JP5917786B2

JP5917786B2 - Aluminum alloy laminate with excellent fatigue characteristics

Info

Publication number: JP5917786B2
Application number: JP2008030680A
Authority: JP
Inventors: 松本　克史; 克史松本; 田村　栄一; 栄一田村; 杵渕　雅男; 雅男杵渕; 植田　利樹; 利樹植田; 腰越　史浩; 史浩腰越; 申平木村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2028-02-12
Also published as: JP2009191293A

Description

本発明は、アルミニウム合金熱交換器用の疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板（以下、アルミニウムをＡｌとも言う）に関するものである。本発明では、少なくとも心材アルミニウム合金板とアルミニウム合金犠牲防食材とをクラッドした積層板であって、ろう付けによって熱交換器とされる熱交換器用の素材をアルミニウム合金積層板あるいは単に積層板とも言う。また、少なくとも心材アルミニウム合金板とアルミニウム合金犠牲防食材とをクラッドし、ろう付け相当の加熱処理を施された積層板を、ろう付け相当加熱後のアルミニウム合金積層板あるいは単にろう付け相当加熱後の積層板とも言う。 The present invention relates to an aluminum alloy laminate (hereinafter, aluminum is also referred to as Al) having excellent fatigue characteristics for an aluminum alloy heat exchanger. In the present invention, a laminated plate in which at least a core material aluminum alloy plate and an aluminum alloy sacrificial anticorrosive material are clad, and a heat exchanger material that is made into a heat exchanger by brazing is also called an aluminum alloy laminated plate or simply a laminated plate. . In addition, a laminated plate that is clad with at least a core material aluminum alloy plate and an aluminum alloy sacrificial anticorrosive material and subjected to a heat treatment equivalent to brazing is used after the aluminum alloy laminated plate after brazing equivalent heating or simply after brazing equivalent heating. Also called a laminate.

自動車の車体軽量化のため、従来から使用されている銅合金材に代わって、熱交部材にも、アルミニウム合金材の適用が増加しつつある。そして、これら熱交部材用アルミニウム合金材は、多層化させた積層板（クラッド板、クラッド材とも言う）からなる耐食性アルミニウム合金材が用いられている。 In order to reduce the weight of automobile bodies, the application of aluminum alloy materials to heat exchange members is increasing in place of copper alloy materials that have been used conventionally. And as these aluminum alloy materials for heat exchange members, corrosion-resistant aluminum alloy materials made of multilayered laminates (also referred to as clad plates or clad materials) are used.

前記積層板は、ろう付けにより熱交換器として組み立てられる場合には、一方の面にアルミニウム合金犠牲防食材（板）と、他面にアルミニウム合金ろう付け材（板）とをクラッドしたブレージングシートとして構成される。 When the laminated plate is assembled as a heat exchanger by brazing, as a brazing sheet clad with an aluminum alloy sacrificial anticorrosive material (plate) on one side and an aluminum alloy brazing material (plate) on the other side Composed.

図４に、アルミニウム合金製自動車用熱交換器（ラジエータ）の例を示す。図４のように、ラジエータ１００は、一般的には、複数本設けられた扁平管状のアルミニウム合金製チューブ１１１の間に、コルゲート状に加工したアルミニウム合金製放熱フィン１１２を一体に形成し、このチューブ１１１の両端はヘッダ１１３とタンク（不図示）とで構成される空間にそれぞれ開口した構成となっている。かかる構成のラジエータ１００は、一方のタンクの空間からチューブ１１１内を通して高温になった冷媒を、他方のタンク側の空間に送り、チューブ１１１および放熱フィン１１２の部分で熱交換して、低温になった冷媒を再び循環させる。 FIG. 4 shows an example of an aluminum alloy automobile heat exchanger (radiator). As shown in FIG. 4, the radiator 100 is generally formed by integrally forming a corrugated aluminum alloy heat radiation fin 112 between a plurality of flat tubular aluminum alloy tubes 111. Both ends of the tube 111 are configured to open into spaces formed by a header 113 and a tank (not shown). In the radiator 100 having such a configuration, the refrigerant having a high temperature passes from the space of one tank through the inside of the tube 111 to the space on the other tank side, and heat exchange is performed at the portions of the tube 111 and the radiation fins 112 so that the temperature decreases. Recirculate the refrigerant again.

このアルミニウム合金材からなるチューブ１１１は、図５に断面を示す、アルミニウム合金製ブレージングシート１０１から構成される。この図５において、ブレージングシート１０１は、アルミニウム合金製心材１０２の一側面に、アルミニウム合金製犠牲陽極材（皮材とも言う）１０３を積層（クラッド）し、心材１０２の他側面に、アルミニウム合金製ろう材１０４を積層（クラッド）している。なお、この図５において、アルミニウム合金製クラッドシートの場合には、一方の面にアルミニウム合金犠牲防食材１０３のみをクラッドした積層板として構成される。 The tube 111 made of this aluminum alloy material is composed of an aluminum alloy brazing sheet 101 whose cross section is shown in FIG. In FIG. 5, a brazing sheet 101 is formed by laminating (cladding) an aluminum alloy sacrificial anode material (also referred to as a skin material) 103 on one side surface of an aluminum alloy core material 102, and an aluminum alloy material on the other side surface of the core material 102. A brazing material 104 is laminated (clad). In FIG. 5, the clad sheet made of aluminum alloy is configured as a laminated plate in which only one aluminum alloy sacrificial anticorrosive material 103 is clad on one surface.

そして、このようなアルミニウム合金製ブレージングシート１０１を、成形ロールなどによって偏平管状に形成し、電縫溶接することによって、あるいは、ろう付け加熱することによって、ブレージングシート１０１自体がろう付けされて前記図４のチューブ１１１の流体通路が形成されている。 Then, the brazing sheet 101 made of aluminum alloy is formed into a flat tubular shape by a forming roll or the like, and the brazing sheet 101 itself is brazed by electro-welding or heating by brazing. The fluid passages of the four tubes 111 are formed.

ラジエータの冷媒（クーラント）は、水溶性媒体が主成分であり、これに市販の防錆剤などを適宜含んだ冷媒が使用されている。しかし、防錆剤などが経時劣化した場合に酸を生成し、前記犠牲材や心材などのアルミニウム合金材が、これらの酸により腐食されやすくなるという問題がある。このため、水溶性媒体に対する高耐食性を有するアルミニウム合金材の使用が必須となる。 The refrigerant (coolant) of the radiator is mainly composed of a water-soluble medium, and a refrigerant appropriately containing a commercially available rust preventive agent or the like is used. However, there is a problem that when a rust preventive agent or the like deteriorates with time, an acid is generated, and the aluminum alloy material such as the sacrificial material or the core material is easily corroded by these acids. For this reason, it is essential to use an aluminum alloy material having high corrosion resistance against a water-soluble medium.

したがって、ブレージングシートやクラッドシートの積層板に用いるアルミニウム合金として、心材１０２は、耐食性と強度の観点から、ＪＩＳＨ４０００に規定されている、例えば、Ａｌ−０．１５質量％Ｃｕ−１．１質量％Ｍｎなどの組成からなる、３００３などのＡｌ−Ｍｎ系（３０００系）合金が用いられている。また、冷媒に常時触れている皮材１０３には、防食と心材１０２へのＭｇ拡散による高強度化を狙って、Ａｌ−１質量％Ｚｎの組成などからなる７０７２などのＡｌ−Ｚｎ系、または、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系（７０００系）合金が用いられている。更に、ろう材１０４には、低融点であるＡｌ−１０質量％Ｓｉなどの組成からなる４０４５などのＡｌ−Ｓｉ系（４０００系）合金が用いられている。 Therefore, as an aluminum alloy used for a laminated sheet of a brazing sheet or a clad sheet, the core material 102 is defined in JISH4000 from the viewpoint of corrosion resistance and strength, for example, Al-0.15 mass% Cu-1.1 mass%. An Al—Mn-based (3000-based) alloy such as 3003 having a composition such as Mn is used. In addition, for the skin material 103 that is always in contact with the refrigerant, an Al—Zn system such as 7072 made of a composition of Al-1 mass% Zn, etc., for the purpose of anti-corrosion and high strength by Mg diffusion to the core material 102, or Al—Zn—Mg (7000 series) alloys are used. Further, for the brazing filler metal 104, an Al—Si based (4000 based) alloy such as 4045 having a composition such as Al-10 mass% Si having a low melting point is used.

ラジエータ１００は、このようなブレージングシート１０１を用いて形成したチューブ１１１と、コルゲート加工を行った放熱フィン１１２と、その他の部材とを用いて、ブレージングにより一体に組み立てられる。ブレージングの手法としては、フラックスブレージング法、非腐食性のフラックスを用いたノコロックブレージング法などがあり、６００℃前後の高温に加熱してろう付けされる。 The radiator 100 is integrally assembled by brazing using a tube 111 formed using such a brazing sheet 101, a heat dissipation fin 112 subjected to corrugation, and other members. Examples of the brazing method include a flux brazing method and a nocolok brazing method using a non-corrosive flux, and brazing by heating to a high temperature of about 600 ° C.

このようにして組み立てられたラジエータ１００内、特にチューブ１１１内は、高温から低温、かつ、高圧から常圧の、前記した液体冷媒が常時流通・循環することになる。すなわち、チューブ１１１には、これら繰り返しの内圧変動や、自動車自体の振動を含めて（加えて）、長時間にわたり、繰り返し応力がかかるため、これらに耐える疲労特性が要求される。仮に、疲労特性が低く、疲労破壊が生じた場合には、チューブ１１１のクラックとして発生、進展し、チューブ１１１を貫通すると、ラジエータからの液漏れの原因になる。このため、ラジエータチューブのこれら疲労特性の改善は重要課題とされている。 In the radiator 100 assembled in this way, in particular in the tube 111, the above-described liquid refrigerant from high temperature to low temperature and from high pressure to normal pressure is always circulated and circulated. That is, the tube 111 is repeatedly subjected to stress over a long period of time including (in addition to) these repeated internal pressure fluctuations and vibrations of the automobile itself, so that it is required to have fatigue characteristics that can withstand these. If fatigue characteristics are low and fatigue failure occurs, cracks in the tube 111 are generated and propagated, and if the tube 111 is penetrated, liquid leakage from the radiator is caused. For this reason, improvement of these fatigue characteristics of the radiator tube is regarded as an important issue.

従来から、このラジエータチューブの疲労特性の改善が種々提案されている。例えば、特許文献１では、アルミニウム合金ブレージングシートにおける心材を、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｎを含み、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｇを規制したアルミニウム合金とするとともに、心材の縦断面における圧延方向の平均結晶粒径Ｌを１５０〜２００μｍとして、チューブ１の溶接部の耐食性を向上させ、チューブ１の繰り返し曲げによる疲労破壊性＝自動車の振動下での耐振動疲労特性を改善しようとしている。特許文献２では、犠牲防食材側の厚さ方向の平均結晶粒径を犠牲防食材の厚み未満として、犠牲防食材の耐食性を向上させ、チューブ１の繰り返し曲げや、繰り返し内圧負荷による疲労破壊性＝疲労特性を改善しようとしている。 Conventionally, various improvements in the fatigue characteristics of the radiator tube have been proposed. For example, in Patent Document 1, the core material in the aluminum alloy brazing sheet is an aluminum alloy containing Cu, Ti, Mn and restricting Si, Fe, and Mg, and an average crystal grain size L in the rolling direction in the longitudinal section of the core material. Is set to 150 to 200 μm, the corrosion resistance of the welded portion of the tube 1 is improved, and fatigue resistance due to repeated bending of the tube 1 = vibration fatigue resistance characteristics under the vibration of an automobile is to be improved. In Patent Document 2, the average crystal grain size in the thickness direction on the sacrificial anticorrosive material side is set to be less than the thickness of the sacrificial anticorrosive material, and the corrosion resistance of the sacrificial anticorrosive material is improved. = Trying to improve fatigue properties.

また、疲労特性は、静的な引張強度と関係していることが一般的に知られており、熱交換器においても素材の引張強度を向上させるため、例えば、特許文献３のように、Ｃｕを添加した材料も提案されている。そして、特許文献４では、組織的な改善によって耐振動疲労特性を改善しようとしている。即ち、Ｃｕを含有するアルミニウム合金心材、アルミニウム合金ろう材、ＺｎとＭｇを含有するアルミニウム合金犠牲材をクラッドした３層構造の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において、ろう付け後のブレージングシートの心材と犠牲材の界面近傍の心材側界面部で、特定のＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎ系析出物を分布させることが提案されている。これは、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎ系析出物による時効硬化によって、心材側界面部の強度を上げて、繰り返し内圧負荷による疲労破壊性＝疲労特性を改善しようとしているものである。 In addition, it is generally known that fatigue characteristics are related to static tensile strength. In order to improve the tensile strength of a material even in a heat exchanger, for example, as disclosed in Patent Document 3, Cu Materials with added are also proposed. And in patent document 4, it is going to improve a vibration fatigue-resistant characteristic by systematic improvement. That is, in a heat exchanger using a three-layer aluminum alloy brazing sheet clad with an aluminum alloy core material containing Cu, an aluminum alloy brazing material, and an aluminum alloy sacrificial material containing Zn and Mg, the brazing sheet after brazing It has been proposed to distribute specific Al-Cu-Mg-Zn-based precipitates at the core material side interface near the interface between the core material and the sacrificial material. This is intended to improve the fatigue fracture property = fatigue property due to repeated internal pressure loading by increasing the strength of the core side interface portion by age hardening with Al—Cu—Mg—Zn based precipitates.

更に、特許文献５では、Ａｌ−Ｍｎ系合金の心材と、この心材の一側面にクラッドしたＡｌ−Ｚｎ系合金などの皮材と、この心材の他側面にクラッドしたＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材とで構成されるアルミニウム合金製ブレージングシートの集合組織を、Ｘ線回折強度比にて規定している。この文献５では、ブレージングシートの圧延方向と平行な方向の塑性変形を均一に発生させやすくしている。これによって、ブレージングシートの圧延方向に引っ張りまたは圧縮の繰り返し応力が負荷された場合でも、変形が局所的に集中しなくなり、板厚方向への亀裂の進展を遅らせ、塑性域での疲労を含めた寿命を向上させることを狙いとしている。 Further, in Patent Document 5, an Al—Mn alloy core material, a skin material such as an Al—Zn alloy alloy clad on one side surface of this core material, and an Al—Si alloy alloy alloy clad on the other side surface of this core material are disclosed. The texture of the aluminum alloy brazing sheet composed of the material is defined by the X-ray diffraction intensity ratio. In Document 5, it is easy to uniformly generate plastic deformation in a direction parallel to the rolling direction of the brazing sheet. As a result, even when repeated tensile or compressive stress is applied in the rolling direction of the brazing sheet, the deformation does not concentrate locally, delays the growth of cracks in the thickness direction, and includes fatigue in the plastic region. The aim is to improve lifespan.

この他、ブレージングシートではないが、このブレージングシートに設ける、同じ３０００系アルミニウム合金からなる放熱フィン１１２の耐食性向上のために、組織中の晶出物や金属間化合物の形状や数密度を規定したものもある（例えば特許文献６、７、８参照）。このような放熱フィンにおいては、腐食すればフィン自体の消失につながる耐食性が重要となる。このため、前記特許文献に記載された、組織中の晶出物や金属間化合物の形状や数密度の規定も、勢い、耐食性向上という、放熱フィン１１２特有の技術的な課題と結びついている。
特開２００３−８２４２７号公報特開平１１−１００６２８号公報特開平１０−５３８２７号公報特開平９−９５７４９号公報特開２００６−２９１３１１号公報特開平９−７８１６８号公報特開２０００−１１９７８３号公報特開２００５−１３９５０５号公報 In addition, although not a brazing sheet, in order to improve the corrosion resistance of the heat radiation fin 112 made of the same 3000 series aluminum alloy provided in this brazing sheet, the shape and number density of crystallized substances and intermetallic compounds in the structure were specified. There are some (see Patent Documents 6, 7, and 8, for example). In such a heat radiating fin, corrosion resistance that leads to disappearance of the fin itself is important when corroded. For this reason, the specifications of the shape and number density of crystallized substances and intermetallic compounds in the structure described in the above-mentioned patent documents are also associated with technical problems unique to the heat radiation fin 112, namely, improvement of momentum and corrosion resistance.
JP 2003-82427 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-100608 JP-A-10-53827 JP-A-9-95749 JP 2006-291111 A JP-A-9-78168 JP 2000-119783 A JP 2005-139505 A

しかし、これら従来の自動車のラジエータチューブは比較的厚肉である。例えば、前記各特許文献の実施例における、耐疲労特性評価の対象としているブレージングシートの板厚（合計板厚）を参考にすると、特許文献１では０．４ｍｍ、特許文献２では０．２５ｍｍ、特許文献４、５では０．２０ｍｍと、全て板厚は０．２０ｍｍ以上である。これに対して、地球環境問題から来る燃費向上のための自動車軽量化によって、ラジエータの軽量化が図られている。このため、ラジエータチューブ、即ちアルミニウム合金ブレージングシートのより一層の薄肉化が検討されている。 However, these conventional automobile radiator tubes are relatively thick. For example, referring to the thickness (total thickness) of the brazing sheet that is the subject of fatigue resistance evaluation in the examples of the above-mentioned patent documents, 0.4 mm in Patent Document 1, 0.25 mm in Patent Document 2, In Patent Documents 4 and 5, the thickness is 0.20 mm, and the plate thickness is 0.20 mm or more. On the other hand, the weight of the radiator is reduced by reducing the weight of the automobile for improving the fuel efficiency caused by the global environmental problem. For this reason, further thinning of the radiator tube, that is, the aluminum alloy brazing sheet has been studied.

ラジエータチューブが０．４ｍｍ程度の比較的厚肉である際には、チューブ自体の剛性が比較的高い。これに対して、ラジエータチューブ、主には、ブレージングシートなどの積層板の板厚が薄肉化された場合には、チューブ自体の剛性が低くなる。一方、使用される冷媒の圧力は、従来よりも高く設定されることが多くなっている。したがって、これらの相乗効果によって、ブレージングシートなど積層板の板厚が薄肉化された場合には、前記繰り返し応力による疲労破壊に対する感受性が高くなり、疲労特性が低下してしまう傾向がある。 When the radiator tube is relatively thick with a thickness of about 0.4 mm, the rigidity of the tube itself is relatively high. On the other hand, when the thickness of the radiator tube, mainly a laminated plate such as a brazing sheet, is reduced, the rigidity of the tube itself is lowered. On the other hand, the pressure of the refrigerant used is often set higher than before. Therefore, when the plate thickness of a laminated board such as a brazing sheet is thinned by these synergistic effects, the sensitivity to fatigue failure due to the repeated stress increases, and the fatigue characteristics tend to deteriorate.

このような疲労破壊が発生した場合には、ラジエータチューブに亀裂（クラック、割れ）が生じる。薄肉化されたラジエータチューブの場合には、このような亀裂の発生は、チューブを貫通し、ラジエータの液漏れにつながる可能性が高く、より深刻なダメージとなる。 When such fatigue failure occurs, cracks (cracks) occur in the radiator tube. In the case of a radiator tube having a reduced thickness, the occurrence of such a crack is likely to penetrate the tube and lead to leakage of the radiator, resulting in more serious damage.

しかし、このように薄肉化されたラジエータチューブの疲労特性については、これまで有効な改善策が見いだされていない。この有効な改善策が見いだされないと、ラジエータチューブ、即ちアルミニウム合金ブレージングシートなどの積層板が薄肉化できず、ラジエータの軽量化、ひいては自動車の軽量化に大きな限界が生じることとなる。 However, no effective improvement measures have been found so far for the fatigue characteristics of the radiator tube thus thinned. If this effective improvement measure is not found, a radiator tube, that is, a laminated plate such as an aluminum alloy brazing sheet, cannot be thinned, resulting in a great limitation on the weight reduction of the radiator and the weight reduction of the automobile.

このような問題に鑑みて、本発明の目的は、ラジエータチューブ、即ちアルミニウム合金ブレージングシートなどの薄肉化が可能な、アルミニウム合金熱交換器用の、疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板を提供することにある。 In view of such problems, an object of the present invention is to provide an aluminum alloy laminated plate excellent in fatigue characteristics for an aluminum alloy heat exchanger capable of reducing the thickness of a radiator tube, that is, an aluminum alloy brazing sheet. It is in.

この目的を達成するために、本発明の疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板の要旨は、少なくとも心材アルミニウム合金板とアルミニウム合金犠牲防食材とがクラッドされ、ろう付けされて熱交換器として使用されるアルミニウム合金積層板であって、前記心材アルミニウム合金板が、質量％で、Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｃｕ：０．７〜１．２％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、Ｔｉ：０．０３〜０．３％を各々含有するとともに、Ｆｅ：０．１％以下に規制し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金組成を有し、更に、前記ろう付け相当の加熱後の組織として、この心材アルミニウム合金板の圧延方向の縦断面における圧延方向の平均結晶粒径が２００μｍ以下であり、前記ろう付けの際の加熱履歴を受ける前の組織として、前記心材アルミニウム合金板の圧延面板厚中心部での５００００倍のＴＥＭにより観察される重心直径の平均値が０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度が１５０個／μｍ³ 以下である組織を有し、前記心材アルミニウム合金板の板厚を０．１８ｍｍ以下の薄肉として、前記積層板の板厚を０．２４ｍｍ以下の薄肉としたことである。 In order to achieve this object, the gist of the aluminum alloy laminate having excellent fatigue characteristics according to the present invention is that at least a core aluminum alloy plate and an aluminum alloy sacrificial anticorrosive are clad and brazed and used as a heat exchanger. The core aluminum alloy plate is, in mass%, Si: 0.2 to 1.5%, Cu: 0.7 to 1.2%, Mn: 0.3 to 1. 8%, Ti: 0.03 to 0.3%, respectively, Fe: 0.1% or less, the balance has an aluminum alloy composition consisting of Al and unavoidable impurities, give the following equivalent heating tissue, Ri average crystal grain size der following 200μm in the rolling direction in the vertical section in the rolling direction of the core aluminum alloy plate, before subjected to heat history during the brazing pairs As the average number density of the mean value precipitates range 0.1~0.5μm centroid diameters observed by 50000 times TEM on the rolling plane thickness center of the core aluminum alloy sheet 150 / [mu] m ^It has a structure of ³ or less, the core aluminum alloy plate has a thickness of 0.18 mm or less, and the laminate has a thickness of 0.24 mm or less.

また、上記目的を達成するために、本発明の疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板の別の要旨は、少なくとも心材アルミニウム合金板とアルミニウム合金犠牲防食材とがクラッドされ、ろう付けされて使用されるアルミニウム合金積層板であって、前記心材アルミニウム合金板が、質量％で、Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｃｕ：０．７〜１．２％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、Ｔｉ：０．０３〜０．３％を各々含有するとともに、Ｆｅ：０．１％以下に規制し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金組成を有し、更に、前記ろう付け相当の加熱後の組織として、この心材アルミニウム合金板の圧延方向の縦断面における圧延方向の平均結晶粒径が２００μｍ以下であるとともに、
この心材アルミニウム合金板の圧延面板厚中心部での５００００倍のＴＥＭにより観察される重心直径の平均値が０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度が８０個／μｍ³以下である組織を有し、前記心材アルミニウム合金板の板厚を０．１８ｍｍ以下の薄肉として、前記積層板の板厚を０．２４ｍｍ以下の薄肉としたこととする。 In order to achieve the above object, another gist of the aluminum alloy laminate having excellent fatigue characteristics according to the present invention is that at least a core material aluminum alloy plate and an aluminum alloy sacrificial anticorrosive material are clad and brazed. The core aluminum alloy plate is, by mass%, Si: 0.2 to 1.5%, Cu: 0.7 to 1.2%, Mn: 0.3 to 1. 8%, Ti: with each containing 0.03 to 0.3%, Fe: regulated to 0.1% or less, it has an aluminum alloy composition and the balance of Al and inevitable impurities, further, the wax As the structure after heating corresponding to the attachment, the average crystal grain size in the rolling direction in the longitudinal section in the rolling direction of the core material aluminum alloy sheet is 200 μm or less,
The average number density of precipitates with an average value of the center-of-gravity diameter of 0.1 to 0.5 μm observed by a 50,000-times TEM at the center of the rolled face plate thickness of the core aluminum alloy plate is 80 / μm ³ or less. It is assumed that the core aluminum alloy plate has a thickness of 0.18 mm or less and the laminated plate has a thickness of 0.24 mm or less.

ここで、前記積層板における前記心材アルミニウム合金板が、更に、質量％で、Ｃｒ：０．０３〜０．３％、Ｚｒ：０．０３〜０．３％のうちの１種または２種を含有することが好ましい。また、前記積層板における前記心材アルミニウム合金板が、更に、Ｍｇを０．５質量％以下に規制することが好ましい。 Here, the core aluminum alloy sheet in the laminate, further, in mass%, Cr: 0.03~0.3%, Z r: 0.03~0.3% 1 kind of or two or It is preferable to contain. Further, the core aluminum alloy sheet in the laminate, further, it is preferable to restrict the Mg to 0.5 mass%.

本発明者らは、前記積層板の板厚が薄肉化された場合の、疲労特性における疲労破壊のメカニズムを探求した。この結果、本発明者らの知見によれば、本発明が課題とする、上記薄肉化された場合の疲労特性における、疲労破壊のメカニズムには２種類ある。即ち、疲労破壊による亀裂（クラック、割れ）の発生よりも、亀裂伝播（速度）が支配的な場合と、疲労破壊による亀裂（クラック、割れ）の伝播（速度）よりも、亀裂の発生が支配的な場合とである。 The present inventors have sought a mechanism of fatigue failure in fatigue characteristics when the thickness of the laminate is reduced. As a result, according to the knowledge of the present inventors, there are two types of fatigue fracture mechanisms in the fatigue characteristics when the thickness is reduced, which is a problem of the present invention. That is, crack propagation (speed) is more dominant than crack (crack, crack) due to fatigue failure, and crack growth is more dominant than crack (crack, crack) propagation (speed) due to fatigue failure. Case.

そして、本発明者らは、これら二つの疲労破壊のメカニズムに対して、疲労特性を向上させるための、冶金的に有効な手段も、各々異なることを知見した。即ち、疲労破壊による亀裂（クラック、割れ）の発生よりも、亀裂伝播（速度）の方が支配的な場合には、この疲労破壊の伝播（速度）は、熱交換器を構成する前記積層板の心材アルミニウム合金板の組織、即ち、平均結晶粒径と比較的微細な析出物の平均数密度とに大きく影響される。 The present inventors have found that metallurgically effective means for improving fatigue characteristics differ from these two mechanisms of fatigue fracture. That is, when the crack propagation (speed) is more dominant than the occurrence of cracks (cracks, cracks) due to fatigue failure, the fatigue fracture propagation (speed) is determined by the laminated plate constituting the heat exchanger. The structure of the core aluminum alloy plate, that is, the average crystal grain size and the average number density of relatively fine precipitates are greatly affected.

これに対して、疲労破壊による亀裂（クラック、割れ）の伝播（速度）よりも、亀裂の発生の方が支配的な場合には、この亀裂の発生のしやすさは、熱交換器を構成する前記積層板の心材アルミニウム合金板の組織、即ち、平均結晶粒径と比較的粗大な分散粒子の平均数密度とに大きく影響される。 On the other hand, when the crack generation is more dominant than the propagation (velocity) of the crack (crack, crack) due to fatigue failure, the ease of crack generation constitutes a heat exchanger. The structure of the core aluminum alloy plate of the laminated plate, that is, the average crystal grain size and the average number density of relatively coarse dispersed particles are greatly affected.

本発明では、この内、疲労破壊による亀裂（クラック、割れ）の発生よりも、疲労破壊の伝播（速度）が支配的な場合の疲労特性を向上させる。したがって、前記したように、この疲労破壊の伝播（速度）を、熱交換器を構成する前の熱交換器用素材としての前記積層板の心材アルミニウム合金板の組織、あるいは、前記積層板をろう付け相当の加熱をした後の心材アルミニウム合金板の組織として、平均結晶粒径と比較的微細な析出物の平均数密度の制御によって抑制する。 In the present invention, the fatigue characteristics in the case where the propagation (rate) of fatigue fracture is more dominant than the occurrence of cracks (cracks, cracks) due to fatigue fracture are improved. Therefore, as described above, the propagation (velocity) of this fatigue fracture is determined by brazing the structure of the core aluminum alloy plate of the laminated plate as the heat exchanger material before constituting the heat exchanger, or brazing the laminated plate. The structure of the core aluminum alloy sheet after considerable heating is suppressed by controlling the average crystal grain size and the average number density of relatively fine precipitates.

そして、本発明で、この制御とは、心材アルミニウム合金板の平均結晶粒径を微細化させるとともに、微細な析出物の平均数密度を規制する。本発明のように、心材アルミニウム合金板の平均結晶粒径を微細化させるとともに、微細な析出物の平均数密度を規制することで、疲労破壊の伝播が抑制される。この結果、疲労破壊による亀裂の発生よりも、疲労破壊の伝播が支配的な場合の疲労寿命（疲労特性）が向上する。 In the present invention, this control regulates the average number density of fine precipitates while miniaturizing the average crystal grain size of the core aluminum alloy plate. As in the present invention, the fatigue crack propagation is suppressed by reducing the average crystal grain size of the core aluminum alloy plate and regulating the average number density of fine precipitates. As a result, the fatigue life (fatigue characteristics) in the case where the propagation of fatigue failure is dominant is improved rather than the occurrence of cracks due to fatigue failure.

ここで、本発明で言う析出物とは、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｔｉなどの合金元素あるいはＦｅ、Ｍｇなどの含有される元素同士の金属間化合物や、これら元素とＡｌとの金属間化合物であって、形成元素（組成）にはよらず、組織観察によって、上記大きさから識別できる金属間化合物の総称である。 Here, the precipitates referred to in the present invention are alloy elements such as Si, Cu, Mn, and Ti, or intermetallic compounds of elements contained such as Fe and Mg, and intermetallic compounds of these elements and Al. Thus, it is a general term for intermetallic compounds that can be identified from the above-mentioned size by structural observation, regardless of the forming element (composition).

本発明の積層板、ろう付け相当加熱実施後（熱履歴）の積層板およびこれらの心材アルミニウム合金板を実施するための最良の形態について、図１、２を用いて説明する。図１は、本発明の熱交換器用アルミニウム合金積層板の断面図であり、図２は、図１の積層板（熱交換器用アルミニウム合金製チューブ）を用いた、本発明の積層板（自動車用ラジエータチューブ）の要部断面図である。なお、この図１、２の基本的な構成、構造自体は、前記した図４、５と同じである。 The best mode for carrying out the laminate of the present invention, the laminate after brazing equivalent heating (thermal history), and these core aluminum alloy plates will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of an aluminum alloy laminated plate for a heat exchanger according to the present invention, and FIG. 2 shows a laminated plate (for automobiles) using the laminated plate (aluminum alloy tube for heat exchanger) of FIG. It is principal part sectional drawing of a radiator tube. 1 and 2 are the same as those shown in FIGS. 4 and 5 described above.

（積層板）
本発明の積層板は、熱交換器に組み立てられる前に、先ず、図１に示すアルミニウム合金積層板１として、予め製造される。この積層板１は、ろう付けされる場合には、心材アルミニウム合金板２の一方の面にアルミニウム合金犠牲防食材（板）３と、他面にアルミニウム合金ろう付け材（板）４とをクラッドしたブレージングシートとして構成される。 (Laminated board)
The laminated board of the present invention is first manufactured in advance as an aluminum alloy laminated board 1 shown in FIG. 1 before being assembled into a heat exchanger. When the laminated plate 1 is brazed, an aluminum alloy sacrificial anticorrosive material (plate) 3 is clad on one surface of the core material aluminum alloy plate 2, and an aluminum alloy brazing material (plate) 4 is clad on the other surface. Configured as a brazing sheet.

上記心材アルミニウム合金板２は、後述する特徴的な組織や組成のＪＩＳ３０００系アルミニウム合金からなる。また、上記ブレージングシートとしては、この心材２の内側である冷媒に常時触れている側（図１の上側）には、後述する犠牲防食材（犠材、内張材、皮材）３として、例えば、Ａｌ−Ｚｎ組成のＪＩＳ７０００系などのアルミニウム合金がクラッドされる。更に、心材２の外側（図１の下側）には、例えば、Ａｌ−Ｓｉ組成のＪＩＳ４０００系などのアルミニウム合金ろう材４がクラッドされる。 The core material aluminum alloy plate 2 is made of a JIS 3000 series aluminum alloy having a characteristic structure and composition to be described later. Moreover, as the brazing sheet, on the side that is always in contact with the refrigerant inside the core material 2 (upper side in FIG. 1), as a sacrificial anticorrosive material (sacrificial material, lining material, skin material) 3 described later, For example, an aluminum alloy such as JIS 7000 series having an Al—Zn composition is clad. Furthermore, an aluminum alloy brazing material 4 such as a JIS4000 series having an Al—Si composition is clad on the outer side (lower side in FIG. 1) of the core material 2.

本発明のブレージングシートなどの積層板とは、心材アルミニウム合金板２を中心とする、以上のような３層の圧延クラッド材（板）である。心材アルミニウム合金板の板厚が０．２５ｍｍ未満の０．１６〜０．２４ｍｍの場合、ろう材、犠牲防食材ともその厚さは通常２０〜３０μｍ程度の厚みとする。しかし、その被覆率は使われる熱交部材の板厚（用途の仕様）によって異なり、これらの値に限定するものではない。 The laminated plate such as the brazing sheet of the present invention is the above-described three-layer rolled clad material (plate) centering on the core material aluminum alloy plate 2. When the thickness of the core aluminum alloy plate is 0.16 to 0.24 mm which is less than 0.25 mm, the thickness of both the brazing material and the sacrificial anticorrosive material is usually about 20 to 30 μm. However, the coverage varies depending on the thickness of the heat exchanger member used (specification of application), and is not limited to these values.

但し、ブレージングシートなどの積層板１の板厚（主として心材アルミニウム合金板の板厚）は、前記した通り、熱交換器の軽量化の要となる。したがって、積層板の板厚は０．３ｍｍ未満の０．１６〜０．２９ｍｍ程度、心材は０．２５ｍｍ未満の０．１６〜０．２４ｍｍ程度の薄板であることが好ましい。 However, the thickness of the laminated plate 1 such as a brazing sheet (mainly the thickness of the core aluminum alloy plate) is the key to reducing the weight of the heat exchanger as described above. Therefore, it is preferable that the thickness of the laminated plate is a thin plate of about 0.16 to 0.29 mm which is less than 0.3 mm, and the core material is a thin plate of about 0.16 to 0.24 mm which is less than 0.25 mm.

これらブレージングシートは、均質化熱処理を施した心材アルミニウム合金板（鋳塊）の片面に、犠牲防食材（板）やろう材（板）を重ね合わせて熱間圧延し、次いで冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延を順に施して、Ｈ１４調質材などのシートを製造する。ここで、均質化熱処理を熱間圧延前に実施しても良い。 These brazing sheets are hot-rolled with a sacrificial anticorrosive material (plate) or brazing material (plate) superimposed on one side of a homogenized heat-treated core aluminum alloy plate (ingot), then cold-rolled, intermediate Annealing and cold rolling are sequentially performed to produce a sheet such as H14 tempered material. Here, the homogenization heat treatment may be performed before hot rolling.

（熱交換器）
このブレージングシートなどのアルミニウム合金積層板１を、成形ロールなどにより幅方向に曲折して、管内面側に皮材３が配置されるように偏平管状に形成した後、これを電縫溶接等により、偏平管状のチューブを形成する。即ち、図２に示す、流体通路が形成された偏平管状のチューブ（積層部材）１１とする。 (Heat exchanger)
The aluminum alloy laminated plate 1 such as a brazing sheet is bent in the width direction by a forming roll or the like, and formed into a flat tube so that the skin material 3 is disposed on the inner surface side of the tube. A flat tubular tube is formed. That is, the flat tubular tube (laminated member) 11 shown in FIG.

このような偏平管状のチューブ（積層部材）１１は、コルゲート加工を行った放熱フィン１２や、ヘッダ１３などの他の部材と、ブレージングにより一体に図２に示す、ラジエータ１０などの熱交換器として作製される（組み立てられる）。チューブ（積層部材）１１と放熱フィン１２とが一体化された部分を熱交換器のコアとも言う。この際、ろう材４の固相線温度以上である、５８５〜６２０℃、好ましくは５９０〜６００℃の高温に加熱してろう付けされる。この加熱温度が６２０℃を超えて高すぎると、過剰溶融やエロージョンなどが生じる。このブレージング工法としては、フラックスブレージング法、非腐食性のフラックスを用いたノコロックブレージング法等が汎用される。 Such a flat tubular tube (laminated member) 11 is a heat exchanger such as the radiator 10 shown in FIG. 2 integrally with other members such as the corrugated radiating fins 12 and the header 13 by brazing. Made (assembled). A portion where the tube (laminated member) 11 and the heat radiation fin 12 are integrated is also referred to as a core of the heat exchanger. At this time, the brazing is performed by heating to a high temperature of 585 to 620 ° C., preferably 590 to 600 ° C., which is equal to or higher than the solidus temperature of the brazing material 4. If this heating temperature exceeds 620 ° C. and is too high, excessive melting, erosion, etc. will occur. As this brazing method, a flux brazing method, a noclock brazing method using a non-corrosive flux, etc. are generally used.

図２の熱交換器において、偏平チューブ（積層部材）１１の両端はヘッダー１３とタンク（図示せず）とで構成される空間にそれぞれ開口している。そして、一方のタンク側の空間から偏平チューブ１１内を通して、高温冷媒を他方のタンク側の空間に送り、チューブ１１およびフィン１２の部分で熱交換し、低温になった冷媒を再び循環させる。 In the heat exchanger of FIG. 2, both ends of the flat tube (laminated member) 11 are open to spaces formed by a header 13 and a tank (not shown). Then, the high-temperature refrigerant is sent from the space on one tank side to the space on the other tank side through the inside of the flat tube 11, heat is exchanged between the tube 11 and the fins 12, and the low-temperature refrigerant is circulated again.

（心材アルミニウム合金板組織）
ここで、積層板あるいはろう付け相当加熱（熱履歴）後の積層板における心材アルミニウム合金板は、３０００系アルミニウム合金組成からなる。本発明では、この心材アルミニウム合金板の疲労破壊による亀裂伝播（速度）が支配的な疲労における耐疲労破壊性を高めるために、この心材アルミニウム合金板の圧延方向の縦断面における圧延方向の平均結晶粒径（ろう付け相当加熱後の積層板のみ規定）と、この心材アルミニウム合金板の圧延面板厚中心部での５００００倍のＴＥＭにより観察される重心直径の平均値が０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度（積層板およびろう付け相当加熱後の積層板）とを規定する。 (Core material aluminum alloy sheet structure)
Here, the core material aluminum alloy plate in the laminated plate or the laminated plate after brazing equivalent heating (heat history) is made of a 3000 series aluminum alloy composition. In the present invention, in order to increase the fatigue fracture resistance in fatigue where the crack propagation (velocity) due to fatigue fracture of the core aluminum alloy plate is dominant, the average crystal in the rolling direction in the longitudinal section of the core aluminum alloy plate The average value of the particle diameter (only the laminated plate after brazing equivalent heating is defined) and the center-of-gravity diameter observed by a 50,000 times TEM at the center of the rolled surface thickness of the core aluminum alloy plate is 0.1 to 0.5 μm. The average number density of the precipitates in the range (laminated plate and laminated plate after brazing equivalent heating) is specified.

（結晶粒）
ろう付け相当加熱後の積層板、あるいは組み立て（熱履歴）前の素材積層板としての、心材アルミニウム合金板の前記平均結晶粒径が粗大化した場合には、疲労破壊による亀裂の発生が支配的な疲労に対する耐疲労破壊性が低下する。したがって、ろう付け相当加熱後の積層板における心材アルミニウム合金板の、圧延方向の縦断面における圧延方向の平均結晶粒径は２００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下に微細化させる。なお、ろう付け相当加熱後の積層板における心材アルミニウム合金板をこのように微細化させるためには、当然、素材積層板の心材アルミニウム合金板の平均結晶粒径を２００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下に予めしておくことが必要となる。但し、素材積層板の心材アルミニウム合金板の前記平均結晶粒径を規定しても、ろう付け相当加熱後の積層板は、熱交換器製作時のろう付け処理などの加熱条件によって、平均結晶粒径が変化（粗大化）する。このため、素材積層板の段階で心材アルミニウム合金板の前記平均結晶粒径を規定しても、前記加熱条件によっては、上記規定を外れて粗大化する可能性もあり、素材積層板の段階では特に規定しないこととした。 (Crystal grains)
When the average crystal grain size of the core aluminum alloy plate is coarsened as a laminated plate after brazing equivalent heating or as a material laminated plate before assembly (thermal history), cracking due to fatigue failure is dominant. Fatigue fracture resistance against excessive fatigue is reduced. Therefore, the average crystal grain size in the rolling direction in the longitudinal section in the rolling direction of the core aluminum alloy plate in the laminated plate after brazing equivalent heating is refined to 200 μm or less, preferably 150 μm or less. In order to make the core material aluminum alloy plate in the laminated plate after brazing equivalent heating finer in this way, naturally, the average crystal grain size of the core material aluminum alloy plate of the material laminated plate is 200 μm or less, preferably 150 μm or less. It is necessary to prepare in advance. However, even if the average grain size of the core aluminum alloy plate of the material laminate is specified, the laminate after heating equivalent to brazing may have an average grain size depending on the heating conditions such as brazing treatment at the time of manufacturing the heat exchanger. The diameter changes (coarse). For this reason, even if the average crystal grain size of the core aluminum alloy plate is defined at the stage of the material laminate, depending on the heating conditions, there is a possibility that the above-mentioned regulation may be coarsened. Not specified.

なお、ここで言う結晶粒径とは、圧延方向の縦断面（圧延方向に沿って切断した板の断面）における圧延方向の結晶粒である。この結晶粒径は、素材積層板やろう付け相当加熱後の積層板における心材アルミニウム合金板（採取試料）における前記圧延方向の縦断面を、機械研磨、電解エッチングによって前処理した後に、５０倍の光学顕微鏡を用いて観察する。この際、前記圧延方向に、直線を引き、この直線上に位置する個々の結晶粒の切片長さを、個々の結晶粒径として測定する切断法（ラインインターセプト法）で測定する。これを任意の１０箇所で測定し、平均結晶粒径を算出する。この際、1 測定ライン長さは０．５ｍｍ以上とし、1 視野当たり測定ラインを各３本として、１測定箇所当たり、５視野を観察する。そして、測定ライン毎に順次測定した平均結晶粒径を、1 視野当たり（測定ライン３本）、５視野当たり／１測定箇所、１０測定箇所当たりで順次平均化して、本発明で言う、平均結晶粒径とする。 In addition, the crystal grain size said here is a crystal grain of the rolling direction in the longitudinal section (cross section of the board cut | disconnected along the rolling direction) of the rolling direction. This crystal grain size is 50 times higher after the longitudinal section in the rolling direction of the core material aluminum alloy plate (collected sample) in the raw material laminated plate or the laminated plate after brazing equivalent heating is pretreated by mechanical polishing and electrolytic etching. Observe with an optical microscope. At this time, a straight line is drawn in the rolling direction, and a section length of each crystal grain positioned on the straight line is measured by a cutting method (line intercept method) in which each crystal grain size is measured. This is measured at 10 arbitrary locations, and the average crystal grain size is calculated. At this time, the length of one measurement line is 0.5 mm or more, and three measurement lines per one visual field are observed, and five visual fields are observed per one measurement point. Then, the average crystal grain size measured sequentially for each measurement line is averaged sequentially per field of view (3 measurement lines), per field of view per 1 measurement location, and 10 measurement locations, and the average crystal referred to in the present invention. The particle size.

（析出物）
心材アルミニウム合金板は、ブレージングシートにせよ、ろう付け相当加熱後の積層板に組み立てられる（組み込まれる）際には、ろう付けの際に、６００℃付近の温度に必然的に加熱される。このような加熱履歴を受けても、本発明で規定する上記した化学成分組成などは変化しない。しかし、本発明で規定する上記した０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度の方は、固溶や粗大化などによって、前記ろう付け相当加熱後の積層板では、前記素材積層板よりも少ない方に変化する。 (Precipitate)
When the core material aluminum alloy plate is assembled (incorporated) into a laminated plate after brazing equivalent heating, whether it is a brazing sheet, it is inevitably heated to a temperature around 600 ° C. during brazing. Even if such a heating history is received, the above-described chemical component composition defined in the present invention does not change. However, the average number density of the precipitates in the range of 0.1 to 0.5 μm defined in the present invention is the above-mentioned raw material in the laminated plate after the brazing equivalent heating due to solid solution or coarsening. It changes to fewer than the laminated board.

本発明では、疲労破壊による、亀裂伝播（速度）が支配的な疲労における耐疲労破壊性を高めるために、前記素材積層板やろう付け相当加熱後の積層板における心材アルミニウム合金板の、上記した析出物の平均数密度を規定する。言い換えると、ろう付けの際の上記６００℃付近の温度での加熱履歴を受けた熱交換器部材としての上記析出物の平均数密度を規定する。 In the present invention, in order to increase the fatigue fracture resistance in fatigue due to fatigue fracture due to crack propagation (velocity), the above-mentioned core material aluminum alloy plate in the laminated plate after the material laminated plate or brazed equivalent heating is described above. Defines the average number density of precipitates. In other words, the average number density of the precipitates as a heat exchanger member that has received a heating history at a temperature in the vicinity of 600 ° C. during brazing is defined.

ろう付け相当加熱後の積層板の心材アルミニウム合金板の前記析出物の平均数密度が８０個／μｍ³を超えた場合には、亀裂伝播（速度）が支配的な疲労に対する耐疲労破壊性が低下する。したがって、ろう付け相当加熱後の積層板の心材アルミニウム合金板の圧延面板厚中心部での前記５００００倍のＴＥＭにより観察される重心直径の平均値が０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度を８０個／μｍ³以下とする。また、好ましくは、重心直径の平均値が０．２〜０．５μｍの範囲のサイズの前記析出物の平均数密度を７０個／μｍ³以下とする。 When the average number density of the precipitates in the core aluminum alloy sheet of the laminated sheet after brazing equivalent heating exceeds 80 pieces / μm ³ , the fatigue fracture resistance against fatigue in which crack propagation (speed) is dominant descend. Therefore, a precipitate having an average value of the center-of-gravity diameter of 0.1 to 0.5 μm observed by the 50,000 times TEM at the center of the rolled face plate thickness of the core aluminum alloy plate of the laminated plate after brazing equivalent heating. The average number density is 80 / μm ³ or less. Preferably, the average number density of the precipitates having a size with an average value of the center-of-gravity diameter in the range of 0.2 to 0.5 μm is 70 pieces / μm ³ or less.

一方、本発明では、ろう付け相当加熱後の積層板の心材アルミニウム合金板の上記分散粒子の数密度を抑制するために、ろう付けの際の加熱履歴を受ける前の、素材積層板段階での心材アルミニウム合金板の上記析出物の平均数密度を規定する。 On the other hand, in the present invention, in order to suppress the number density of the dispersed particles of the core aluminum alloy plate of the laminated plate after brazing equivalent heating, in the material laminated plate stage before receiving the heating history during brazing. The average number density of the precipitates of the core aluminum alloy plate is defined.

即ち、素材積層板段階での心材アルミニウム合金板の、上記した析出物の平均数密度を１５０個／μｍ³以下としなければ、例えろう付けの際の加熱履歴を受けて析出物の数密度が減る（減った）としても、ろう付け相当加熱後の積層板での心材アルミニウム合金板の、上記した析出物の平均数密度を保証（確保）できない。したがって、本発明では、素材積層板段階での心材アルミニウム合金板の圧延面板厚中心部での５００００倍のＴＥＭにより観察される重心直径の平均値が０．１〜０．５μｍの範囲のサイズの前記析出物の平均数密度を１５０個／μｍ³以下とする。また、好ましくは、重心直径の平均値が０．２〜０．５μｍの範囲のサイズの前記析出物の平均数密度を１２０個／μｍ³以下とする。 That is, unless the average number density of the above-mentioned precipitates of the core aluminum alloy plate at the raw material laminated plate stage is set to 150 pieces / μm ³ or less, the number density of the precipitates is reduced by receiving the heating history during brazing ( However, the average number density of the above precipitates of the core aluminum alloy plate in the laminated plate after brazing equivalent heating cannot be guaranteed (secured). Therefore, in the present invention, the average value of the center-of-gravity diameter observed by a 50,000-times TEM at the center of the rolled face plate thickness of the core aluminum alloy plate at the material laminate stage is in the range of 0.1 to 0.5 μm. The average number density of the precipitates is set to 150 pieces / μm ³ or less. Preferably, the average number density of the precipitates having a size having an average value of the center-of-gravity diameter in the range of 0.2 to 0.5 μm is 120 pieces / μm ³ or less.

これらの析出物は、前記した通り、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｔｉなどの合金元素あるいはＦｅ、Ｍｇなどの含有される元素同士の金属間化合物や、これら元素とＡｌとの金属間化合物である。そして、本発明で、上記のようにそのサイズと平均数密度で規定するのは、析出物は、形成元素（組成）によらず、そのサイズと平均数密度とが、亀裂伝播（速度）が支配的な疲労における耐疲労破壊性に大きく影響するからである。 As described above, these precipitates are alloy elements such as Si, Cu, Mn, and Ti, intermetallic compounds of elements contained such as Fe and Mg, and intermetallic compounds of these elements and Al. In the present invention, the size and the average number density are defined as described above. The precipitate is not dependent on the forming element (composition), and the size and average number density are determined by the crack propagation (velocity). This is because it greatly affects the fatigue fracture resistance in dominant fatigue.

これら析出物のサイズと平均数密度との測定は、前記圧延面板厚中心部における組織を、倍率５００００倍のＴＥＭ（透過型電子顕微鏡) で１０視野観察する。これを画像解析して、各重心直径の平均値が０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度（個／μｍ³）を測定する。 For the measurement of the size and average number density of these precipitates, the structure at the center of the rolled face plate thickness is observed in 10 fields of view with a TEM (transmission electron microscope) at a magnification of 50000 times. This is image-analyzed, and the average number density (pieces / μm ³ ) of the precipitates having an average value of the diameter of each center of gravity in the range of 0.1 to 0.5 μm is measured.

（析出物の数密度制御）
これら規定した析出物の平均数密度の制御は、均熱処理（均質化熱処理）において、鋳造過程で晶析出した析出物の数密度を減らすことによって行う。これらのサイズの析出物の数密度を、心材アルミニウム合金板（鋳塊）の段階で5 ０個／μｍ³以下に減らすためには、均熱温度を制御して、均熱温度を５００℃以上で、かつバーニングが生じないような、比較的高温とする。この均熱温度が５００℃未満では、鋳造過程で晶析出した析出物の数密度を減らすことができない。但し、この心材アルミニウム合金板（鋳塊）に対する均熱処理は比較的高温なので、犠牲防食材（板）やろう材（板）の融点によっては、心材に、これら犠牲防食材（板）やろう材（板）を重ね合わせた状態では行えない場合がある。このような場合には、心材アルミニウム合金鋳塊のみに対して、上記比較的高温の均熱処理を行ない、その後、重ね合わせた状態の積層板に対して、比較的低温の均熱処理や、熱延のための再加熱処理を行なうことが好ましい。 (Controlling the number density of precipitates)
Control of the average number density of these defined precipitates is performed by reducing the number density of precipitates crystallized in the casting process in soaking (homogenizing heat treatment). In order to reduce the number density of precipitates of these sizes to 50 pieces / μm ³ or less at the core aluminum alloy plate (ingot) stage, the soaking temperature is controlled so that the soaking temperature is 500 ° C. or more, The temperature is relatively high so that burning does not occur. If the soaking temperature is less than 500 ° C., the number density of precipitates crystallized in the casting process cannot be reduced. However, since the soaking process for the core aluminum alloy plate (ingot) is relatively high, depending on the melting point of the sacrificial anticorrosive material (plate) and brazing material (plate), the sacrificial anticorrosive material (plate) and brazing material may be used as the core material. It may not be possible in a state where (plates) are overlapped. In such a case, the above-described relatively high temperature soaking is performed only on the core aluminum alloy ingot, and then the relatively low temperature soaking or hot rolling is performed on the laminated laminate. It is preferable to perform a reheating treatment for the purpose.

（アルミニウム合金組成）
以下、本発明に係る積層板を構成する各部材のアルミニウム合金組成を説明する。先ず、本発明に係る心材アルミニウム合金板２は、前記した通り、３０００系アルミニウム合金組成からなる。ただ、本発明心材アルミニウム合金板はチューブ材およびヘッダー材などの熱交換器用部材として、後述する本発明組織とするためだけでなく、それ以外にも、成形性、ろう付け性あるいは溶接性、強度、耐食性などの諸特性が要求される。 (Aluminum alloy composition)
Hereinafter, the aluminum alloy composition of each member constituting the laminate according to the present invention will be described. First, the core material aluminum alloy plate 2 according to the present invention has a 3000 series aluminum alloy composition as described above. However, the core material aluminum alloy plate of the present invention is not only used as a heat exchanger member such as a tube material and a header material, but also to have the structure of the present invention described later, and in addition to that, formability, brazeability or weldability, strength Various properties such as corrosion resistance are required.

このため、本発明に係る心材アルミニウム合金板は、質量％で、Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｃｕ：０．０５〜１．２％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、Ｔｉ：０．０３〜０．３％を各々含有するとともに、Ｆｅ：１．0 ％以下に規制し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金組成とする。なお、各元素の含有量の％表示は全て質量％の意味である。 For this reason, the core material aluminum alloy plate according to the present invention is in mass%, Si: 0.2 to 1.5%, Cu: 0.05 to 1.2%, Mn: 0.3 to 1.8%, Ti: 0.03 to 0.3% each is contained, Fe is regulated to 1.0% or less, and the balance is an aluminum alloy composition composed of Al and inevitable impurities. In addition,% display of content of each element means the mass% altogether.

ここで、前記アルミニウム合金板が、更に、質量％で、Ｃｒ：０．０３〜０．３％、Ｚｎ：０．２〜１．０％、Ｚｒ：０．０３〜０．３％のうちの１種または２種以上を含有することが好ましい。また、Ｍｇを０．5 質量％以下に規制することが好ましい。 Here, the aluminum alloy plate further includes, in mass%, Cr: 0.03-0.3%, Zn: 0.2-1.0%, Zr: 0.03-0.3% It is preferable to contain 1 type (s) or 2 or more types. Moreover, it is preferable to regulate Mg to 0.5 mass% or less.

上記Ｆｅ、Ｍｇおよび上記記載元素以外の元素は基本的には不純物である。ただ、アルミニウム合金板のリサイクルの観点から、溶解材として、高純度Ａｌ地金だけではなく、６０００系合金やその他のアルミニウム合金スクラップ材、低純度Ａｌ地金などを溶解原料として使用した場合には、これらの元素が混入される。そして、これら元素を例えば検出限界以下に低減すること自体コストアップとなり、ある程度の含有の許容が必要となる。したがって、本発明目的や効果を阻害しない範囲での含有を許容する。例えば、Ｂ等、上記以外の元素はそれぞれ０．０５％以下であれば含有されていてもかまわない。 Elements other than the above-described Fe, Mg, and the above-described elements are basically impurities. However, from the viewpoint of recycling aluminum alloy plates, not only high-purity Al bullion but also 6000 series alloys, other aluminum alloy scrap materials, and low-purity Al bullion are used as melting materials. These elements are mixed. And reducing these elements below the detection limit, for example, increases the cost itself, and a certain amount of allowance is required. Therefore, the content in the range which does not inhibit the object and effect of the present invention is allowed. For example, elements other than the above, such as B, may be contained if they are 0.05% or less.

Ｓｉ：０．２〜１．５％
ＳｉはＦｅと金属間化合物を形成して心材アルミニウム合金板の強度を高める。このため、前記積層板やろう付け相当加熱後の積層板としての必要な強度を確保するためには、下限０．２％以上含有させる。一方、Ｓｉ含有量が多過ぎると、心材中に粗大な化合物を形成して、前記積層板やろう付け相当加熱後の積層板としての耐食性が低下するため、上限は１．５％以下とする。したがって、Ｓｉの含有量範囲は０．２〜１．５％の範囲とする。 Si: 0.2 to 1.5%
Si forms an intermetallic compound with Fe to increase the strength of the core aluminum alloy plate. For this reason, in order to ensure the required intensity | strength as a laminated board after the said laminated board and brazing equivalent heating, a lower limit is contained 0.2% or more. On the other hand, if the Si content is too large, a coarse compound is formed in the core material, and the corrosion resistance as the laminated plate or the laminated plate after brazing equivalent heating is lowered. Therefore, the upper limit is 1.5% or less. . Therefore, the Si content range is set to 0.2 to 1.5%.

Ｃｕ：０．０５〜１．２％
Ｃｕは固溶状態にてアルミニウム合金板中に存在し、心材アルミニウム合金板の強度を向上させる。このため、前記積層板やろう付け相当加熱後の積層板としての必要な強度を確保するためには、下限０．０５％以上含有させる。一方、Ｃｕ含有量が多過ぎると、前記積層板やろう付け相当加熱後の積層板としての耐食性が低下するため、上限は１．２％以下とする。したがって、Ｃｕの含有量範囲は０．０５〜１．２％の範囲とする。 Cu: 0.05-1.2%
Cu exists in the aluminum alloy plate in a solid solution state, and improves the strength of the core material aluminum alloy plate. For this reason, in order to ensure the required intensity | strength as a laminated board after the said laminated board and brazing equivalent heating, a lower limit is made 0.05% or more. On the other hand, if the Cu content is too high, the corrosion resistance of the laminated plate and the laminated plate after brazing equivalent heating is lowered, so the upper limit is made 1.2% or less. Therefore, the Cu content range is 0.05 to 1.2%.

Ｍｎ：０．３〜１．８％
Ｍｎは、規定している析出物などの金属間化合物をアルミニウム合金板中に分布させ、心材アルミニウム合金板の、耐食性を低下させることなく、強度を向上させるための元素である。また、結晶粒径を微細化させ、耐振動疲労特性や、疲労破壊による亀裂伝播が支配的な疲労に対する耐疲労破壊性を高める効果もある。このため、前記積層板やろう付け相当加熱後の積層板としての必要な強度を確保し、耐疲労破壊性を高めるためには、下限０．３％以上含有させる。 Mn: 0.3 to 1.8%
Mn is an element for improving the strength without reducing the corrosion resistance of the core aluminum alloy plate by distributing intermetallic compounds such as defined precipitates in the aluminum alloy plate. It also has the effect of reducing the crystal grain size and improving the fatigue resistance against vibration and fatigue resistance against fatigue where crack propagation due to fatigue failure is dominant. For this reason, in order to ensure the required strength as the laminated board or the laminated board after brazing equivalent heating and to improve the fatigue fracture resistance, the lower limit is 0.3% or more.

一方、Ｍｎ含有量が多過ぎると、却って、析出物の数密度が規定よりも多くなりすぎ、耐振動疲労特性や、亀裂伝播が支配的な疲労に対する、耐疲労破壊性を低下させる。また、アルミニウム合金積層板の成形性が低下し、部品形状への組付け等の加工時にアルミニウム合金積層板が割れてしまう恐れがある。このため、Ｍｎ含有量の上限は１．８％以下とする。したがって、Ｍｎの含有量範囲は０．３〜１．８％の範囲とする。 On the other hand, if the Mn content is too large, the number density of precipitates is excessively higher than specified, and the vibration fatigue resistance and fatigue fracture resistance against fatigue in which crack propagation is dominant are reduced. In addition, the formability of the aluminum alloy laminate is reduced, and the aluminum alloy laminate may be broken during processing such as assembly to a part shape. For this reason, the upper limit of the Mn content is 1.8% or less. Therefore, the content range of Mn is made 0.3 to 1.8%.

Ｔｉ：０．０３〜０．３％
Ｔｉは、アルミニウム合金板中で微細な金属間化合物を形成し、心材アルミニウム合金板の耐食性を向上させる働きを有する。このため、前記積層板やろう付け相当加熱後の積層板としての必要な耐食性を確保するためには、下限０．０３％以上含有させる。一方、Ｔｉ含有量が多過ぎると、アルミニウム合金積層板の成形性が低下し、部品形状への組付け等の加工時にアルミニウム合金積層板が割れてしまう恐れがある。このため、Ｔｉ含有量の上限は０．３％以下とする。したがって、Ｔｉの含有量範囲は０．０３〜０．３％の範囲とする。 Ti: 0.03-0.3%
Ti has the function of forming a fine intermetallic compound in the aluminum alloy plate and improving the corrosion resistance of the core aluminum alloy plate. For this reason, in order to ensure the required corrosion resistance as the laminated board or the laminated board after brazing equivalent heating, the lower limit is made 0.03% or more. On the other hand, when there is too much Ti content, the moldability of an aluminum alloy laminated board will fall, and there exists a possibility that an aluminum alloy laminated board may be cracked at the time of processes, such as an assembly | attachment to a component shape. For this reason, the upper limit of Ti content is made 0.3% or less. Therefore, the Ti content range is 0.03 to 0.3%.

Ｆｅ：１．0 ％以下
Ｆｅは、不純物としてスクラップをアルミニウム合金溶解原料として使用する限り、心材アルミニウム合金板に必然的に含まれる。Ｆｅには、前述のようにＳｉと金属間化合物を形成して心材アルミニウム合金板の強度を高めるとともに、結晶粒径を微細化し、さらに心材のろう付け性を高める効果がある。しかし、その含有量が多すぎると、心材アルミニウム合金板の耐食性が著しく低下する。このためＦｅ含有量は１．０％以下に規制する。 Fe: 1.0% or less Fe is inevitably contained in the core aluminum alloy plate as long as scrap is used as an aluminum alloy melting raw material as an impurity. Fe has the effect of forming an intermetallic compound with Si as described above to increase the strength of the core aluminum alloy plate, refine the crystal grain size, and further increase the brazing properties of the core material. However, if the content is too large, the corrosion resistance of the core material aluminum alloy plate is significantly reduced. For this reason, Fe content is controlled to 1.0% or less.

Ｍｇ：０．5 ％以下
Ｍｇは心材アルミニウム合金板の強度を高めるが、その含有量が多いとフッ化物系フラックスを用いるノコロックろう付け法などにおいてろう付け性が低下する。このため、Ｍｇによってろう付け性が低下するようなろう付け条件による熱交換器向けには、Ｍｇ含有量は０．５％以下に規制することが好ましい。 Mg: 0.5% or less Mg increases the strength of the core material aluminum alloy plate, but if its content is large, brazing performance decreases in a Nocolok brazing method using a fluoride flux. For this reason, it is preferable to regulate the Mg content to 0.5% or less for a heat exchanger under brazing conditions in which the brazing property is lowered by Mg.

Ｃｒ：０．０３〜０．３％、Ｚｎ：０．２〜１．０％、Ｚｒ：０．０３〜０．３％のうちの１種または２種以上
Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒは、心材アルミニウム合金板の耐振動疲労特性や、亀裂伝播が支配的な疲労における疲労特性を高める効果がある。この効果を発揮させたい場合には、Ｃｒ：０．０３〜０．３％、Ｚｎ：０．２〜１．０％、Ｚｒ：０．０３〜０．３％の範囲で、１種または２種以上を含有させる。 One or more of Cr: 0.03-0.3%, Zn: 0.2-1.0%, Zr: 0.03-0.3% Cr, Zn, Zr are core material aluminum It has the effect of enhancing the vibration fatigue resistance of alloy plates and the fatigue properties in fatigue where crack propagation is dominant. In order to exert this effect, Cr: 0.03 to 0.3%, Zn: 0.2 to 1.0%, Zr: 0.03 to 0.3%, one or two Contains more than seeds.

（ろう材合金）
次に、心材アルミニウム合金板２にクラッドされるろう材合金４は、従来から汎用されているＪＩＳ４０４３、４０４５、４０４７などの４０００系のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材など公知のろう材アルミニウム合金が使用できる。ろう材合金は、一方の面にアルミニウム合金犠牲防食材（板）３と、他面にアルミニウム合金ろう付け材（板）４とをクラッドしたブレージングシートとして構成される。 (Brazing alloy)
Next, as the brazing alloy 4 clad on the core material aluminum alloy plate 2, a known brazing aluminum alloy such as a 4000 series Al-Si based brazing material such as JIS4043, 4045, 4047 which has been widely used in the past is used. it can. The brazing material alloy is configured as a brazing sheet in which an aluminum alloy sacrificial anticorrosive material (plate) 3 is clad on one surface and an aluminum alloy brazing material (plate) 4 is clad on the other surface.

（犠牲防食材）
更に、心材アルミニウム合金板２にクラッドされる犠牲防食材合金３は、従来から汎用されているＡｌ−１質量％Ｚｎ組成のＪＩＳ７０７２などの７０００系アルミニウム合金等、Ｚｎを含む公知の犠牲防食材アルミニウム合金が使用できる。このような犠牲防食材は、冷却水がチューブ内面側に存在する自動車用熱交換器では必須となる。即ち、前記した冷却水が存在するチューブ内面側の腐食性に対する防食、耐蝕性確保のためには必須となる。 (Sacrificial anticorrosive material)
Furthermore, the sacrificial anticorrosive alloy 3 clad on the core material aluminum alloy plate 2 is a known sacrificial anticorrosive aluminum containing Zn, such as a 7000 series aluminum alloy such as JIS7072 of Al-1 mass% Zn composition which has been widely used conventionally. Alloys can be used. Such a sacrificial anticorrosive material is essential for a heat exchanger for automobiles in which cooling water is present on the inner surface side of the tube. That is, it is indispensable for preventing corrosion and ensuring corrosion resistance on the inner surface of the tube where the cooling water is present.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。表１に示すＡ〜Ｊの組成のアルミニウム合金心材２を有する積層板（ブレージングシート）１を作成して、心材２部分の組織を調査した。更に、この積層板１を、ろう付けを模擬して、６００℃の温度に３分間ろう付け相当の加熱、保持を実施した後、平均冷却速度１００℃／分で冷却し、このろう付け相当加熱後の積層板の心材部分の組織を調査した。これらの結果を表２に示す。また、このろう付け相当加熱後の積層板の機械的な特性と、疲労特性を測定、評価した。これらの結果を表３に示す。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. A laminate (brazing sheet) 1 having aluminum alloy core material 2 having the composition of A to J shown in Table 1 was prepared, and the structure of the core material 2 portion was examined. Further, the laminated plate 1 was heated and held at a temperature of 600 ° C. for 3 minutes, imitating brazing, and then cooled at an average cooling rate of 100 ° C./min. The structure of the core part of the later laminate was investigated. These results are shown in Table 2. In addition, the mechanical properties and fatigue properties of the laminate after the brazing equivalent heating were measured and evaluated. These results are shown in Table 3.

（積層板の製造）
積層板の製造は以下の通りとした。表１に示すＡ〜Ｊの組成の３０００系アルミニウム合金組成を溶解、鋳造してアルミニウム合金心材鋳塊を製造とした。この心材鋳塊のみを、表２に示すように、均熱温度を種々変えて析出物の数密度を制御した（表２に示している均熱温度は心材鋳塊のみの均熱処理温度）。その上で、心材鋳塊の一方の面にＡｌ−１質量％Ｚｎ組成からなるＪＩＳ７０７２アルミニウム合金板を犠牲防食材として、他面にＡｌ−１０質量％Ｓｉ組成からなるＪＩＳ４０４５アルミニウム合金板をろう付け材として、各々クラッドした。そして、このクラッド板を５００〜５３０℃の範囲に再加熱して熱間圧延した。この際、再加熱終了後から熱延を開始するまでの時間を３０分と一定とした。そして更に、適宜中間焼鈍を施しながら、冷間圧延し、Ｈ１４調質材としての積層板（ブレージングシート）とした。 (Manufacture of laminates)
The production of the laminate was as follows. An aluminum alloy core material ingot was manufactured by melting and casting 3000 series aluminum alloy compositions having compositions A to J shown in Table 1. As shown in Table 2, only the core material ingot was subjected to various soaking temperatures to control the number density of precipitates (the soaking temperature shown in Table 2 is the soaking temperature of only the core material ingot). Then, a JIS7072 aluminum alloy plate made of an Al-1 mass% Zn composition is used as a sacrificial anticorrosive material on one surface of the core ingot, and a JIS4045 aluminum alloy plate made of an Al-10 mass% Si composition is brazed on the other surface. Each material was clad. And this clad board was reheated in the range of 500-530 degreeC, and was hot-rolled. At this time, the time from the end of reheating to the start of hot rolling was constant at 30 minutes. Further, it was cold-rolled while appropriately performing intermediate annealing to obtain a laminated board (brazing sheet) as an H14 tempered material.

各例とも共通して、積層板は、心材アルミニウム合金板の板厚が０．１８ｍｍであり、この心材の各々の面に、それぞれ積層されたろう材、犠牲防食材ともに、その厚さは２０〜３０μｍの範囲であった。 In common with each example, the laminated plate has a core aluminum alloy plate thickness of 0.18 mm, and the thickness of both the brazing material and the sacrificial anticorrosive material laminated on each side of the core material is 20 to 20 mm. The range was 30 μm.

（組織）
前記した測定方法を各々用いて、上記冷延クラッド板である積層板の心材部分と、上記加熱後の各積層板の心材部分との組織を観察して、圧延方向の縦断面における圧延方向の平均結晶粒径（μｍ）、圧延面板厚中心部での５００００倍のＴＥＭにより観察される重心直径の平均値が０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度（個／μｍ³）を測定した。これらの結果を表２に示す。なお、析出物の平均数密度に関しては、等厚干渉縞により、観察部位の試料膜厚を求め、試料の単位体積当たりの析出物の個数を測定した。ここで、素材であるろう付け相当加熱前の積層板の心材アルミニウム合金板の平均結晶粒径は、表２に示していないが、上記短時間のろう付け相当加熱では殆ど変化しないために、表２に示す、ろう付け相当加熱後の積層板における心材アルミニウム合金板の平均結晶粒径と概ね同じであった。 (Organization)
Using each of the measurement methods described above, the structure of the core material portion of the laminated plate, which is the cold-rolled clad plate, and the core material portion of each laminated plate after the heating is observed, and the rolling direction in the longitudinal section in the rolling direction is observed. Average crystal grain size (μm), average number density of precipitates in the range of 0.1 to 0.5 μm of the average value of the center-of-gravity diameter observed by a 50,000-times TEM at the center of the rolled face plate thickness (pieces / μm ³ ) Was measured. These results are shown in Table 2. In addition, regarding the average number density of the precipitates, the thickness of the sample at the observation site was obtained using equal thickness interference fringes, and the number of precipitates per unit volume of the sample was measured. Here, although the average crystal grain size of the core aluminum alloy plate of the laminated plate before the brazing equivalent heating, which is the raw material, is not shown in Table 2, it hardly changes in the above-mentioned short brazing equivalent heating. The average grain size of the core material aluminum alloy plate in the laminated plate after brazing equivalent heating shown in FIG.

（機械的特性）
上記加熱後の各積層板の引張り試験を行い、引張強さ（ＭＰａ）、０．２％耐力（ＭＰａ）、伸び（％）、絞り（％）、ｎ値を各々測定した。これらの結果を表３に示す。試験条件は、各積層板から圧延方向に対し垂直方向のＪＩＳＺ２２０１の５号試験片（２５ｍｍ×５０mmＧＬ×板厚）を採取し、引張り試験を行った。引張り試験は、ＪＩＳＺ２２４１（１９８０）（金属材料引張り試験方法）に基づき、室温２０℃で試験を行った。また、クロスヘッド速度は、５ｍｍ／分で、試験片が破断するまで一定の速度で行った。ｎ値は、降伏伸びの終点から真応力と真歪みを計算し、横軸を歪み、縦軸を応力とした対数目盛上にプロットし、真ひずみで０．０５〜０．１０の範囲にて測定点が表す直線の勾配を測定してｎ値とした。 (Mechanical properties)
Tensile tests were performed on each of the laminated plates after heating, and tensile strength (MPa), 0.2% proof stress (MPa), elongation (%), drawing (%), and n value were measured. These results are shown in Table 3. As test conditions, JISZ2201 No. 5 test piece (25 mm × 50 mmGL × plate thickness) perpendicular to the rolling direction was sampled from each laminated plate and subjected to a tensile test. The tensile test was conducted at room temperature of 20 ° C. based on JISZ2241 (1980) (metal material tensile test method). The crosshead speed was 5 mm / min, and the test was performed at a constant speed until the test piece broke. The n value is calculated on the logarithmic scale with true stress and true strain calculated from the end point of yield elongation, the horizontal axis is strain, and the vertical axis is stress, and the true strain is in the range of 0.05 to 0.10. The slope of the straight line represented by the measurement point was measured and taken as n value.

（疲労特性）
上記加熱後の各積層板の疲労特性の評価は、図３に示す、前記特許文献５にも記載された、公知の片振り型平面曲げ疲労試験機によって、常温にて行った。即ち、上記加熱後の各積層板から、圧延方向と平行となるように、１０ｍｍ×６０ｍｍ×板厚の試験片を切り出して試験片を作製した。この試験片の一端を、図３の右側に示すように、片振り平面曲げ疲労試験機の固定側に取り付けた。そして、この試験片の他端を、図３の左側に示すように、駆動側のナイフエッジで挟持した。 (Fatigue properties)
The evaluation of the fatigue properties of each laminated board after the heating was performed at room temperature using a known single swing type flat bending fatigue tester described in Patent Document 5 shown in FIG. That is, a test piece having a thickness of 10 mm × 60 mm × plate thickness was cut out from each of the laminated plates after heating so as to be parallel to the rolling direction. One end of the test piece was attached to the fixed side of a single swing plane bending fatigue tester as shown on the right side of FIG. And the other end of this test piece was clamped with the knife edge on the drive side as shown on the left side of FIG.

曲げ疲労試験は、このナイフエッジの位置を移動させることで、試験片セット長さを変化させつつ、片振り幅一定（図３の上下方向に５ｍｍ）となるように、試験片の平面曲げを繰り返し行った。このとき、本発明が課題とする亀裂発生が支配的な疲労を再現するために、付加曲げ応力を、破断部の歪量が比較的低い最大０．００８程度となるように試験片セット長さを調節した。このような条件で、各試験片が破断するまでの平面曲げの繰り返し数を求めた。これらの結果を表３に示す。 In the bending fatigue test, by moving the position of the knife edge, the test piece is subjected to plane bending so that the swing width is constant (5 mm in the vertical direction in FIG. 3) while changing the test piece set length. Repeatedly. At this time, in order to reproduce the fatigue in which crack generation is a major issue of the present invention, the length of the test piece set is set so that the additional bending stress is about 0.008 which is a relatively low amount of strain at the fracture portion. Adjusted. Under such conditions, the number of repetitions of plane bending until each test piece broke was determined. These results are shown in Table 3.

なお、破断部の歪量については歪ゲージを破断部位に直接貼ることができないため、破断部位から少し離れた２、３箇所の所定の位置に歪ゲージを貼り、各試験片長さ時の歪ゲージの歪値から破断部位の歪量を内挿することにより破断部位の歪量を推計し、これを元に負荷応力、すなわち、試験片セット長さを調節した。 Since the strain gauge cannot be applied directly to the fracture site, the strain gauge is affixed to two or three predetermined positions slightly apart from the fracture site, and the strain gauge for each test piece length. The strain amount at the fracture site was estimated by interpolating the strain amount at the fracture site from the strain value, and the load stress, that is, the test piece set length was adjusted based on this.

（破面観察）
更に、曲げ疲労試験後の各積層板（上記ろう付け相当加熱後）の疲労破壊近傍の圧延面を、１００倍のＳＥＭで観察し、亀裂の発生の程度から疲労破壊の機構を調査した。この亀裂の発生程度が比較的多い場合には、亀裂発生が支配的な疲労であり、亀裂の発生程度が比較的少ない場合には、本発明が課題とする亀裂伝搬が支配的な疲労である。したがって、同種のアルミニウム合金板につき、意図的（典型的に）に亀裂発生が支配的な疲労と、亀裂伝搬が支配的な疲労とを作り分けた、基準となる試料から、亀裂発生程度の違いを予め調べておく。そして、この基準となる試料と比較して、亀裂の発生程度が比較的多い場合には亀裂発生が支配的な疲労であり、亀裂の発生程度が比較的少ない場合には亀裂伝搬が支配的な疲労であると判定した。これらの結果を表３に示す。 (Fracture surface observation)
Furthermore, the rolling surface in the vicinity of the fatigue failure of each laminate (after the brazing equivalent heating) after the bending fatigue test was observed with a 100-fold SEM, and the mechanism of fatigue failure was investigated from the degree of occurrence of cracks. When degree of occurrence of the cracks is relatively large, the dominant fatigue turtle Crack Initiation is, in the case of about cracking is relatively small, the present invention is in the crack propagation is dominant fatigue to challenge is there. Therefore, with regard to the same type of aluminum alloy sheet, the difference in the degree of crack initiation from the reference sample, in which fatigue is intentionally (typically) dominant in crack initiation and fatigue dominant in crack propagation. Check in advance. Compared with the reference sample, the crack generation is dominant fatigue when the crack generation is relatively large, and the crack propagation is dominant when the crack generation is relatively small. Determined to be fatigued. These results are shown in Table 3.

表２に示す通り、発明例１〜４、７、９、１１、１２は、心材アルミニウム合金板が本発明成分組成範囲内で、かつ、好ましい均熱条件範囲で製造している。このため、表２に示す通り、積層板（ブレージングシート）の心材アルミニウム合金板は前記大きさが０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度が１５０個／μｍ³以下である。このため、ろう付け相当加熱後の積層板（ブレージングシート）としても、前記大きさが０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度が８０個／μｍ³以下である組織を有する。 As shown in Table 2, the inventive examples 1 to 4 , 7 , 9 , 11 , and 12 are manufactured in the core composition aluminum alloy plate within the composition range of the present invention and in a preferable soaking condition range. For this reason, as shown in Table 2, the core material aluminum alloy plate of the laminated plate (brazing sheet) has an average number density of precipitates in the range of 0.1 to 0.5 μm of 150 pieces / μm ³ or less. . For this reason, the laminate (brazing sheet) after brazing equivalent heating also has a structure in which the average number density of precipitates in the range of 0.1 to 0.5 μm is 80 / μm ³ or less. .

この結果、表３に示す通り、発明例１〜４、７、９、１１、１２は、所定の強度を有した上で、絞り、ｎ値などの特性が優れ、曲げ疲労試験におけるろう付け相当材の破断までの繰り返し数が多く、疲労寿命が長い。したがって、亀裂の発生の程度が少ないという破面近傍表面観察結果から、発明例１〜４、７、９、１１、１２は、本発明が課題とする亀裂伝播が支配的な疲労に優れていることが分かる。 As a result, as shown in Table 3, Invention Examples 1 to 4 , 7 , 9 , 11 , and 12 have a predetermined strength and are excellent in characteristics such as drawing and n value, and are equivalent to brazing in a bending fatigue test. There are many repetitions until the material breaks, and the fatigue life is long. Therefore, from the observation results of the surface near the fracture surface that the degree of occurrence of cracks is small, Invention Examples 1-4 , 7 , 9 , 11 , and 12 are excellent in fatigue with crack propagation dominant in the present invention. I understand that.

言い換えると、後述する各比較例との比較において、発明例１〜４、７、９、１１、１２のように、絞りが８５％以上、ｎ値が０．３２以上あれば、本発明が課題とする亀裂伝播が支配的な疲労に優れていることが分かる。 In other words, in comparison with each comparative example described later, the present invention is a problem if the aperture is 85% or more and the n value is 0.32 or more as in Invention Examples 1 to 4 , 7, 9, 11 , and 12. It can be seen that crack propagation is excellent in dominant fatigue.

これに対して、比較例１４、１５は、心材アルミニウム合金板が本発明成分組成範囲内（Ｂ）ではあるが、均熱温度が低すぎる。このため、表２に示す通り、積層板の心材アルミニウム合金板は、前記析出物の平均数密度が５０個／μｍ³を超えている。したがって、上記加熱後の各積層板も、心材アルミニウム合金板の上記平均結晶粒径は２００μｍ以下であるものの、上記析出物の平均数密度が２０個／μｍ³を超える。 In contrast, in Comparative Examples 14 and 15, although the core material aluminum alloy plate is within the composition range (B) of the present invention, the soaking temperature is too low. For this reason, as shown in Table 2, in the core material aluminum alloy plate of the laminated plate, the average number density of the precipitates exceeds 50 pieces / μm ³ . Accordingly, each of the laminated plates after the heating also has an average crystal grain size of the core aluminum alloy plate of 200 μm or less, but the average number density of the precipitates exceeds 20 / μm ³ .

この結果、表３に示す通り、比較例１４、１５は、所定の強度を有しているものの、絞りが８５％未満、ｎ値が０．３２未満と、これらの特性が劣っている。このため、曲げ疲労試験におけるろう付け相当材の破断までの繰り返し数が少なく、疲労寿命が短い。したがって、破断部近傍圧延表面の亀裂の発生の程度が少ないという観察結果から、比較例１４、１５は、亀裂伝播が支配的な疲労に劣っていることが分かる。 As a result, as shown in Table 3, although Comparative Examples 14 and 15 have a predetermined strength, these characteristics are inferior because the aperture is less than 85% and the n value is less than 0.32. For this reason, the number of repetitions until fracture of the brazing equivalent material in the bending fatigue test is small, and the fatigue life is short. Therefore, it can be seen from the observation result that the degree of occurrence of cracks on the surface near the fractured portion is small, Comparative Examples 14 and 15 are inferior to fatigue in which crack propagation is dominant.

比較例１６〜２０は、心材アルミニウム合金板が本発明範囲から外れる成分組成Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ（表１）を有している。即ち、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｆｅの含有量が各々上限を超えており、多すぎる。この結果、上記加熱後の各積層板は、曲げ疲労試験におけるろう付け相当材の破断までの繰り返し数が少なく、疲労寿命が短い。 Comparative Examples 16 to 20 have component compositions N, O, P, Q, and R (Table 1) in which the core aluminum alloy plate departs from the scope of the present invention. That is, the contents of Si, Cu, Mn, Ti, and Fe each exceed the upper limit and are too much. As a result, each of the laminated plates after heating has a small number of repetitions until the brazing equivalent material in the bending fatigue test is broken and has a short fatigue life.

したがって、以上の実施例の結果から、熱交換器用積層板あるいはろう付け相当加熱後の積層板としての、機械的な特性や、亀裂伝播（速度）が支配的な疲労に優れるための、本発明各要件の持つ臨界的な意義乃至効果が裏付けられる。 Therefore, from the results of the above examples, the present invention is superior in fatigue due to mechanical characteristics and crack propagation (speed) as a heat exchanger laminate or a laminate after brazing equivalent heating. The critical significance or effect of each requirement is supported.

本発明によれば、アルミニウム合金ラジエータチューブなどのろう付け相当加熱後の積層板や、アルミニウム合金ブレージングシートなどの積層板の薄肉化が可能な、疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板やろう付け相当加熱後の積層板を提供できる。したがって、本発明は、ラジエータチューブの薄肉化とともに、疲労特性に優れることが求められる、自動車用などのアルミニウム合金製熱交換器に用いられて好適である。 According to the present invention, it is possible to reduce the thickness of a laminated plate after heating equivalent to brazing, such as an aluminum alloy radiator tube, or a laminated plate such as an aluminum alloy brazing sheet. A laminated sheet after heating can be provided. Therefore, the present invention is suitable for use in aluminum alloy heat exchangers for automobiles and the like that are required to have excellent fatigue characteristics as well as thin radiator tubes.

本発明積層板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows this invention laminated board. アルミニウム合金製熱交換器を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat exchanger made from aluminum alloy. 曲げ疲労試験を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a bending fatigue test. 一般的なアルミニウム合金製熱交換器を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the general heat exchanger made from an aluminum alloy. 一般的なブレージングシートなどの積層板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows laminated sheets, such as a general brazing sheet.

符号の説明Explanation of symbols

１：熱交換器用アルミニウム合金積層板、２：心材、３：皮材、４：ろう材、１０：ラジエータ（熱交換器）、１１：チューブ（積層部材）、１２：放熱フィン、１３：ヘッダ 1: Aluminum alloy laminated plate for heat exchanger, 2: Core material, 3: Skin material, 4: Brazing material, 10: Radiator (heat exchanger), 11: Tube (laminated member), 12: Radiation fin, 13: Header

Claims

少なくとも心材アルミニウム合金板とアルミニウム合金犠牲防食材とがクラッドされ、ろう付けされて熱交換器として使用されるアルミニウム合金積層板であって、前記心材アルミニウム合金板が、質量％で、Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｃｕ：０．７〜１．２％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、Ｔｉ：０．０３〜０．３％を各々含有するとともに、Ｆｅ：０．１％以下に規制し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金組成を有し、更に、前記ろう付け相当の加熱後の組織として、この心材アルミニウム合金板の圧延方向の縦断面における圧延方向の平均結晶粒径が２００μｍ以下であり、前記ろう付けの際の加熱履歴を受ける前の組織として、前記心材アルミニウム合金板の圧延面板厚中心部での５００００倍のＴＥＭにより観察される重心直径の平均値が０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度が１５０個／μｍ³ 以下である組織を有し、前記心材アルミニウム合金板の板厚を０．１８ｍｍ以下の薄肉として、前記積層板の板厚を０．２４ｍｍ以下の薄肉としたことを特徴とする、疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板。 At least a core material aluminum alloy plate and an aluminum alloy sacrificial anticorrosive material are clad, brazed, and used as a heat exchanger, wherein the core material aluminum alloy plate is Si = 0. 2 to 1.5%, Cu: 0.7 to 1.2%, Mn: 0.3 to 1.8%, Ti: 0.03 to 0.3%, and Fe: 0.1 %, And the balance has an aluminum alloy composition composed of Al and inevitable impurities, and as a structure after heating corresponding to brazing, the core material aluminum alloy sheet has a rolling direction in a longitudinal section in the rolling direction. average crystal grain size is 200μm or less, as an organization before undergoing heat history at the time of the brazing, 50,000 times TEM on the rolling plane thickness center of the core aluminum alloy plate The average number density of the precipitates in the range of the average value of the observed center of gravity diameter 0.1~0.5μm has a tissue is 150 / [mu] m ³ or less, the thickness of the core aluminum alloy plate 0. An aluminum alloy laminate excellent in fatigue characteristics, characterized in that the laminate has a thin thickness of 18 mm or less and a thickness of the laminate is 0.24 mm or less.

少なくとも心材アルミニウム合金板とアルミニウム合金犠牲防食材とがクラッドされ、ろう付けされて使用されるアルミニウム合金積層板であって、前記心材アルミニウム合金板が、質量％で、Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｃｕ：０．７〜１．２％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、Ｔｉ：０．０３〜０．３％を各々含有するとともに、Ｆｅ：０．１％以下に規制し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金組成を有し、更に、前記ろう付け相当の加熱後の組織として、この心材アルミニウム合金板の圧延方向の縦断面における圧延方向の平均結晶粒径が２００μｍ以下であるとともに、この心材アルミニウム合金板の圧延面板厚中心部での５００００倍のＴＥＭにより観察される重心直径の平均値が０．１〜０．５μｍの範囲の析出物の平均数密度が８０個／μｍ³ 以下である組織を有し、前記心材アルミニウム合金板の板厚を０．１８ｍｍ以下の薄肉として、前記積層板の板厚を０．２４ｍｍ以下の薄肉としたことを特徴とする、疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板。 At least a core material aluminum alloy plate and an aluminum alloy sacrificial anticorrosive material are clad and brazed for use, and the core material aluminum alloy plate is Si: 0.2-1. 5%, Cu: 0.7 to 1.2%, Mn: 0.3 to 1.8%, Ti: 0.03 to 0.3%, respectively, and restricted to Fe: 0.1% or less In addition, the balance has an aluminum alloy composition composed of Al and inevitable impurities, and as a structure after heating equivalent to the brazing, the average crystal grain size in the rolling direction in the longitudinal section in the rolling direction of the core material aluminum alloy sheet Is 200 μm or less, and the average value of the center-of-gravity diameter observed by a 50,000-times TEM at the center of the rolled face plate thickness of the core aluminum alloy plate is in the range of 0.1 to 0.5 μm. The structure has an average number density of 80 pieces / μm ³ or less, the thickness of the core aluminum alloy plate is 0.18 mm or less, and the thickness of the laminate is 0.24 mm or less. An aluminum alloy laminate having excellent fatigue characteristics.

前記積層板における前記心材アルミニウム合金板が、更に、質量％で、Ｃｒ：０．０３〜０．３％、Ｚｒ：０．０３〜０．３％のうちの１種または２種を含有する、請求項１または２に記載の疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板。 The core material aluminum alloy plate in the laminate further contains one or two of Cr: 0.03 to 0.3% and Zr: 0.03 to 0.3% by mass%. The aluminum alloy laminated board excellent in the fatigue characteristics of Claim 1 or 2.

前記積層板における前記心材アルミニウム合金板が、更に、Ｍｇを０．5質量％以下に規制した、請求項１〜３のいずれか１項に記載の疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板。 The aluminum alloy laminated plate excellent in fatigue characteristics according to any one of claims 1 to 3, wherein the core aluminum alloy plate in the laminated plate further regulates Mg to 0.5 mass% or less.