WO2021157500A1 - アルミニウム合金ブレージングシート - Google Patents

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WO2021157500A1
WO2021157500A1 PCT/JP2021/003435 JP2021003435W WO2021157500A1 WO 2021157500 A1 WO2021157500 A1 WO 2021157500A1 JP 2021003435 W JP2021003435 W JP 2021003435W WO 2021157500 A1 WO2021157500 A1 WO 2021157500A1
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mass
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brazing
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strength
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樹 橋本
健一郎 吉田
雄二 渋谷
鶴野　招弘
宮野　良和
杉戸　肇
道泰 山本
雅之 牧田
有寿 藤井
伸 竹若
勇樹 寺本
山本　宏一
蜷川　稔英
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株式会社神戸製鋼所
株式会社デンソー
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Definitions

  • the present invention relates to an aluminum alloy brazing sheet, and more particularly to an aluminum alloy brazing sheet used in an automobile heat exchanger or the like.
  • Automotive heat exchangers are usually manufactured by molding, assembling, and brazing an aluminum alloy plate that is lightweight and has excellent thermal conductivity.
  • a brazing sheet made of a core material, a brazing material, and a sacrificial material is used in order to make the strength, brazing property, and corrosion resistance parallel.
  • an Al—Mn-based alloy having a relatively high strength is mainly used for the core material, alloying elements such as Mg, Cu, and Si are added to the core material in order to improve the strength.
  • the method of adding Mg to the core material is very effective.
  • the amount of Mg added to the core material is large, it becomes impossible to suppress the decrease in brazing property even if the structure is provided with the intermediate layer shown in Patent Document 1, and as a result, the strength and the brazing property are increased. It becomes difficult to achieve both.
  • the brazing property on the surface of the sacrificial material has not been sufficiently examined, and it is difficult to suppress the occurrence of brazing defects at the joint between the sacrificial material and the brazing material.
  • an object of the present invention is to provide an aluminum alloy brazing sheet that can achieve both post-brazing strength and brazing property.
  • the present inventors have focused on each component of a four-layer aluminum alloy brazing sheet having a sacrificial material-core material-intermediate layer-wax material, and influence the influence of each component on the above-mentioned problems. I examined it diligently. As a result, it was found that by limiting the Mn content of the sacrificial material to a predetermined value or less, the brazing property can be improved even if a large amount of Mg is contained in the core material in order to improve the strength.
  • the fluidity of the molten brazing on the surface of the sacrificial material during brazing is significantly improved, and as a result, the post-brazing strength of the core material based on Mg is improved. It was found that the brazing property can be improved while enjoying the effect.
  • the aluminum alloy brazing sheet according to the present invention comprises a core material, a sacrificial material provided on one surface of the core material, a brazing material provided on the other surface of the core material, and the core material and the brazing material.
  • the intermediate layer is composed of 0.10% by mass or more and 1.20% by mass or less, Zn: 2.00% by mass or more and 7.00% by mass or less, Mn: 0.40% by mass or less, and the balance is Al and unavoidable impurities.
  • Si 0.05% by mass or more and 1.20% by mass or less
  • Mn 0.50% by mass or more and 2.00% by mass or less
  • Cu 0.10% by mass or more and 1.20% by mass or less
  • the balance is Al And consists of unavoidable impurities.
  • the aluminum alloy brazing sheet according to the present invention can exhibit excellent post-brazing strength and brazing property.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an aluminum alloy brazing sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a diagram for explaining a gap filling test, and is a perspective view of a state in which a lower plate and an upper plate are combined.
  • FIG. 2B is a view for explaining the gap filling test, and is a side view of a state in which the lower plate and the upper plate are combined.
  • FIG. 3A is a view for explaining the wax spread test, and is a top view of a state in which the upper plate is placed on the lower plate. It is a figure in the state where the upper stainless steel plate is removed.
  • FIG. 3B is a view for explaining the wax spread test, and is a side view of a state in which the upper plate is placed on the lower plate.
  • brazing sheet a mode for carrying out the aluminum alloy brazing sheet according to the present invention (hereinafter, appropriately referred to as a brazing sheet) will be described with reference to the drawings as appropriate.
  • the brazing sheet according to the present embodiment includes a core material 1, a sacrificial material 2 provided on one surface of the core material 1, a brazing material 4 provided on the other surface of the core material 1, and a core material.
  • An intermediate layer 3 provided between the brazing material 4 and the brazing material 4 is provided. That is, the brazing sheet 10 according to this embodiment has a four-layer structure. Then, in the brazing sheet 10 according to the present embodiment, the contents of each component of the core material 1, the sacrificial material 2, and the intermediate layer 3 are appropriately specified.
  • the reason for numerically limiting each component of the core material, the sacrificial material, and the intermediate layer of the brazing sheet according to the present embodiment will be described in detail.
  • the core material of the brazing sheet according to the present embodiment contains Si, Mn, Cu, and Mg, and the balance is Al and unavoidable impurities. Further, the core material of the brazing sheet according to the present embodiment may further contain one or more of Ti, Cr, and Zr.
  • Si of core material 0.30% by mass or more and 1.00% by mass or less
  • Si improves the post-brazing strength by being solid-solved in the base material and forming an Al—Mn—Si-based intermetallic compound together with Mn. Further, Si, together with Mg, improves the strength after brazing.
  • the Si content is less than 0.30% by mass, the effect of improving the strength is small.
  • the Si content exceeds 1.00% by mass, the solidus temperature is lowered and melting may occur during brazing. Therefore, the Si content is 0.30% by mass or more and 1.00% by mass or less.
  • the Si content is preferably 0.40% by mass or more, more preferably 0.50% by mass or more, from the viewpoint of improving the strength after brazing.
  • the Si content is preferably 0.80% by mass or less, more preferably 0.70% by mass or less, from the viewpoint of avoiding the occurrence of melting during brazing.
  • Mn of core material 0.50% by mass or more and 2.00% by mass or less
  • Mn improves the post-brazing strength by being solid-solved in the base material and forming an Al—Mn—Si-based intermetallic compound together with Si.
  • the Mn content is less than 0.50% by mass, the effect of improving the strength is small.
  • the Mn content exceeds 2.00% by mass, the intermetallic compound is coarsely precipitated, the rollability is lowered, and it becomes difficult to manufacture a brazing sheet. Therefore, the Mn content is 0.50% by mass or more and 2.00% by mass or less.
  • the Mn content is preferably 0.80% by mass or more, more preferably 1.20% by mass or more, from the viewpoint of improving the strength after brazing.
  • the Mn content is preferably 1.80% by mass or less, more preferably 1.60% by mass or less, from the viewpoint of suppressing a decrease in rollability.
  • Cu of core material 0.60% by mass or more and 1.20% by mass or less
  • Cu dissolves in the matrix after brazing to improve the strength after brazing.
  • the Cu content is less than 0.60% by mass, the effect of improving the strength is small.
  • the Cu content exceeds 1.20% by mass, the solidus temperature is lowered and there is a risk of melting during brazing. Therefore, the Cu content is 0.60% by mass or more and 1.20% by mass or less.
  • the Cu content is preferably 0.80% by mass or more, more preferably 0.90% by mass or more, from the viewpoint of improving the strength after brazing.
  • the Cu content is preferably 1.10% by mass or less from the viewpoint of avoiding the occurrence of melting during brazing.
  • Mg of core material 0.05% by mass or more and 0.80% by mass or less
  • Mg improves post-brazing strength by interacting with Si.
  • the Mg content is less than 0.05% by mass, the effect of improving the strength is small.
  • the Mg content exceeds 0.80% by mass, it reacts with the flux used for brazing, and the brazing property is remarkably lowered. Therefore, the Mg content is 0.05% by mass or more and 0.80% by mass or less.
  • the Mg content is preferably 0.30% by mass or more, more preferably 0.40% by mass or more, from the viewpoint of improving the strength after brazing.
  • the Mg content is preferably 0.70% by mass or less from the viewpoint of avoiding a decrease in brazing property.
  • Ti of core material 0.30% by mass or less
  • the potential distribution of the brazing sheet also becomes a distribution corresponding to the shade of Ti, so that the corrosion form is layered and the plate thickness is increased. Since the rate of progress of corrosion in the direction can be reduced, it contributes to the improvement of corrosion resistance.
  • the Ti content exceeds 0.30% by mass, a coarse Al 3 Ti intermetallic compound is likely to be formed during casting, and the workability is lowered, so that cracks are likely to occur during tube molding. Therefore, when Ti is contained, the Ti content is 0.30% by mass or less.
  • Cr of core material 0.30% by mass or less
  • Cr improves the post-brazing strength by forming Al and Al 3 Cr dispersed particles and strengthening the dispersion.
  • Cr content exceeds 0.30% by mass, a coarse Al 3 Cr intermetallic compound is formed and the rollability is lowered. Therefore, when Cr is contained, the content of Cr is 0.30% by mass or less.
  • Zr of core material 0.30% by mass or less
  • Zr improves the post-brazing strength by forming Al and Al 3 Zr dispersed particles to disperse and strengthen them.
  • the Zr content exceeds 0.30% by mass, a coarse Al 3 Zr intermetallic compound is formed and the processability is lowered, so that cracks are likely to occur during tube molding. Therefore, when Zr is contained, the content of Zr is 0.30% by mass or less.
  • Ti, Cr, and Zr do not exceed the above-mentioned upper limit values, not only when one or more kinds, that is, one kind is contained in the core material, but also when two or more kinds are contained, it is natural that the present invention is used. Does not interfere with the effect.
  • the rest of the core material of the brazing sheet according to this embodiment is Al and unavoidable impurities.
  • the unavoidable impurities are impurities that are inevitably mixed in when the raw material is dissolved, and for example, V, Ni, Ca, Na, Sr, Li, Mo, Zn, Sn, In and the like do not interfere with the effect of the present invention. It may be contained. Specifically, V, Ni, Ca, Na, Sr, Li, Mo, Zn, Sn, and In do not inhibit the effect of the present invention as long as they are in the range of 0.05% by mass or less, respectively.
  • the effect of the present invention is hindered not only when it is contained as an unavoidable impurity but also when it is positively added. do not have.
  • the above-mentioned Ti, Cr and Zr may also be contained as unavoidable impurities, and the content in this case is, for example, 0.1% by mass or less individually, or 0.3% by mass or less in total.
  • the sacrificial material of the brazing sheet according to the present embodiment contains Si, Zn, and Mn, and the balance is Al and unavoidable impurities. Further, the sacrificial material of the brazing sheet according to the present embodiment may further contain one or more of Ti, Cr, and Zr.
  • Si (Sacrificial material Si: 0.10% by mass or more and 1.20% by mass or less) Si improves the strength of the sacrificial material.
  • Si content is less than 0.10% by mass, the effect of improving the strength is small.
  • the Si content exceeds 1.20% by mass, the solidus temperature is lowered and melting may occur during brazing. Therefore, the Si content is 0.10% by mass or more and 1.20% by mass or less.
  • the Si content is preferably 0.30% by mass or more, more preferably 0.40% by mass or more, and more preferably 0.60% by mass or more from the viewpoint of improving the strength.
  • the Si content is preferably 1.00% by mass or less, more preferably 0.90% by mass or less, from the viewpoint of avoiding the occurrence of melting during brazing.
  • Zn of sacrificial material 2.00% by mass or more and 7.00% by mass or less
  • Zn prevents pitting corrosion and crevice corrosion by lowering the potential of the base material and enhancing the sacrificial anticorrosion effect on the core material and the intermediate layer.
  • the Zn content is less than 2.00% by mass, the sacrificial anticorrosion effect is small.
  • the Zn content exceeds 7.00% by mass, the self-corrosiveness of the sacrificial material increases too much, and the corrosion resistance of the entire brazing sheet is lowered. Therefore, the Zn content is 2.00% by mass or more and 7.00% by mass or less.
  • the Zn content is preferably 3.00% by mass or more, more preferably 4.00% by mass or more, from the viewpoint of enhancing the sacrificial anticorrosion effect.
  • the Zn content is preferably 6.00% by mass or less, more preferably 5.00% by mass or less, from the viewpoint of avoiding a decrease in corrosion resistance.
  • Mn of sacrificial material 0.40% by mass or less
  • Mn improves the post-brazing strength by being solid-solved in the base material and forming an Al—Mn—Si-based intermetallic compound together with Si. It also has a great effect on the fluidity of molten wax on the surface of the sacrificial material. Specifically, when the Mn content is 0.40% by mass or less, the fluidity of the molten brazing material surface at the time of brazing is significantly increased, and the brazing property can be significantly improved. Therefore, the Mn content is 0.40% by mass or less.
  • the Mn content is preferably 0.30% by mass or less, preferably 0.20% by mass or less, 0.10% by mass or less, 0.03% by mass or less, and 0.01% by mass from the viewpoint of improving the waxability. The following is more preferable.
  • the lower limit of the Mn content is not particularly limited and may be 0% by mass.
  • the sacrificial material of the brazing sheet according to the present embodiment regulates the Mn content to a predetermined value or less, the strength of the sacrificial material itself is slightly reduced, but the above-mentioned core material Mg and Si By specifying the contents of Mn and Cu in detail within predetermined ranges, the strength of the brazing sheet as a whole can be ensured.
  • Ti, Cr, Zr 0.30% by mass or less
  • Ti, Cr, and Zr in the sacrificial material each exhibit the same behavior as Ti, Cr, and Zr in the core material described above, and when these are contained in the sacrificial material, the contents of Ti, Cr, and Zr are respectively. , 0.30% by mass or less. Then, as long as the above-mentioned Ti, Cr, and Zr do not exceed the above-mentioned upper limit value, it is natural that the sacrificial material contains not only one or more types, that is, one type, but also two or more types. It does not interfere with the effects of the present invention.
  • the rest of the sacrificial material of the brazing sheet according to this embodiment is Al and unavoidable impurities.
  • the unavoidable impurities are impurities that are inevitably mixed in when the raw material is dissolved, and for example, V, Ni, Ca, Na, Sr, Li, Mo, Zn, Sn, In and the like do not interfere with the effect of the present invention. It may be contained. Specifically, V, Ni, Ca, Na, Sr, Li, Mo, Zn, Sn, and In do not inhibit the effect of the present invention as long as they are in the range of 0.05% by mass or less, respectively.
  • the effect of the present invention is hindered not only when it is contained as an unavoidable impurity but also when it is positively added. do not have.
  • the above-mentioned Mn, Ti, Cr, and Zr may also be contained as unavoidable impurities, and the content in this case is, for example, 0.1% by mass or less individually, or 0.3% by mass or less in total. be.
  • the intermediate layer of the brazing sheet according to the present embodiment contains Si, Mn, and Cu, and the balance is Al and unavoidable impurities. Further, the intermediate layer of the brazing sheet according to the present embodiment may contain Mg, or may further contain one or more of Ti, Cr, and Zr.
  • Si of the intermediate layer 0.05% by mass or more and 1.20% by mass or less
  • Si improves the post-brazing strength by being solid-solved in the base material and forming an Al—Mn—Si-based intermetallic compound together with Mn.
  • the Si content is less than 0.05% by mass, the effect of improving the strength is small.
  • the Si content exceeds 1.20% by mass, the solidus temperature is lowered and melting may occur during brazing. Therefore, the Si content is 0.05% by mass or more and 1.20% by mass or less.
  • the Si content is preferably 0.30% by mass or more, more preferably 0.50% by mass or more, and more preferably 0.70% by mass or more from the viewpoint of improving the strength after brazing.
  • the Si content is preferably 1.10% by mass or less, preferably 1.00% by mass or less, from the viewpoint of avoiding the occurrence of melting during brazing.
  • Mn of intermediate layer 0.50% by mass or more and 2.00% by mass or less
  • Mn improves the post-brazing strength by being solid-solved in the base material and forming an Al—Mn—Si-based intermetallic compound together with Si.
  • the Mn content is less than 0.50% by mass, the effect of improving the strength is small.
  • the Mn content exceeds 2.00% by mass, the intermetallic compound is coarsely precipitated, the rollability is lowered, and it becomes difficult to manufacture a brazing sheet. Therefore, the Mn content is 0.50% by mass or more and 2.00% by mass or less.
  • the Mn content is preferably 0.80% by mass or more, more preferably 1.20% by mass or more, from the viewpoint of improving the strength after brazing.
  • the Mn content is preferably 1.80% by mass or less, more preferably 1.60% by mass or less, from the viewpoint of suppressing a decrease in rollability.
  • Cu in the intermediate layer 0.10% by mass or more and 1.20% by mass or less
  • Cu dissolves in the matrix after brazing to improve the strength after brazing.
  • the Cu content is less than 0.10% by mass, the effect of improving the strength is small.
  • the Cu content exceeds 1.20% by mass, the solidus temperature is lowered and there is a risk of melting during brazing. Therefore, the Cu content is 0.10% by mass or more and 1.20% by mass or less.
  • the Cu content is preferably 0.60% by mass or more, more preferably 0.80% by mass or more, and more preferably 0.90% by mass or more from the viewpoint of improving the strength after brazing.
  • the Cu content is preferably 1.10% by mass or less, more preferably 1.00% by mass or less, from the viewpoint of avoiding the occurrence of melting during brazing.
  • Mg of intermediate layer 0.20% by mass or less
  • Mg improves post-brazing strength by interacting with Si.
  • the Mg content exceeds 0.20% by mass, the amount of Mg diffused from the intermediate layer to the brazing material during brazing heat is increased, and a large amount of reaction with the flux used for brazing occurs, resulting in brazing.
  • Ti, Cr, Zr of the intermediate layer each exhibit the same behavior as Ti, Cr, and Zr of the core material described above, and when these are contained in the intermediate layer, the contents of Ti, Cr, and Zr are respectively. , 0.30% by mass or less. Then, as long as the above-mentioned Ti, Cr, and Zr do not exceed the above-mentioned upper limit value, naturally, not only when one or more kinds, that is, one kind is contained in the intermediate layer, but also when two or more kinds are contained. It does not interfere with the effects of the present invention.
  • the rest of the intermediate layer of the brazing sheet according to this embodiment is Al and unavoidable impurities.
  • the unavoidable impurities are impurities that are inevitably mixed in when the raw material is dissolved, and for example, V, Ni, Ca, Na, Sr, Li, Mo, Zn, Sn, In and the like do not interfere with the effect of the present invention. It may be contained. Specifically, V, Ni, Ca, Na, Sr, Li, Mo, Zn, Sn, and In do not inhibit the effect of the present invention as long as they are in the range of 0.05% by mass or less, respectively.
  • the effect of the present invention is hindered not only when it is contained as an unavoidable impurity but also when it is positively added. do not have.
  • the above-mentioned Mg, Ti, Cr and Zr may also be contained as unavoidable impurities, and the content in this case is, for example, 0.1% by mass or less individually, or 0.3% by mass or less in total. be.
  • the brazing material of the brazing sheet according to the present embodiment is made of, for example, an Al—Si alloy.
  • Al—Si alloys include general JIS alloys such as 4343 and 4045 specified in JISZ3263: 2002.
  • As the Al—Si alloy for example, an alloy containing 5% by mass or more and 15% by mass or less (preferably 7% by mass or more and 13% by mass or less) of Si can be used. However, the Si content is not limited to this range.
  • the brazing material may be an Al—Si—Zn-based alloy or the like as long as it has a known component composition capable of exhibiting the function as a brazing material. Moreover, it may contain other elements.
  • the brazing sheet according to the present embodiment can be used, for example, as a member of a heat exchanger for automobiles, for example, a tube material of a radiator or the like.
  • the thickness of the brazing sheet according to the present embodiment is not particularly limited, but considering that it is applied to a member of an automobile heat exchanger, for example, it is 0.35 mm or less (preferably 0.1 mm or more and 0.25 mm or less). be.
  • the clad ratio of each member of the brazing sheet according to the present embodiment is not particularly limited, but for example, the clad ratio of the brazing material.
  • the clad ratio of the intermediate layer is 5% or more and 25% or less (preferably 10% or more and 20% or less)
  • the clad ratio of the intermediate layer is 5% or more and 25% or less (preferably 7% or more and 20% or less)
  • the clad ratio of the sacrificial material is 5% or more. It is 25% or less (preferably 10% or more and 20% or less).
  • the method for producing the brazing sheet according to the present embodiment is not particularly limited, and for example, it is produced by a known method for producing a clad material. An example thereof will be described below.
  • the aluminum alloy having each component composition of the core material, the sacrificial material, the brazing material, and the intermediate layer is melted and cast, and if necessary, surface grinding (surface smoothing treatment of the ingot) and homogenization treatment are performed. Obtain each ingot.
  • the sacrificial material, the brazing material, and the ingot of the intermediate layer are hot-rolled or mechanically sliced to a predetermined thickness, combined with the ingot of the core material, and hot-rolled to form a clad material according to a conventional method. do.
  • the clad material is cold-rolled, intermediate-annealed if necessary, and finally cold-rolled, and finally annealed if necessary.
  • the homogenization treatment is preferably carried out at 400 to 610 ° C. for 1 to 20 hours, and the intermediate annealing is preferably carried out at 200 to 450 ° C. for 1 to 20 hours.
  • the final annealing is preferably carried out at 150 to 450 ° C. for 1 to 20 hours.
  • the intermediate annealing can be omitted.
  • the tempering may be any of H1n, H2n and H3n (JIS H0001: 1998).
  • the method for producing the aluminum alloy brazing sheet according to the present embodiment is as described above. However, for the conditions not specified in each of the steps, conventionally known conditions may be used, and the treatment in each of the steps may be used. Needless to say, the conditions can be changed as appropriate as long as the effect obtained by the above is achieved.
  • the aluminum alloy brazing sheet according to the present invention will be specifically described by comparing an example satisfying the requirements of the present invention with a comparative example not satisfying the requirements of the present invention.
  • test material aluminum alloys having the component compositions shown in Tables 1 to 4 are cast, homogenized, and hot-rolled (or sliced), and the brazing material-intermediate layer-core material-sacrificial material is subjected to.
  • a test material (brazing sheet) having a plate thickness of 0.2 mm.
  • the prepared test material was cut into a size of 25 mm ⁇ 55 mm to obtain a test piece. Then, after applying the fluoride-based flux to the surface of the brazing material of the test piece (test material), between the lower plate 21 and the upper plate 22 which are the test pieces, as shown in FIGS. 2A and 2B. A stainless steel spacer 23 having a diameter of 2 mm was sandwiched and fixed using a wire 24 with a constant clearance. Then, the test piece in this state was held in a nitrogen atmosphere in a temperature range of 577 ° C. or higher for 3 to 4 minutes, and then the gap filling length was measured.
  • the maximum temperature reached for brazing was set to be equal to or lower than the melting temperature of the test material.
  • the lower plate 21, which is the test piece of FIGS. 2A and 2B, is arranged so that the brazing material side is on the upper side.
  • an aluminum alloy plate having an alloy number of 3003 specified in JISZ3263: 2002 having a thickness of 1 mm was used as the upper plate 22 of FIGS. 2A and 2B. Then, regarding the "brazing property of the brazing material surface" indicated by the result of the gap filling test, it was judged that 15 mm or more was acceptable.
  • the upper plate 32 of FIGS. 3A and 3B is a brazing sheet provided with an Al—Si based brazing material, and the brazing material of the upper plate 32 is arranged so as to be in contact with the sacrificial material of the lower plate 31.
  • a brazing sheet having the same configuration was used as the upper plate 32 used in the wax spreading test of each test piece.
  • the two stainless steel plates 33 and the fixture 34 in FIG. 3B are for preventing the positions of the lower plate 31 and the upper plate 32 from being displaced during holding.
  • Table 5 shows these results. In Table 5, those that do not satisfy the requirements of the present invention are indicated by underlining the numerical values, and those that have not been evaluated are indicated by "-" in the evaluation item column.
  • the spread area of wax is also No. It is presumed that it will be about the same as 1 and 2, and No.
  • the fluidity of the molten wax on the sacrificial material surfaces of Nos. 17 and 18 was No.
  • the spread area of the wax was also No. It is estimated that it will be about the same as 10.
  • brazing sheet satisfies the component composition specified in the present invention, not only "brazing strength” but also "brazing property” (brazing property of the brazing material surface indicated by the result of the gap filling test). , And the brazing property of the sacrificial material surface shown by the results of the brazing spread test) was also excellent, and it was confirmed that both can be compatible at a high level.

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Abstract

ろう付後強度とろう付性とを高いレベルで両立できるアルミニウム合金ブレージングシートを提供する。アルミニウム合金ブレージングシート（１０）は、心材（１）、犠牲材（２）、中間層（３）、ろう材（４）を備え、心材（１）はＳｉ：０．３０質量％以上１．００質量％以下、Ｍｎ：０．５０質量％以上２．００質量％以下、Ｃｕ：０．６０質量％以上１．２０質量％以下、Ｍｇ：０．０５質量％以上０．８０質量％以下、残部がＡｌ及び不可避的不純物、犠牲材（２）はＳｉ：０．１０質量％以上１．２０質量％以下、Ｚｎ：２．００質量％以上７．００質量％以下、Ｍｎ：０．４０質量％以下、残部がＡｌ及び不可避的不純物、中間層（３）はＳｉ：０．０５質量％以上１．２０質量％以下、Ｍｎ：０．５０質量％以上２．００質量％以下、Ｃｕ：０．１０質量％以上１．２０質量％以下、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる。

Description

アルミニウム合金ブレージングシート
　本発明は、アルミニウム合金ブレージングシートに関し、特に、自動車用熱交換器等に使用されるアルミニウム合金ブレージングシートに関する。
　自動車用熱交換器は、通常、軽量で熱伝導性に優れるアルミニウム合金の板材を成形、組み付け、ろう付して製造される。そして、この板材としては、強度、ろう付性、耐食性を並立させるため、心材、ろう材、犠牲材からなるブレージングシートが用いられる。また、心材には、比較的強度の高いＡｌ－Ｍｎ系合金が主に用いられるが、強度向上のために、心材に対してＭｇ、Ｃｕ、Ｓｉ等の合金元素が添加される。
　しかしながら、心材にＭｇを０．１質量％のような少量でも添加すると、ろう付時の加熱によってＭｇがろう材に拡散し、フラックスと反応してろう付性を著しく低下させるという問題がある。
　そこで、心材にＭｇが添加されたブレージングシートのろう付性を向上させる方法として、例えば、特許文献１では、心材とろう材との間にＭｇ拡散抑制層（中間層）を設けることでＭｇの拡散を抑制し、ろう付性を改善させたブレージングシートが提案されている。
日本国特開２００６－１３１９２３号公報
　高強度化の観点に基づくと、心材にＭｇ添加をさせる方法が非常に有効である。しかしながら、心材のＭｇ添加量が多くなると、特許文献１に示される中間層を設けた構成であろうとも、ろう付性の低下を抑制することは不可能となり、その結果、強度とろう付性の両立は困難となる。特に、特許文献１に係る技術では、犠牲材面におけるろう付性は十分に検討されておらず、犠牲材とろう材との接合部におけるろう付け不良の発生を抑制するのは困難である。
　そこで、本発明は、ろう付後強度とろう付性とを両立できる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課題とする。
　本発明者らは、前記した課題を解決するために、犠牲材－心材－中間層－ろう材という４層構成のアルミニウム合金ブレージングシートの各成分に着目し、前記した課題に対する各成分の影響を鋭意検討した。
　その結果、犠牲材のＭｎの含有量を所定値以下に規制することによって、強度向上のために心材に多量のＭｇを含有させようとも、ろう付性を向上させることができることを見出した。詳細には、犠牲材のＭｎの含有量を低減させることによって、ろう付時の犠牲材面における溶融ろうの流動性を大幅に向上させ、その結果、心材のＭｇに基づくろう付後強度の向上という効果を享受しつつも、ろう付性を向上させることができることを見出した。
　すなわち、本発明に係るアルミニウム合金ブレージングシートは、心材と、前記心材の一方の面に設けられた犠牲材と、前記心材の他方の面に設けられたろう材と、前記心材と前記ろう材との間に設けられた中間層と、を備えるアルミニウム合金ブレージングシートであって、前記心材は、Ｓｉ：０．３０質量％以上１．００質量％以下、Ｍｎ：０．５０質量％以上２．００質量％以下、Ｃｕ：０．６０質量％以上１．２０質量％以下、Ｍｇ：０．０５質量％以上０．８０質量％以下、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、前記犠牲材は、Ｓｉ：０．１０質量％以上１．２０質量％以下、Ｚｎ：２．００質量％以上７．００質量％以下、Ｍｎ：０．４０質量％以下、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、前記中間層は、Ｓｉ：０．０５質量％以上１．２０質量％以下、Ｍｎ：０．５０質量％以上２．００質量％以下、Ｃｕ：０．１０質量％以上１．２０質量％以下、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる。
　本発明に係るアルミニウム合金ブレージングシートは、優れたろう付後強度とろう付性とを発揮できる。
図１は、本発明の実施形態に係るアルミニウム合金ブレージングシートの断面図である。 図２Ａは、間隙充填試験を説明するための図であり、下板と上板とを組み合わせた状態の斜視図である。 図２Ｂは、間隙充填試験を説明するための図であり、下板と上板とを組み合わせた状態の側面図である。 図３Ａは、ろう広がり試験を説明するための図であり、下板に上板を載置した状態の上面図である。なお、上側のステンレス板を外した状態の図である。 図３Ｂは、ろう広がり試験を説明するための図であり、下板に上板を載置した状態の側面図である。
　以下、適宜図面を参照して、本発明に係るアルミニウム合金ブレージングシート（以下、適宜、ブレージングシートという）を実施するための形態について説明する。
［アルミニウム合金ブレージングシート］
　本実施形態に係るブレージングシートは、図１に示すように、心材１と、心材１の一方の面に設けられた犠牲材２と、心材１の他方の面に設けられたろう材４と、心材１とろう材４との間に設けられた中間層３と、を備える。つまり、本実施形態に係るブレージングシート１０は、４層構成である。
　そして、本実施形態に係るブレージングシート１０は、心材１、犠牲材２、中間層３の各成分の含有量が適宜特定されている。
　以下、本実施形態に係るブレージングシートの心材、犠牲材、中間層の各成分について数値限定した理由を詳細に説明する。
［心材］
　本実施形態に係るブレージングシートの心材は、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｍｇを含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる。
　また、本実施形態に係るブレージングシートの心材は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒのうちの１種以上をさらに含有してもよい。
（心材のＳｉ：０．３０質量％以上１．００質量％以下）
　Ｓｉは、母材に固溶することやＭｎとともにＡｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系の金属間化合物を形成することによってろう付後強度を向上させる。また、Ｓｉは、Ｍｇとともに、ろう付後強度を向上させる。Ｓｉの含有量が０．３０質量％未満では、強度向上の効果が小さい。一方、Ｓｉの含有量が１．００質量％を超えると、固相線温度が低下し、ろう付時に溶融が生じる恐れがある。
　したがって、Ｓｉの含有量は、０．３０質量％以上１．００質量％以下である。
　Ｓｉの含有量は、ろう付後強度を向上させる観点から、０．４０質量％以上が好ましく、０．５０質量％以上がより好ましい。また、Ｓｉの含有量は、ろう付時の溶融の発生を回避する観点から、０．８０質量％以下が好ましく、０．７０質量％以下がより好ましい。
（心材のＭｎ：０．５０質量％以上２．００質量％以下）
　Ｍｎは、母材に固溶することや、ＳｉとともにＡｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系の金属間化合物を形成することによってろう付後強度を向上させる。Ｍｎの含有量が０．５０質量％未満では、強度向上の効果が小さい。一方、Ｍｎの含有量が２．００質量％を超えると、金属間化合物が粗大に析出し、圧延性が低下しブレージングシートの製造が困難となる。
　したがって、Ｍｎの含有量は、０．５０質量％以上２．００質量％以下である。
　Ｍｎの含有量は、ろう付後強度を向上させる観点から、０．８０質量％以上が好ましく、１．２０質量％以上がより好ましい。また、Ｍｎの含有量は、圧延性の低下を抑制する観点から、１．８０質量％以下が好ましく、１．６０質量％以下がより好ましい。
（心材のＣｕ：０．６０質量％以上１．２０質量％以下）
　Ｃｕは、ろう付後に母相に固溶し、ろう付後強度を向上させる。Ｃｕの含有量が０．６０質量％未満では、強度向上の効果が小さい。一方、Ｃｕの含有量が１．２０質量％を超えると、固相線温度が低下し、ろう付時に溶融する恐れがある。
　したがって、Ｃｕの含有量は、０．６０質量％以上１．２０質量％以下である。
　Ｃｕの含有量は、ろう付後強度を向上させる観点から、０．８０質量％以上が好ましく、０．９０質量％以上がより好ましい。また、Ｃｕの含有量は、ろう付時の溶融の発生を回避する観点から、１．１０質量％以下が好ましい。
（心材のＭｇ：０．０５質量％以上０．８０質量％以下）
　Ｍｇは、Ｓｉとの相互作用により、ろう付後強度を向上させる。Ｍｇの含有量が０．０５質量％未満では、強度向上の効果が小さい。一方、Ｍｇの含有量が０．８０質量％を超えると、ろう付に用いるフラックスと反応し、ろう付性を著しく低下させる。
　したがって、Ｍｇの含有量は、０．０５質量％以上０．８０質量％以下である。
　Ｍｇの含有量は、ろう付後強度を向上させる観点から、０．３０質量％以上が好ましく、０．４０質量％以上がより好ましい。また、Ｍｇの含有量は、ろう付性の低下を回避する観点から、０．７０質量％以下が好ましい。
（心材のＴｉ：０．３０質量％以下）
　Ｔｉは、一般的に知られているように、アルミニウム合金中に層状に分布することによって、ブレージングシートの電位分布もＴｉの濃淡に対応した分布となることから、腐食形態が層状化し、板厚方向への腐食の進行速度を低減させることができるため、耐食性の向上に寄与する。ただし、Ｔｉの含有量が０．３０質量％を超えると、鋳造時に粗大なＡｌ３Ｔｉ金属間化合物を形成し易くなり、加工性が低下するため、チューブ成形時に割れが発生し易くなる。
　したがって、Ｔｉを含有させる場合、Ｔｉの含有量は、０．３０質量％以下である。
（心材のＣｒ：０．３０質量％以下）
　Ｃｒは、一般的に知られているように、ＡｌとＡｌ３Ｃｒ分散粒子を形成して分散強化することによって、ろう付後強度を向上させる。ただし、Ｃｒの含有量が０．３０質量％を超えると、粗大なＡｌ３Ｃｒ金属間化合物を形成し、圧延性を低下させる。
　したがって、Ｃｒを含有させる場合、Ｃｒの含有量は、０．３０質量％以下である。
（心材のＺｒ：０．３０質量％以下）
　Ｚｒは、一般的に知られているように、ＡｌとＡｌ３Ｚｒ分散粒子を形成して分散強化することによって、ろう付後強度を向上させる。ただし、Ｚｒの含有量が０．３０質量％を超えると、粗大なＡｌ３Ｚｒ金属間化合物を形成し、加工性が低下することによって、チューブ成形時に割れが発生し易くなる。
　したがって、Ｚｒを含有させる場合、Ｚｒの含有量は、０．３０質量％以下である。
　前記したＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒは、前記した上限値を超えなければ、心材に１種以上、つまり１種が含まれる場合だけでなく、２種以上が含まれていても、当然に本発明の効果を妨げない。
（心材の残部：Ａｌ及び不可避的不純物）
　本実施形態に係るブレージングシートの心材の残部はＡｌ及び不可避的不純物である。不可避的不純物は、原料の溶解時に不可避的に混入する不純物であり、例えば、Ｖ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｎａ、Ｓｒ、Ｌｉ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等が本発明の効果を妨げない範囲で含有されていてもよい。
　詳細には、Ｖ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｎａ、Ｓｒ、Ｌｉ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎは、其々、０．０５質量％以下の範囲であれば本発明の効果を阻害しない。そして、これらの各成分については、前記した所定の含有量を超えなければ、不可避的不純物として含有される場合だけではなく、積極的に添加される場合であっても、本発明の効果を妨げない。
　また、前記したＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒも不可避的不純物として含有されていてもよく、この場合の含有量は、例えば、個々に０．１質量％以下、合計で０．３質量％以下である。
［犠牲材］
　本実施形態に係るブレージングシートの犠牲材は、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｍｎを含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる。
　また、本実施形態に係るブレージングシートの犠牲材は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒのうちの１種以上をさらに含有してもよい。
（犠牲材のＳｉ：０．１０質量％以上１．２０質量％以下）
　Ｓｉは、犠牲材の強度を向上させる。Ｓｉの含有量が０．１０質量％未満では、強度向上の効果が小さい。一方、Ｓｉの含有量が１．２０質量％を超えると、固相線温度が低下し、ろう付時に溶融が生じる恐れがある。
　したがって、Ｓｉの含有量は、０．１０質量％以上１．２０質量％以下である。
　Ｓｉの含有量は、強度を向上させる観点から、０．３０質量％以上が好ましく、０．４０質量％以上、０．６０質量％以上がより好ましい。また、Ｓｉの含有量は、ろう付時の溶融の発生を回避する観点から、１．００質量％以下が好ましく、０．９０質量％以下がより好ましい。
（犠牲材のＺｎ：２．００質量％以上７．００質量％以下）
　Ｚｎは、母材の電位を卑にし、心材及び中間層に対して犠牲防食効果を高めることで、孔食や隙間腐食を防止する。Ｚｎの含有量が２．００質量％未満では、犠牲防食の効果が小さい。一方、Ｚｎの含有量が７．００質量％を超えると、犠牲材の自己腐食性が増加し過ぎて、ブレージングシート全体の耐食性を低下させてしまう。
　したがって、Ｚｎの含有量は、２．００質量％以上７．００質量％以下である。
　Ｚｎの含有量は、犠牲防食効果を高める観点から、３．００質量％以上が好ましく、４．００質量％以上がより好ましい。また、Ｚｎの含有量は、耐食性の低下を回避する観点から、６．００質量％以下が好ましく、５．００質量％以下がより好ましい。
（犠牲材のＭｎ：０．４０質量％以下）
　Ｍｎは、母材に固溶することや、ＳｉとともにＡｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系の金属間化合物を形成することによってろう付後強度を向上させる。また、犠牲材面における溶融ろうの流動性に大きな影響を与える。詳細には、Ｍｎの含有量が０．４０質量％以下であると、ろう付時における犠牲材面の溶融ろうの流動性が大幅に高まり、ろう付性を大幅に向上させることができる。
　したがって、Ｍｎの含有量は０．４０質量％以下である。
　Ｍｎの含有量は、ろう付性を向上させる観点から、０．３０質量％以下が好ましく、０．２０質量％以下、０．１０質量％以下、０．０３質量％以下、０．０１質量％以下がより好ましい。
　一方、Ｍｎの含有量の下限については、特に限定されず、０質量％でもよい。
　なお、本実施形態に係るブレージングシートの犠牲材は、Ｍｎの含有量を所定値以下に規制していることから、犠牲材自体の強度は若干低下するものの、前記した心材のＭｇをはじめ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕの含有量を其々所定範囲内に詳細に特定することによって、ブレージングシート全体としての強度を確保することができる。
（犠牲材のＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒ：０．３０質量％以下）
　犠牲材におけるＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒは、其々、前記した心材のＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒと同様の挙動を示し、これらを犠牲材に含有させる場合、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒの含有量は、其々、０．３０質量％以下である。
　そして、前記したＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒは、前記した上限値を超えなければ、犠牲材に１種以上、つまり１種が含まれる場合だけでなく、２種以上が含まれていても、当然に本発明の効果を妨げない。
（犠牲材の残部：Ａｌ及び不可避的不純物）
　本実施形態に係るブレージングシートの犠牲材の残部はＡｌ及び不可避的不純物である。不可避的不純物は、原料の溶解時に不可避的に混入する不純物であり、例えば、Ｖ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｎａ、Ｓｒ、Ｌｉ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等が本発明の効果を妨げない範囲で含有されていてもよい。
　詳細には、Ｖ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｎａ、Ｓｒ、Ｌｉ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎは、其々、０．０５質量％以下の範囲であれば本発明の効果を阻害しない。そして、これらの各成分については、前記した所定の含有量を超えなければ、不可避的不純物として含有される場合だけではなく、積極的に添加される場合であっても、本発明の効果を妨げない。
　また、前記したＭｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒも不可避的不純物として含有されていてもよく、この場合の含有量は、例えば、個々に０．１質量％以下、合計で０．３質量％以下である。
［中間層］
　本実施形態に係るブレージングシートの中間層は、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕを含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる。
　また、本実施形態に係るブレージングシートの中間層は、Ｍｇを含有してもよく、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒのうちの１種以上をさらに含有してもよい。
（中間層のＳｉ：０．０５質量％以上１．２０質量％以下）
　Ｓｉは、母材に固溶することや、ＭｎとともにＡｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系の金属間化合物を形成することによってろう付後強度を向上させる。Ｓｉの含有量が０．０５質量％未満では、強度向上の効果が小さい。一方、Ｓｉの含有量が１．２０質量％を超えると、固相線温度が低下し、ろう付時に溶融が生じる恐れがある。
　したがって、Ｓｉの含有量は、０．０５質量％以上１．２０質量％以下である。
　Ｓｉの含有量は、ろう付後強度を向上させる観点から、０．３０質量％以上が好ましく、０．５０質量％以上、０．７０質量％以上がより好ましい。また、Ｓｉの含有量は、ろう付時の溶融の発生を回避する観点から、１．１０質量％以下が好ましく、１．００質量％以下が好ましい。
（中間層のＭｎ：０．５０質量％以上２．００質量％以下）
　Ｍｎは、母材に固溶することや、ＳｉとともにＡｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系の金属間化合物を形成することによってろう付後強度を向上させる。Ｍｎの含有量が０．５０質量％未満では、強度向上の効果が小さい。一方、Ｍｎの含有量が２．００質量％を超えると、金属間化合物が粗大に析出し、圧延性が低下しブレージングシートの製造が困難となる。
　したがって、Ｍｎの含有量は、０．５０質量％以上２．００質量％以下である。
　Ｍｎの含有量は、ろう付後強度を向上させる観点から、０．８０質量％以上が好ましく、１．２０質量％以上がより好ましい。また、Ｍｎの含有量は、圧延性の低下を抑制する観点から、１．８０質量％以下が好ましく、１．６０質量％以下がより好ましい。
（中間層のＣｕ：０．１０質量％以上１．２０質量％以下）
　Ｃｕは、ろう付後に母相に固溶し、ろう付後強度を向上させる。Ｃｕの含有量が０．１０質量％未満では、強度向上の効果が小さい。一方、Ｃｕの含有量が１．２０質量％を超えると、固相線温度が低下し、ろう付時に溶融する恐れがある。
　したがって、Ｃｕの含有量は、０．１０質量％以上１．２０質量％以下である。
　Ｃｕの含有量は、ろう付後強度を向上させる観点から、０．６０質量％以上が好ましく、０．８０質量％以上、０．９０質量％以上がより好ましい。また、Ｃｕの含有量は、ろう付時の溶融の発生を回避する観点から、１．１０質量％以下が好ましく、１．００質量％以下がより好ましい。
（中間層のＭｇ：０．２０質量％以下）
　Ｍｇは、Ｓｉとの相互作用により、ろう付後強度を向上させる。ただし、Ｍｇの含有量が０．２０質量％を超えると、ろう付加熱時における中間層からろう材へのＭｇ拡散量が多くなり、ろう付に用いるフラックスとの反応が多量に生じ、ろう付性を著しく低下させる。
　したがって、Ｍｇを含有させる場合、Ｍｇの含有量は、０．２０質量％以下である。
（中間層のＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒ：０．３０質量％以下）
　中間層におけるＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒは、其々、前記した心材のＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒと同様の挙動を示し、これらを中間層に含有させる場合、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒの含有量は、其々、０．３０質量％以下である。
　そして、前記したＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒは、前記した上限値を超えなければ、中間層に１種以上、つまり１種が含まれる場合だけでなく、２種以上が含まれていても、当然に本発明の効果を妨げない。
（中間層の残部：Ａｌ及び不可避的不純物）
　本実施形態に係るブレージングシートの中間層の残部はＡｌ及び不可避的不純物である。不可避的不純物は、原料の溶解時に不可避的に混入する不純物であり、例えば、Ｖ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｎａ、Ｓｒ、Ｌｉ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等が本発明の効果を妨げない範囲で含有されていてもよい。
　詳細には、Ｖ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｎａ、Ｓｒ、Ｌｉ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎは、其々、０．０５質量％以下の範囲であれば本発明の効果を阻害しない。そして、これらの各成分については、前記した所定の含有量を超えなければ、不可避的不純物として含有される場合だけではなく、積極的に添加される場合であっても、本発明の効果を妨げない。
　また、前記したＭｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒも不可避的不純物として含有されていてもよく、この場合の含有量は、例えば、個々に０．１質量％以下、合計で０．３質量％以下である。
［ろう材］
　本実施形態に係るブレージングシートのろう材は、例えば、Ａｌ－Ｓｉ系合金からなる。Ａｌ－Ｓｉ系合金としては、例えば、一般的なＪＩＳ合金、例えば、ＪＩＳＺ３２６３：２００２に規定されている４３４３、４０４５等が挙げられる。Ａｌ－Ｓｉ系合金としては、例えば、Ｓｉを５質量％以上１５質量％以下（好ましくは７質量％以上１３質量％以下）含有したものを用いることができる。ただし、Ｓｉ含有量はこの範囲に限られるものではない。また、ろう材は、ろう材としての機能を発揮できる公知の成分組成のものであればよく、Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金等であってもよい。また、その他の元素を含むものであってもよい。
［用途］
　本実施形態に係るブレージングシートは、例えば、自動車用熱交換器の部材、例えば、ラジエータのチューブ材等に用いることができる。
［厚さ、及び、クラッド率］
　本実施形態に係るブレージングシートの厚さは特に限定されないが、自動車用熱交換器の部材に適用することを考慮すると、例えば、０．３５ｍｍ以下（好ましくは０．１ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下）である。
　また、本実施形態に係るブレージングシートの各部材のクラッド率（ブレージングシートの全厚を１００％とした場合の各部材の厚さの割合）についても特に限定されないが、例えば、ろう材のクラッド率は５％以上２５％以下（好ましくは１０％以上２０％以下）、中間層のクラッド率は５％以上２５％以下（好ましくは７％以上２０％以下）、犠牲材のクラッド率は５％以上２５％以下（好ましくは１０％以上２０％以下）である。
［ブレージングシートの製造方法］
　本実施形態に係るブレージングシートの製造方法は特に限定されず、例えば公知のクラッド材の製造方法により製造される。以下にその一例を説明する。
　まず、心材、犠牲材、ろう材、中間層のそれぞれの成分組成のアルミニウム合金を、溶解、鋳造し、さらに必要に応じて面削（鋳塊の表面平滑化処理）、均質化処理して、それぞれの鋳塊を得る。そして、犠牲材、ろう材、中間層の鋳塊については、所定厚さまで熱間圧延もしくは機械的にスライスを施し、心材の鋳塊と組み合わせて、常法にしたがって、熱間圧延によりクラッド材とする。その後、このクラッド材に対して、冷間圧延、必要に応じて中間焼鈍、さらに、最終冷間圧延を施し、必要に応じて最終焼鈍を施す。
　なお、均質化処理は４００～６１０℃で１～２０時間、中間焼鈍は２００～４５０℃で１～２０時間実施するのが好ましい。また、最終焼鈍は１５０～４５０℃で１～２０時間実施するのが好ましい。そして、最終焼鈍を実施する場合、中間焼鈍を省略することが可能である。また、調質は、Ｈ１ｎ、Ｈ２ｎ、Ｈ３ｎ（ＪＩＳ　Ｈ０００１：１９９８）のいずれでもよい。
　本実施形態に係るアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法は、以上説明したとおりであるが、前記各工程において、明示していない条件については、従来公知の条件を用いればよく、前記各工程での処理によって得られる効果を奏する限りにおいて、その条件を適宜変更できることは言うまでもない。
　次に、本発明に係るアルミニウム合金ブレージングシートについて、本発明の要件を満たす実施例と本発明の要件を満たさない比較例とを比較して具体的に説明する。
［供試材作製］
　本実施形態として示した前記の製造方法によって、表１～４に示す成分組成のアルミニウム合金を鋳造、均質化処理、熱間圧延（又はスライス）を施し、ろう材－中間層－心材－犠牲材を重ね合わせて、熱間圧延、冷間圧延、最終焼鈍を施し、板厚０．２ｍｍの供試材（ブレージングシート）を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
［試験内容］
（ろう付後強度試験）
　作製した供試材について、必要に応じた大きさに切断し、窒素雰囲気下で５７７℃以上の温度範囲で７～８分保持するろう付相当の加熱処理を行った後、室温で７日間保持した。この供試材について、ＪＩＳＺ２２４１：２０１１の１３Ｂ号試験片を作製し、引張試験機を使用して引張強さを測定した。クロスヘッド速度は０．２％耐力に到達するまでは５ｍｍ／分で実施し、その後は２０ｍｍ／分で試験片が破断するまで実施した。
　そして、「ろう付後強度」については、１９０ＭＰａ以上を合格と判断した。
（ろう付性：間隙充填試験）
　作製した供試材について、２５ｍｍ×５５ｍｍのサイズに切断して試験片とした。そして、試験片（供試材）のろう材表面にフッ化物系フラックスを塗布した後、図２Ａ、２Ｂに示す状態となるように、試験片である下板２１と上板２２との間にφ２ｍｍのステンレス製スペーサ２３を挟み、一定のクリアランスを設けた状態でワイヤ２４を用いて固定した。そして、この状態の試験片を、窒素雰囲気下において５７７℃以上の温度範囲で３～４分間、保持した後、間隙充填長さを測定した。なお、ろう付の最大到達温度は供試材の溶融温度以下とした。
　なお、図２Ａ、２Ｂの試験片である下板２１は、ろう材側が上側となるように配置している。また、図２Ａ、２Ｂの上板２２は厚さ１ｍｍのＪＩＳＺ３２６３：２００２に規定されている合金番号３００３のアルミニウム合金板を使用した。
　そして、間隙充填試験の結果が示す「ろう材面のろう付性」については、１５ｍｍ以上を合格と判断した。
（ろう付性：ろう広がり試験）
　作成した供試材について、４０ｍｍ×７０ｍｍのサイズに切断して試験片とした。そして、図３Ａ、３Ｂに示す状態となるように、２枚のステンレス板３３と固定具３４（ボルト、ナット）を用いて試験片（供試材）である下板３１と上板３２とを固定し窒素雰囲気下で５７７℃以上の温度範囲で２～３分間、保持した後、ろうの広がり面積（＝上面視において上板３２の１５ｍｍ×２０ｍｍの領域から広がったろうの面積）を測定した。なお、ろう付の最大到達温度は供試材の溶融温度以下とした。
　詳細には、図３Ａ、３Ｂの試験片である下板３１は、犠牲材が上側となるように配置した。また、図３Ａ、３Ｂの上板３２はＡｌ－Ｓｉ系のろう材を備えるブレージングシートであり、上板３２のろう材が下板３１の犠牲材に接するように配置した。当然、各試験片のろう広がり試験で使用した上板３２は、同じ構成のブレージングシートを用いた。
　なお、図３Ｂにおける２枚のステンレス板３３と固定具３４とは、保持時における下板３１と上板３２との位置のズレを防止するためのものである。
　なお、前記した各試験における加熱状態での保持時間が所定時間以上となると、強度の数値に大きな変動は生じないとともに、溶融ろうの状態も大きく変化するような事態は考えられないことから、ろう付後強度試験、間隙充填試験、及び、ろう広がり試験における保持時間は２分以上であれば各結果に大きな影響は与えない。
　そして、ろう広がり試験の結果が示す「犠牲材面のろう付性」については、１３０ｍｍ２以上を合格と判断した。
　これらの結果を表５に示す。なお、表５において、本発明の要件を満たさないものにつては数値に下線を引いて示し、評価を行わなかったものは評価項目の欄において「－」で示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
［結果の検討］
　表１～５に示すように、Ｎｏ．１～８、１０～１２、１５～１８は、本発明の規定する成分組成を満たす供試材である。
　そして、Ｎｏ．１～７、１０～１２、１５～１８は、本発明の規定する成分組成を満たすことから、ろう付後強度が十分に高いレベルを示した。
　なお、Ｎｏ．８は、ろう付後強度試験を実施しなかったが、Ｎｏ．５の心材、ろう材、犠牲材の組成が同じであるとともに中間層のＭｇの含有量が多かったことから、少なくともＮｏ．５のろう付後強度よりも高い数値が得られると推察される。
　そして、Ｎｏ．１～８、１０～１２、１５～１８は、本発明の規定する成分組成を満たすことから、間隙充填試験において好ましい結果が得られた。
　また、Ｎｏ．１、２、１０～１２、１５、１６は、本発明の規定する成分組成を満たすことから、ろう広がり試験において好ましい結果が得られた。
　なお、Ｎｏ．３～８、１７、１８は、ろう広がり試験を実施しなかった。しかしながら、Ｎｏ．３～８は、Ｎｏ．１、２と同じ犠牲材、又は、略同じ犠牲材（Ｍｎ量がさらに低い犠牲材）を備え、Ｎｏ．１７、１８は、Ｎｏ．１０と同じ犠牲材を備えていた。よって、Ｎｏ．３～８の犠牲材面における溶融ろうの流動性はＮｏ．１、２と同程度となる結果、ろうの広がり面積もＮｏ．１、２と同程度になると推察され、Ｎｏ．１７、１８の犠牲材面における溶融ろうの流動性はＮｏ．１０と同程度となる結果、ろうの広がり面積もＮｏ．１０と同程度になると推察される。
　これらの結果から、ブレージングシートが本発明の規定する成分組成を満たすことによって、「ろう付後強度」だけでなく、「ろう付性」（間隙充填試験の結果が示すろう材面のろう付性、及び、ろう広がり試験の結果が示す犠牲材面のろう付性）にも優れ、両者を高いレベルで両立できることが確認できた。
　一方、Ｎｏ．９、１３、１４は、犠牲材のＭｎの含有量が多かったため、犠牲材表面における溶融ろうが流動せず、ろう広がり試験では所望のレベルに達しなかった。つまり、Ｎｏ．９、１３、１４は、ろう付性に劣るとの評価が得られた。
　なお、「犠牲材のＭｎ量（質量％）」を横軸とし、ろう広がり試験の結果である「ろうの広がり面積（ｍｍ２）」を縦軸としたグラフに各供試材のデータをプロットしたところ、両者の間（縦軸と横軸の指標）に強い相関関係が存在することを確認できた。具体的には、グラフ上において「犠牲材のＭｎ量（質量％）」が減少するに伴い、「ろうの広がり面積（ｍｍ２）」が大きくなることが確認できた。
　よって、この結果に基づくと、犠牲材のＭｎ量を抑制することによって、ろう付性（犠牲材面のろう付性）を向上できるとの本発明者らの考えが正しいことが明確となった。
　以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　なお、本出願は、２０２０年２月４日出願の日本特許出願（特願２０２０－０１７４５６）及び２０２０年１１月４日出願の日本特許出願（特願２０２０－１８４６４７）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
　１　　心材
　２　　犠牲材
　３　　中間層
　４　　ろう材
　１０　ブレージングシート

Claims (6)

  1. 　心材と、前記心材の一方の面に設けられた犠牲材と、前記心材の他方の面に設けられたろう材と、前記心材と前記ろう材との間に設けられた中間層と、を備えるアルミニウム合金ブレージングシートであって、
    　前記心材は、Ｓｉ：０．３０質量％以上１．００質量％以下、Ｍｎ：０．５０質量％以上２．００質量％以下、Ｃｕ：０．６０質量％以上１．２０質量％以下、Ｍｇ：０．０５質量％以上０．８０質量％以下、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、
    　前記犠牲材は、Ｓｉ：０．１０質量％以上１．２０質量％以下、Ｚｎ：２．００質量％以上７．００質量％以下、Ｍｎ：０．４０質量％以下、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、
    　前記中間層は、Ｓｉ：０．０５質量％以上１．２０質量％以下、Ｍｎ：０．５０質量％以上２．００質量％以下、Ｃｕ：０．１０質量％以上１．２０質量％以下、残部がＡｌ及び不可避的不純物からな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。
  2. 　前記中間層は、Ｍｇ：０．２０質量％以下、をさらに含有することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  3. 　前記心材は、Ｍｇ：０．３０質量％以上を含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  4. 　前記中間層は、Ｔｉ：０．３０質量％以下、Ｃｒ：０．３０質量％以下、Ｚｒ：０．３０質量％以下、のうちの１種以上をさらに含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  5. 　前記心材は、Ｔｉ：０．３０質量％以下、Ｃｒ：０．３０質量％以下、Ｚｒ：０．３０質量％以下、のうちの１種以上をさらに含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
  6. 　前記犠牲材は、Ｔｉ：０．３０質量％以下、Ｃｒ：０．３０質量％以下、Ｚｒ：０．３０質量％以下、のうちの１種以上をさらに含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム合金ブレージングシート。
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