｉ及びＳｉを含有する金属間化合物の粒子径が粗大化し１μm以上となったため、疲労強
度が不合格となり、かつ単体Ｓｉ及びＳｉを含有する金属間化合物の合計数密度が小さく、アルカリ性における内面耐食性が不合格であった。
比較例２８では、犠牲陽極材の熱間圧延の圧下率が低すぎて、析出が起こりづらく、単体Ｓｉ及びＳｉを含有する金属間化合物の合計数密度が小さくなり、アルカリ性環境下における内面耐食性で不合格であった。
比較例２９では、犠牲陽極材の熱間圧延の圧下率が高すぎて、析出が過剰に起こり、単体Ｓｉ及びＳｉを含有する金属間化合物の合計数密度が大きくなり、アルカリ性環境下における腐食速度が増加したため、アルカリ性環境下における内面耐食性で不合格であった。
比較例３０では、クラッド材の最終焼鈍温度が低すぎて、ろう付加熱後に心材の結晶粒径が微細となり、心材にエロージョンが発生し不合格となった。
比較例３１では、クラッド材の最終焼鈍温度が高すぎて、犠牲陽極材中の単体Ｓｉ及びＳｉを含有する金属間化合物の粒子径が粗大化し１μｍ以上となったため、疲労強度が不合格となり、かつ単体Ｓｉ及びＳｉを含有する金属間化合物の合計数密度が小さく、アルカリ性における内面耐食性が不合格であった。
On the other hand, in Comparative Example 1, since the Si content of the brazing material was too small, unbonded fins were observed, and the brazing property was unacceptable.
In Comparative Example 2, since the Si content of the brazing material was too high, erosion of the core material was observed, and the test was rejected.
In Comparative Example 3, since the Zn content of the brazing material was too high, the self-corrosion rate of the brazing material increased, and the outer surface corrosion resistance was unacceptable.
In Comparative Example 4, since the Si content of the sacrificial anode material was too small, the total number density of the simple substance Si and the intermetallic compound containing Si was small, and the inner surface corrosion resistance in alkalinity was unacceptable.
In Comparative Example 5, since the Si content of the sacrificial anode material was too high, the melting point of the sacrificial anode material was lowered, and erosion was observed after brazing heat, which was rejected.
In Comparative Example 6, since the Zn content of the sacrificial anode material was too small, the sacrificial anticorrosion effect did not work, and the internal corrosion resistance was rejected.
In Comparative Example 7, since the Zn content of the sacrificial anode material was too high, the self-corrosion rate increased, and the internal corrosion resistance was rejected.
In Comparative Example 8, since the Cr content of the sacrificial anode material was too large, a coarse compound was generated during casting, and the rolling processability was impaired. As a result, a sound plate material could not be obtained.
In Comparative Example 9, since the Zr content of the sacrificial anode material was too large, a coarse compound was generated during casting, and the rolling processability was impaired. As a result, a sound plate material could not be obtained.
In Comparative Example 10, since the Ti content of the sacrificial anode material was too high, a coarse compound was generated during casting, and the rolling processability was impaired. As a result, a sound plate material could not be obtained.
In Comparative Example 11, since the V content of the sacrificial anode material was too large, a coarse compound was generated during casting, and the rolling processability was impaired. As a result, a sound plate material could not be obtained.
In Comparative Example 12, the Fe content of the sacrificial anode material was too high, and as a result, the compound density exceeded a predetermined amount, resulting in a failure in the inner surface corrosion resistance in an alkaline environment.
In Comparative Example 13, since the Mg content of the sacrificial anode material was too high, the compound density exceeded a predetermined amount, and as a result, the inner surface corrosion resistance in an alkaline environment was unacceptable.
In Comparative Example 14, since the Si content of the core material was too small, the precipitation amount of the Al-Mn-Si-based compound was small, the strength was low, and the strength after brazing was unacceptable.
In Comparative Example 15, since the Si content of the core material was too high, the melting point was lowered, and erosion was observed after brazing heat, which was rejected.
In Comparative Example 16, since the Cu content of the core material was too low, the strength after brazing was small and the material was unacceptable, and the potential difference from the sacrificial anode material was insufficient, so that the internal corrosion resistance was unacceptable.
In Comparative Example 17, since the Cu content of the core material was too high, the melting point was lowered, and erosion was observed after brazing heat, which was rejected.
In Comparative Example 18, since the Mn content of the core material was too small, the strength after brazing was small and failed, and the potential difference from the sacrificial anode material was insufficient, so that the inner surface corrosion resistance was rejected.
In Comparative Example 19, since the core material Mn content was too large, a coarse compound was generated during casting, and the rolling processability was impaired. As a result, a sound plate material could not be obtained.
In Comparative Example 20, since the Cr content of the core material was too large, a coarse compound was generated during casting, and the rolling processability was impaired. As a result, a sound plate material could not be obtained.
In Comparative Example 21, since the Zr content of the core material was too high, a coarse compound was generated during casting.
As a result of impairing the rolling workability, a sound plate material could not be obtained.
In Comparative Example 22, since the Ti content of the core material was too high, a coarse compound was generated during casting, and the rolling processability was impaired. As a result, a sound plate material could not be obtained.
In Comparative Example 23, since the V content of the core material was too large, a coarse compound was generated during casting, and the rolling processability was impaired. As a result, a sound plate material could not be obtained.
In Comparative Example 24, since the Fe content of the core material was too high, the crystal grains after brazing became fine, erosion occurred, and the result was rejected.
In Comparative Example 25, since the Mg content of the core material was too high, Mg was diffused to the surface of the brazing material at the time of brazing, and as a result, unbonded fins were observed, and the brazing property was unacceptable.
In Comparative Example 26, the start temperature of hot rolling of the sacrificial anode material was too low, the deformation resistance during hot rolling was large, hot rolling was difficult, and a sound plate material could not be obtained.
In Comparative Example 27, the starting temperature of hot rolling of the sacrificial anode material was too high, and the particle size of the elemental Si and the intermetallic compound containing Si in the sacrificial anode material became coarse and became 1 μm or more, so that the fatigue strength was increased. It was rejected, and the total number density of the elemental Si and the intermetallic compound containing Si was small, and the inner surface corrosion resistance in alkalinity was rejected.
In Comparative Example 28, the reduction rate of hot rolling of the sacrificial anode material is too low, precipitation is unlikely to occur, the total number density of the elemental Si and the intermetallic compound containing Si becomes small, and the inner surface corrosion resistance in an alkaline environment is improved. It was a failure.
In Comparative Example 29, the reduction rate of hot rolling of the sacrificial anode material was too high, excessive precipitation occurred, the total number density of the elemental Si and the intermetallic compound containing Si increased, and the corrosion rate in an alkaline environment. Was rejected due to the internal corrosion resistance in an alkaline environment.
In Comparative Example 30, the final annealing temperature of the clad material was too low, the crystal grain size of the core material became fine after brazing heat, and erosion occurred in the core material, resulting in a failure.
In Comparative Example 31, the final annealing temperature of the clad material was too high, and the particle size of the elemental Si and the intermetallic compound containing Si in the sacrificial anode material became coarse and became 1 μm or more, so that the fatigue strength was rejected. Moreover, the total number density of the elemental Si and the intermetallic compound containing Si was small, and the inner surface corrosion resistance in alkalinity was unacceptable.
また、本発明（６）は、前記犠牲陽極材が、更に、０．０５〜０．５質量％のＦｅを含有することを特徴とする（１）〜（５）いずれかのアルミニウム合金ブレージングシートを提供するものである。 Further, the present invention (6), said sacrificial anode material is further characterized in that it contains 0.05 to 0.5 wt% of F e (1) ~ (5) or an aluminum alloy brazing It provides a sheet.
Claims (7)
該犠牲陽極材中に存在する粒子径０．１μｍ以上且つ１．０μｍ以下のＳｉ単体及びＳｉを含有する金属間化合物の合計の数密度が、１×１０３個／ｍｍ２以上且つ１×１０６個／ｍｍ２以下であること、
を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシート。 An aluminum alloy containing 0.3 to 1.2% by mass of Si, 0.1 to 1.5% by mass of Cu and 0.3 to 2.0% by mass of Mn, and consisting of the balance Al and unavoidable impurities. A brazing material composed of a core material, a brazing material clad on one surface of the core material, containing 4.0 to 13% by mass of Si, and an aluminum alloy composed of the balance Al and unavoidable impurities. It is clad on the other surface of the core material and is composed of an aluminum alloy containing 1.0 to 8.0% by mass of Zn and 0.5 to 1.5% by mass of Si, and the balance Al and unavoidable impurities. An aluminum alloy brazing sheet with a sacrificial anode material.
The total number density of Si simple substances having a particle size of 0.1 μm or more and 1.0 μm or less and intermetallic compounds containing Si present in the sacrificial anode material is 1 × 10 3 pieces / mm 2 or more and 1 × 10. 6 pieces / mm 2 or less,
Aluminum alloy brazing sheet featuring.
クラッド材として組み合わせる前の犠牲陽極材用のアルミニウム合金の製造工程において、熱間圧延温度を４００〜５００℃とし、熱間圧延の圧下率を５０〜９０％とすること、
を特徴とするアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。 The method for manufacturing an aluminum alloy brazing sheet according to any one of claims 1 to 6.
In the manufacturing process of aluminum alloy for sacrificial anode material before combining as a clad material, the hot rolling temperature should be 400 to 500 ° C and the rolling reduction rate should be 50 to 90%.
A method for manufacturing an aluminum alloy brazing sheet.
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