JP5689717B2 - 自動車冷却水配管用アルミニウムコルゲートチューブ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
Siを0.05mass%以上、0.9mass%以下、Feを0.2mass%以上、0.5mass%以下、Cuを0.1mass%以上、0.7mass%以下、Mnを0.5mass%以上、1.8mass%以下、Tiを0.05mass%以上、0.2mass%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物よりなるアルミニウム合金の心材層と、心材層の一方の片面にZnを0.2mass%以上、5mass%以下、Feを0.2mass%以上、0.5mass%以下を含有し、残部がAl及び不可避不純物よりなる犠牲材層の2層からなり、
最小直径と最大直径の比率が0.5〜0.9であることを特徴とする。
Siを0.05mass%以上、0.9mass%以下、Feを0.2mass%以上、0.5mass%以下、Cuを0.1mass%以上、0.7mass%以下、Mnを0.5mass%以上、1.8mass%以下、Tiを0.05mass%以上、0.2mass%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物よりなるアルミニウム合金の心材層と、心材層の一方の片面にZnを0.2mass%以上、5mass%以下、Feを0.2mass%以上、0.5mass%以下を含有し、残部がAl及び不可避不純物よりなる犠牲材層の2層からなり、最小直径と最大直径の比率が0.5〜0.9であり、
全板厚が0.2mm以上で1.0mm以下であるアルミニウム合金クラッド板材を、円筒形状に折り曲げて成型したのち、その両端部を融接し、コルゲート加工により長手方向へ螺旋状の突条を形成したことを特徴とする。
犠牲材において、Znは0.2mass%以上、5.0mass%以下添加される。Znが添加されることで、心材よりも犠牲陽極材の自然電位を下げる働きを持ち、犠牲防食効果によりクラッド材の耐食性が向上する。Znが0.2mass%未満では、犠牲防食効果が機能しにくくなり、耐食性が低下する。一方、Znが5.0mass%を超えると、犠牲材の自己耐食性が低下するために耐食性が低下し、アルミニウムコルゲートチューブの融接部でのZnの濃縮が顕著となり、優先腐食が発生する。
心材において、Siは0.05mass%以上、0.9mass%以下添加される。心材のSi量は、0.05mass%未満であると強度向上の面では効果がなく、0.9mass%を越えると単体Siによる深い孔食を引き起こすおそれがある。より好ましくはSiを0.3〜0.6mass%とするのがよい。
表1の合金符号A1〜A10に示すこの発明の成分組成範囲内の犠牲陽極材、表2の合金符号B1〜B13に示すこの発明の成分組成範囲内の心材について、それぞれDC鋳造を行い鋳塊を作製した。
表1の合金符号A11〜A17に示す犠牲材、表2の合金符号B14〜B23に示す心材、実施例と同様にして表12〜15に示す組合せのクラッド材を作製した。
得られた各々のアルミニウムコルゲートチューブ材について、製造性、引張強度、曲げ加工性、耐食性について、次のように評価した。その結果を表5〜15に示す。
犠牲陽極材、心材を重ね合せてクラッド材を製造した際に、健全なクラッド材ができた場合を◎とし、クラッド率の制御ができなかった場合を×とした。
各アルミニウムコルゲートチューブ材を図3に示す様態で、引張試験を行ない、引張強度を調べた。そして引張強度が170MPa以上を◎、170MPa以下を×とした。
図4に示すような様態で、曲げ加工を行い、曲げ部外側と内側でクラックの発生しなかった場合を◎とし、発生した場合は×とした。また、チューブ断面が大きく変形しなかった場合を◎とし、変形した場合を×とした。
チューブ材内側に、Cu2+イオンを10ppm加えた市水を腐食液として、室温で16hrと80℃で8hrのサイクル循環試験を行い、3ヶ月での内面クラッド層の孔食深さを測定した。腐食液の流速は10l/minとした。最大孔食深さが、60μm未満を◎、80μm未満を○、100μm以上を×とした。
比較例96の場合は、アルミニウムコルゲートチューブ材の最小直径/最大直径比率が小さかったため曲げ加工性が低下した。
比較例97の場合は、アルミニウムコルゲートチューブ材の最小直径/最大直径比率が小さかったため曲げ加工性が低下した。
比較例98の場合は、犠牲材のZn量が少ないため、耐食性が低下した。
比較例99の場合は、犠牲材のZn量が多いため、耐食性が低下した。
比較例100の場合は、犠牲材のFe量が少ないため、強度が低下した。
比較例101の場合は、犠牲材のFe量が多いため、耐食性が低下した。
比較例102の場合は、アルミニウムコルゲートチューブ材の最小直径/最大直径比率が小さかったため曲げ加工性が低下した。
比較例103の場合は、犠牲材の厚さが小さいため、健全なクラッド材が製造できなかった。
比較例104の場合は、犠牲材の厚さが大きいため、健全なクラッド材が製造できなかった。
比較例105の場合は、心材のSi量が少ないため、強度が低下した。
比較例106の場合は、心材のSi量が多いため、耐食性が低下した。
比較例107の場合は、心材のFe量が少ないため、強度が低下した。
比較例108の場合は、心材のFe量が多いため、耐食性が低下した。
比較例109の場合は、心材のMn量が少ないため、強度が低下した。
比較例110の場合は、心材のMn量が多いため、製造できなかった。
比較例111の場合は、アルミニウムコルゲートチューブ材の最小直径/最大直径比率が大きかったため曲げ加工性が低下した。
比較例112の場合は、アルミニウムコルゲートチューブ材の最小直径/最大直径比率が大きかったため曲げ加工性が低下した。
比較例113の場合は、犠牲材のZn量が少ないため、耐食性が低下した。
比較例114の場合は、犠牲材のZn量が多いため、耐食性が低下した。
比較例115の場合は、犠牲材のFe量が少ないため、強度が低下した。
比較例116の場合は、犠牲材のFe量が多いため、耐食性が低下した。
比較例117の場合は、アルミニウムコルゲートチューブ材の最小直径/最大直径比率が小さかったため曲げ加工性が低下した。
比較例118の場合は、犠牲材の厚さが小さいため、健全なクラッド材が製造できなかった。
比較例119の場合は、犠牲材の厚さが大きいため、健全なクラッド材が製造できなかった。
比較例120の場合は、心材のSi量が少ないため、強度が低下した。
比較例121の場合は、心材のSi量が多いため、耐食性が低下した。
比較例122の場合は、心材のFe量が少ないため、強度が低下した。
比較例123の場合は、心材のFe量が多いため、耐食性が低下した。
比較例124の場合は、心材のMn量が少ないため、強度が低下した。
比較例125の場合は、心材のMn量が多いため、製造できなかった。
比較例126の場合は、心材のCu量が少ないため、強度が低下した。
比較例127の場合は、心材のCu量が多いため、耐食性が低下した。
比較例128の場合は、心材のTi量が少ないため、耐食性が低下した。
比較例129の場合は、心材のTi量が多いため、製造できなかった。
比較例130の場合は、アルミニウムコルゲートチューブ材の全板厚が、薄かったので曲げ加工性が低下した。
比較例131の場合は、アルミニウムコルゲートチューブ材の全板厚が、厚かったので曲げ加工性が低下した。
比較例132の場合は、押出し材の最小直径/最大直径比率が1であったため、曲げ加工性が低下した。
Claims (3)
- Siを0.05mass%以上、0.9mass%以下、Feを0.2mass%以上、0.5mass%以下、Cuを0.1mass%以上、0.7mass%以下、Mnを0.5mass%以上、1.8mass%以下、Tiを0.05mass%以上、0.2mass%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物よりなるアルミニウム合金の心材層と、心材層の一方の片面にZnを0.2mass%以上、5mass%以下、Feを0.2mass%以上、0.5mass%以下を含有し、残部がAl及び不可避不純物よりなる犠牲材層の2層からなり、
最小直径と最大直径の比率が0.5〜0.9であることを特徴とする自動車冷却水配管用アルミニウムコルゲートチューブ。 - コルゲートチューブの厚みが0.2mm以上で1.0mm以下であり、犠牲材の厚みが全体の厚みの3〜30%であることを特徴とする請求項1に記載の自動車冷却水配管用アルミニウムコルゲートチューブ。
- Siを0.05mass%以上、0.9mass%以下、Feを0.2mass%以上、0.5mass%以下、Cuを0.1mass%以上、0.7mass%以下、Mnを0.5mass%以上、1.8mass%以下、Tiを0.05mass%以上、0.2mass%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物よりなるアルミニウム合金の心材層と、心材層の一方の片面にZnを0.2mass%以上、5mass%以下、Feを0.2mass%以上、0.5mass%以下を含有し、残部がAl及び不可避不純物よりなる犠牲材層の2層からなり、最小直径と最大直径の比率が0.5〜0.9であり、
全板厚が0.2mm以上で1.0mm以下であるアルミニウム合金クラッド板材を、円筒形状に折り曲げて成型したのち、その両端部を融接し、コルゲート加工により長手方向へ螺旋状の突条を形成したことを特徴とする自動車冷却水配管用アルミニウムコルゲートチューブの製造方法。
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