(57)【要約】【課題】  薄肉化しても高強度で、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板と、これを用いた熱交換器を提供することを目的とする。【解決手段】  心材の少なくとも一側面に皮材が形成されたアルミニウム合金板において、皮材はＦＥ：０．０３〜０．３質量％,Ｍｎ：０．４〜１．９質量％、ＳＩ：０．４〜１．４質量％、ＺＮ：２．０〜５．５質量％を含有し残部がＡｌ及び不可避的不純物であり、皮材表面におけるＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の占める面積率が1％以下であることを特徴とする。【選択図】      図２
2006265696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心材の少なくとも一側面に皮材が形成されたアルミニウム合金板において、前記皮材はＦｅ：０．０３０〜０．３０質量％,Ｍｎ：０．４０〜１．９質量％、Ｓｉ：０．４０〜１．４質量％、Ｚｎ：２．０〜５．５質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物であり、かつ、前記皮材表面におけるＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の占める面積率が１％以下であることを特徴とするアルミニウム合金板。
【請求項２】
心材の一側面に請求項１に記載の皮材が形成され、前記心材の他側面にＡｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材を備えることを特徴とするアルミニウム合金板。
【請求項３】
前記皮材がさらにＭｇ：０．３０〜３．０質量％含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアルミニウム合金板。
【請求項４】
請求項３に記載のアルミニウム合金板を用いて形成されることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐食性に優れたアルミニウム合金板、および熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム製熱交換器の素材として、片面又は両面にろう材、犠牲材（以下、皮材と記すことがある）を配した種々の材料が使用されている。特に自動車用熱交換器の素材の場合には、薄肉化を図りつつ高強度且つ高耐食性を維持することが求められている。このような要求に応じるために、例えば特許文献１には、高強度及び高耐食性を有し、高いろう付性を維持したまま大幅な薄肉化を可能としたろう付用アルミニウム合金複合材が開示されている。
【０００３】
特許文献１のろう付アルミニウム合金複合材は、心材の一側面に、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｓｉを含有する皮材を有するアルミニウム合金板を用い、心材組成、及び、皮材組成と厚さを最適化するものである。
【０００４】
具体的には、特許文献１では、心材の組成をＭｇ：０．２質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、Ｆｅ：０．２質量％以下、Ｃｕ：０．２〜１．０質量％、Ｓｉ：０．３〜１．３質量％、更にＣｕ及びＳｉの総量は２．０質量％以下、Ｍｎ：１．５質量％以下及びＴｉ：０．０２〜０．３質量％、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成に規制している。
そして皮材の組成を、Ｚｎ：２〜５質量％、Ｍｎ：０．３〜１．２質量、Ｓｉ：０．０４〜０．９質量％のうち少なくとも１種類以上を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成に規制すると共に、皮材を全厚さの１５％以上のクラッド率と規制することにより最適化している。
【特許文献１】特開２００２−２９４３７７号公報（段落００１４〜００２９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、熱交換器の耐久性向上のために、皮材の耐食性の更なる向上が求められている。特許文献１のように、皮材にＭｎとＳｉとを添加したアルミニウム合金複合材料は、水または水を含む冷却液等と接触するとその界面においてカソード反応性が増大し、腐食進行時のカソード電流、すなわち腐食電流が増大するという問題がある。このため、皮材に孔食形態等で局所的な腐食が生じると、その部分の腐食速度が局所的に増大することになる。従って、皮材のＺｎ、Ｍｎ、Ｓｉ組成、および、皮材クラッド率の最適化だけでは、耐食性が不十分な場合が生じる。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、薄肉化しても高強度が維持され、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板と、このアルミニウム合金板を用いた耐食性に優れる熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは前記課題を解決するために、アルミニウム合金板の皮材の表面における金属間化合物の形態に着目し、皮材が腐食環境にある場合の皮材の組成、および皮材を構成する元素の金属間化合物の形態がカソード反応に及ぼす影響を種々研究した結果、アルミニウム組成に加え、アルミニウム合金表面におけるＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の形態を規制することによって、高強度を維持しつつ耐食性に優れるアルミニウム合金板が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
前記課題を解決した請求項１に記載のアルミニウム合金板は、心材の少なくとも一側面に皮材が形成されたアルミニウム合金板において、皮材はＦｅ：０．０３０〜０．３０質量％、Ｍｎ：０．４０〜１．９質量％、Ｓｉ：０．４０〜１．４質量％、Ｚｎ：２．０〜５．５質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物であり、かつ、皮材表面におけるＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の占める面積率が1％以下であることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載のアルミニウム合金板によれば、アルミニウム合金の組成に加え、アルミニウム合金表面におけるＡｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−（Ｍｎ，Ｆｅ）系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系、Ａｌ−（Ｍｎ，Ｆｅ）−Ｓｉ系等のＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の占める面積率を１％以下に規制することによって、ＭｎとＳｉが含有されていてもアルミニウム合金表面でのカソード反応が抑制される結果、高強度と耐食性を兼ね備えたアルミニウム合金板が得られる。
【００１０】
請求項２に記載のアルミニウム合金板は、心材の一側面に請求項１に記載の皮材が形成され、心材の他側面にＡｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材を備えることを特徴とする。
請求項２のアルミニウム合金板によれば、皮材と反対の面に、一般にＳｉを７〜１２質量％含有するろう材が付与されているので、ろう付けにより熱交換器等に容易に加工することができる。
【００１１】
請求項３に記載のアルミニウム合金板は、請求項１または請求項２に記載のアルミニウム合金板において、皮材がさらにＭｇ：０．３０〜３．０質量％含有することを特徴とする。
請求項３のアルミニウム合金板によれば、皮材が更にＭｇを０．３０〜３質量％含有しているため、より高強度のアルミニウム合金板とすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の熱交換器は、請求項３に記載のアルミニウム合金板を用いて形成されることを特徴とする。
請求項４に記載の熱交換器によれば、高強度で耐食性のあるアルミニウム合金板が用いられているので、水または水を含む冷却液等が流通する面を有する熱交換器、あるいは大気と接する面に結露が生じる熱交換器等において耐食性が優れ、かつ薄肉化することで軽量化された熱交換器を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アルミニウム組成、およびアルミニウム合金表面におけるＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の形態を規制することによって、薄肉化しても高強度が維持され、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板を提供することができる。
また、心材の一側面に所定の組成の皮材を形成し、他側面にＡｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材を形成することで、前記効果と併せ、ろう付けにより熱交換器等に容易に加工可能なアルミニウム合金板を提供することができる。
さらに、本発明に係る熱交換器によれば、耐食性に優れ薄肉化・軽量化された熱交換器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、本発明はこの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく限りにおいて適宜に改変・変更することが可能である。
【００１５】
＜アルミニウム合金板＞
アルミニウム合金板の皮材の組成を、Ｆｅ：０．０３０〜０．３０質量％、Ｍｎ：０．４０〜１．９質量％、Ｓｉ：０．４０〜１．４質量％、Ｚｎ：２．０〜５．５質量％で残部がＡｌ及び不可避的不純物とし、皮材表面におけるＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の占める面積率を１％以下とすることで、薄肉化しても高強度が維持され、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板を発明するに至った。
なお、以下「ＡｌとＭｎとを含む金属間化合物」のことを、「Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物」と記す。また、以下の記載では「皮材表面におけるＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の占める面積率」のことを単に「面積率」と記す場合がある。
以下に、高強度が維持され、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板の各種成分の含量を限定した理由、および面積率を限定した理由について説明する。
【００１６】
(皮材Ｆｅ:０．０３０〜０．３０質量％)
Ｆｅはアルミニウム合金板中で固溶体、およびＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物の1μｍ以下の微細な分散粒子を形成して強度向上に寄与する。
Ｆｅの含量が０．０３０以下では固溶体形成による強度増の効果が不十分である。一方、Ｆｅの含量が０．３０質量％以上ではＡｌ−Ｆｅ系、Ａｌ−（Ｆｅ，Ｍｎ）系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系、Ａｌ−（Ｆｅ，Ｍｎ）−Ｓｉ系の金属間化合物が増大するため、カソード反応が増大する結果、皮材の耐食性が低下する。従って本発明におけるＦｅ含量は、０．０３０〜０．３０質量％とする。
【００１７】
(皮材Ｍｎ：０．４０〜１．９質量％)
Ｍｎはアルミニウム合金板中で固溶し、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物の1μｍ以下の微細な分散粒子を形成して強度向上に寄与する。Ｍｎの含量が０．４０質量％以下では固溶による強度向上の効果が不十分である。一方、Ｍｎの含量が１．９質量％以上では、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物、すなわちＡｌ−（Ｍｎ，Ｆｅ）系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系、Ａｌ−（Ｍｎ，Ｆｅ）−Ｓｉ系の金属間化合物が増大するため、カソード反応が増大する結果、皮材の耐食性が低下する。従って、本発明におけるＭｎ含量は０．４０〜１．９質量％とする。
【００１８】
(皮材Ｓｉ：０．４０〜１．４質量％)
Ｓｉは、アルミニウム合金板中で固溶することで強度向上に寄与する。Ｓｉの含量が０．４０質量％以下では固溶体形成による強度向上の効果が不十分である。一方、Ｓｉの含量が１．４質量％以上では、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物が増大するため、カソード反応が増大し、皮材の耐食性が低下する。従って、本発明におけるＳｉ含量は０．４０〜１．４質量％とする。
【００１９】
(皮材Ｚｎ:２．０〜５．５質量％)
本発明で皮材にＺｎを添加するのは、心材に対して皮材を電気化学的に卑として犠牲陽極効果を付与するためである。
【００２０】
高強度で耐食性のあるアルミニウム合金板を得るには、皮材だけでなく心材の合金組成も規制する必要がある。このため、心材にＣｕを添加する技術が一般に用いられている。Ｃｕは心材の強度を向上させる元素であり、０．２０質量％以上のＣｕを添加することにより心材の強度を向上させることができる。しかし、Ｃｕは心材の強度を向上させることができる反面、粒界腐食感受性を増大させるため、皮材側の耐食性を低下させてしまう。
【００２１】
そこで、本発明に係る皮材と組み合せる心材のＣｕ含量が０．２質量％を超える場合、心材の粒界腐食感受性に対して皮材に犠牲陽極効果を付与するために皮材にＺｎを２質量％以上添加することにより、皮材の電位を粒界に対して卑に設定することができると共に、粒界腐食を防止することができるので、皮材側の耐食性が低下するのを妨げることができる。
【００２２】
一方、Ｚｎの含量が５．５質量％以上となると、皮材の融点が低下することから鋳造性が劣化し、造塊時の生産性が低下する。従って本発明におけるＺｎ含量は２．０〜５．５質量％とする。
【００２３】
(皮材表面のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の面積率：１％以下)
皮材が腐食環境にある場合のカソード反応は、酸素の還元反応が主体である場合が多い。本発明者らが鋭意検討した結果、これらのカソード反応性は、アルミニウムの固溶状態の影響も受けるが、表面に存在するＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の形態によっても著しく影響を受けることが判明した。
【００２４】
すなわち、皮材表面のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の面積率を１％以下とすると、腐食環境下でも皮材のカソード反応性が増大することはなく、腐食電流密度が抑制される結果、皮材の耐食性を向上させることができる。
Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物の面積率が小さい程、皮材のカソード反応性を低下させることができ、面積率の下限値についての限定は特にない。なお、本発明に係る組成のアルミニウム合金板である限り、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物は不可避的に形成されるので、面積率は常に０％より大きな値となる。
腐食初期のカソード反応性を抑制する観点から、皮材表面におけるＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の面積率を１％以下とすることが特に重要である。
【００２５】
なお、面積率が１％以下のアルミニウム合金板は、その組成をＭｎ＋Ｆｅ＜０．６質量％と規制することで得ることができる。さらにアルミニウム合金板の組成がＭｎ＋Ｆｅ≧０．６質量％の場合には、鋳造時の冷却速度を１℃／分以上とし、かつ皮材のＭｎ含量とＦｅ含量の質量比をＦｅ／Ｍｎ＜０．４とすることで実現できる。
【００２６】
Ｍｎ含量とＦｅ含量の質量比がＦｅ／Ｍｎ＜０．４の場合、鋳造時にＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の著しい晶出は無く面積率は１％以下となるが、Ｆｅ／Ｍｎ≧０．４の条件では面積率が１％を超えてしまう。これはＭｎ含量に対するＦｅ含量の比率が増大するに従い、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物の晶出が促進されるためと考えられる。
また、鋳造時の冷却速度が１℃／分未満のときはＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物が成長しやすいため、冷却速度を１℃／分以上とすることが好ましい。
【００２７】
(皮材Ｍｇ：０．３〜３．０質量％)
Ｍｇは、アルミニウム合金板中の強度向上に寄与するが、その反面、ろう付性を低下させてしまう。
心材の一面に皮材を配し他面にろう材を配したアルミニウム合金板の場合、前記の心材の厚さが薄いと、皮材の強度を向上させるため添加したＭｇがろう付時の熱により心材の中を拡散して反対側のろう材まで達し、ろう付性を低下させてしまう。
【００２８】
しかし、心材厚を十分大きくして、心材中を拡散してろう材に達するＭｇの量を低下させることにより、ろう付性を損なうことなく皮材の強度を向上させることができる。具体的には、心材厚をろう材厚の２．５倍以上で、０．１〜１．０ｍｍとすることができる。
【００２９】
この場合、皮材のＭｇ含量が０．３０質量％未満では皮材の強度向上効果が不十分である。３．０質量％を超えると、熱間圧延粗圧時に、皮材と心材とを一体化するクラッド工程での圧着性が低下し、皮材の剥離が生じ易くなり歩留まりが低下する結果、生産性が低下する。従って本発明におけるＭｇ含量は０．３〜３．０質量％とする。
【００３０】
（不可避的不純物）
本発明のアルミニウム合金板においては、不可避的不純物として、例えばＣｒ：０．１質量％以下、Ｔｉ：０．２質量％以下、Ｚｒ：０．２質量％以下、Ｂ：０．１質量％以下、に制限してこれらを含有することは、本発明の効果を妨げるものではないので、このような不可避的不純物の含有は許容される。
【００３１】
（ろう材）
ろう材は公知のろう材から適宜選択して用いることができ、例えばＳｉを７〜１２質量％含有するアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ系合金）のろう材により、本発明に係るアルミニウム合金材を用いた熱交換器等を成形することができる。
【００３２】
（心材）
本発明に係る皮材と組み合せるアルミニウム合金からなる心材として、必要に応じて、例えば心材がＣｕ：０．５〜１．２質量％、Ｍｎ：０．６〜１．９質量％、Ｓｉ：０．５〜１．４質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物である心材、またはＣｕ：０．５〜1．２質量％、Ｍｎ：０．６〜１．９質量％、Ｓｉ：０．５〜１．４質量％含有し、さらに、Ｃｒ：０．０５〜０．３質量％、Ｔｉ：０．０５〜０．３質量％のうち少なくとも1種類を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物である心材等から適宜選択して用いることができる。
【００３３】
＜熱交換器＞
次に、本発明に係るアルミニウム合金板を用いて形成される熱交換器について、ラジエータのチューブに用いる場合を例に説明する。図１は本発明に係るアルミニウム合金板を用いたラジエータ１０のチューブ１１の一部を示す断面図である。
【００３４】
本実施形態に係るラジエータ１０は、チューブ１１と、放熱フィン１２と、チューブ１１を連結するヘッダ１３とが組み合わされた状態でろう付けされている。チューブ１１は心材１の一側面に皮材２が形成され、他側面にろう材３が形成されたアルミニウム合金板を用い、皮材２がチューブ１１の内周面すなわち冷却水と接触する面となり、ろう材３が外周面となる構造となっている。
【００３５】
チューブ１１の成形は、例えばアンコイラーからアルミニウム合金板をフィンパスロールにより円管にし、次に高周波誘導溶接機等によりアルミニウム合金板の端部同士を電縫して溶接し、ビードカッターによって不要なビード部を取り除き、サイジングロールによって所定の寸法形状にすることで行なうことができる。
【００３６】
チューブ１１と、放熱フィン１２およびヘッダ１３とのろう付けは例えば次のようにして行なえる。まず図１のように配置されたチューブ１１、放熱フィン１２及びヘッダ１３に対してノコロック用フラックスをスプレー塗布し、乾燥させた後、露点−４０℃、酸素濃度３００ｐｐｍで６００℃の窒素雰囲気下において５分間加熱することにより、チューブ１１、放熱フィン１２及びヘッダ１３間の接続部においてフィレットを形成させてろう付けすることができる。
【００３７】
本発明に係る高強度で耐食性のあるアルミニウム合金板が用いることにより、耐食性の優れた熱交換器を提供することができる。特に、ろう付により接合されて成形される自動車の熱交換器等の材料として好適に用いることができ、ラジエータ及びヒータコアのチューブ、ヘッダプレート材として使用された場合の内面側（クーラント側）の耐食性、あるいは、エバポレータ、コンデンサとして使用された場合の外面側（大気側）の耐食性が                              優れた熱交換器を提供することができる。さらに、本発明のアルミニウム合金板は高強度であるため、熱交換器の薄肉化が可能となり、軽量な熱交換器を提供することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明に係るアルミニウム合金板について、本発明の規定する必要条件を満たす実施例と、本発明の必要条件を満たさない比較例とを対比して具体的に説明する。
表１に示す組成の皮材、ろう材を原料として、常法により鋳造、均質化処理、熱延・圧着を行い、適宜熱処理、および冷延工程を行い、板厚０．１７〜０．３ｍｍの図２（ａ）に示す構成の２層、または図２（ｂ）に示す３層のアルミニウム合金板の供試材を作製した。表１において、Ｓ９皮材の鋳造時の冷却速度は１℃／分未満、他の皮材の鋳造時の冷却速度は１℃／分以上、とした。
なお、心材にはＳｉ；０．８０質量％、Ｆｅ；０．１８質量％、Ｃｕ；０．９５質量％、Ｍｎ；１．４質量％、Ｍｇ；０．０４質量％、Ｔｉ；０．１２質量％、のアルミニウム合金を用いた。
【００３９】
表１中の下線は本発明の範囲を満たしていないことを示す。図２に示すように、アルミニウム合金板が２層のときは心材１の一面に皮材２が形成され(図２（ａ）)、３層のときは心材１の一側面に皮材２が形成され、他側面にろう材３が形成された構成である(図２（ｂ）)。
【００４０】
【表１】
2006265696.tif 000003
【００４１】
これら供試材について、ろう付条件に相当する加熱条件として、６００℃で５分間加熱した後、皮材表面の金属間化合物の占める面積率、皮材側のカソード反応性を評価し、さらに皮材側耐食性を浸漬試験、ＣＡＳＳ試験で評価した。
【００４２】
＜面積率の測定＞
皮材表面におけるＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の占める面積率の測定は、次の手順で行った。
（１）実施例、および比較例の供試材の表面を圧延時の圧延目が消失するまでバフ研磨を行い、鏡面とした。
（２）研磨後の実施例、および比較例の供試材の表面を走査型電子顕微鏡（日本電子製、ＪＳＭ−Ｔ３３０）にて５００倍で観察した。
（３）これに画像解析処理（高速画像処理装置、東芝製、ＴＯＳＰＩＸ−II）を施した組織写真を用いて３０視野について画像解析し、視野中の１μｍ〜１５μｍのサイズのＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の面積率を計算した。なお、画像解析においてＡｌより原子量の大きいＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物は白いコントラストとして区別される。
【００４３】
＜皮材のカソード反応性＞
皮材のカソード反応性は３電極単室型セルを用いてカソード分極曲線を測定して評価した。３電極単室型セルの対極には白金を用い、参照極には飽和ＫＣｌ溶液中のＡｇ／ＡｇＣｌ電極を用いた。以下、電位はこの参照電極を基準に記述する。
予め空気を吹き込み、十分に空気を飽和させた５質量％のＮａＣｌ水溶液に対極、参照極及び供試材を浸漬して構成したセルを用い、室温下で電位掃引速度２０ｍＶ／分でカソード分極曲線を測定した。
カソード反応性の評価は、酸素の還元反応が生じていると考えられる−１０００Ｖの電位におけるカソード電流密度の値で行なった。この電位でカソード電流密度≦１×１０-4Ａ／ｃｍ2の場合を問題無しとして「○」、カソード電流密度＞１×１０-4Ａ／ｃｍ2の場合を問題ありとして「×」と評価した。
【００４４】
＜皮材耐食性評価＞
皮材の耐食性評価は、本発明に係るアルミニウム合金板が熱交換器等に使用されたとき、皮材の腐食が空気側（熱交換器の外面側）で進行する場合と、冷却水側内（熱交換器の内側）で進行する場合とを想定して行なった。
【００４５】
（空気側想定試験）
空気側で腐食が進行する場合を想定したテストは、JISH8681に拠り連続２５０時間のＣＡＳＳ試験により．試験後の腐食深さで評価した。
腐食深さが皮材厚さ以下のときを◎、皮材厚さ＋２０μｍ未満のときを○、皮材厚さ＋２０μｍ以上のときを×と評価した。
【００４６】
（冷却水側想定試験）
冷却水側で腐食が進行する場合を想定したテストは、腐食模擬試験水溶液（Ｃｌ-：３００質量ｐｐｍ、ＳＯ42+：１００質量ｐｐｍ、Ｃｕ2+：５質量ｐｐｍ）に供試材を８８℃で８時間浸漬した後、浸漬したまま加熱をとめて室温まで自然冷却し、１６時間放置するサイクルの腐食試験を３０日間行ない、試験後の腐食深さを評価した。
腐食深さが皮材厚さ以下のときを◎、皮材厚さ＋２０μｍ未満のときを○、皮材厚さ＋２０μｍ以上のときを×と評価した。
【００４７】
＜ろう付後強度＞
供試材からＪＩＳ５号試験片作製し、室温にて引張強さを測定した。皮材にＭｇを添加したＳ６、Ｓ１４皮材は、ろう付加熱した後、室温で７日保持してから引張強さを測定した。
引張強さが１８０ＭＰａ以上のときを◎、１６０ＭＰａ以上のときを○、１６０ＭＰａ以下のときを×と評価した。
【００４８】
このようにして求めた各特性値を表２に示す。
【００４９】
【表２】
2006265696.tif 000004
【００５０】
表２に示すように、本発明の必要条件を満たすＳ１〜Ｓ６皮材を用いた本実施例はカソード反応性、浸漬耐食性（冷却水側想定試験）、ＣＡＳＳ耐食性（空気側想定試験）等の耐食性、および引張強さにおいて評価はいずれも「○」であり、問題はなかった。
これに対し、本発明の必要条件を満たさないＳ７〜Ｓ１５皮材を用いた比較例では、耐食性、引張強さのいずれかが「×」であり、好ましくない評価結果となった。
【００５１】
すなわち、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｚｎ含量が耐食性に不利な方向に本発明の範囲から外れる比較例８、１０、１２、１３ではカソード反応性、浸漬耐食性、ＣＡＳＳ耐食性のうち少なくとも１つの評価が「×」であった。さらに、アルミニウム合金板の組成は本発明の範囲内にあるが、面積率が上限値の１％を超える比較例１５の耐食性に関する評価は全て「×」であった。
このことから、アルミニウム合金板の組成だけではなく、面積率も制御することが高強度を維持しつつ耐食性に優れるアルミニウム合金板を得る上で重要であることが分かる。
【００５２】
また、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｍｇ含量が、ろう付け後強度に不利な方向に外れる比較例７、９、１１、１４では、いずれも引張強さの評価結果が「×」であった。
以上述べたように、アルミニウム合金板の組成と面積率を本発明の範囲内に規制することにより、高強度を維持しつつ耐食性に優れるアルミニウム合金板が得られることができた。なお、Ｍｇは、Ｓ６皮材のようにろう付け後強度が特に優れている。ただし、Ｍｇ含量が本発明の上限値を超えると、圧着性、および生産性が低下した。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態に係る熱交換器のチューブの一部を示す断面図である。
【図２】（ａ）は２層の、（ｂ）は３層のアルミニウム合金板の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      心材
２      皮材
３      ろう材
１０    ラジエータ(熱交換器)
【図１】
2006265696.tif 000005
【図２】
2006265696.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月10日(2006.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
心材の少なくとも一側面に皮材が形成されたアルミニウム合金板において、前記皮材はＦｅ：０．０３０〜０．３０質量％,Ｍｎ：０．４０〜１．９質量％、Ｓｉ：０．５４〜１．４質量％、Ｚｎ：２．０〜５．５質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物であり、かつ、前記皮材表面における１〜１５μｍのサイズのＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の占める面積率が１％以下であることを特徴とするアルミニウム合金板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記課題を解決した請求項１に記載のアルミニウム合金板は、心材の少なくとも一側面に皮材が形成されたアルミニウム合金板において、皮材はＦｅ：０．０３０〜０．３０質量％、Ｍｎ：０．４０〜１．９質量％、Ｓｉ：０．５４〜１．４質量％、Ｚｎ：２．０〜５．５質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物であり、かつ、皮材表面における１〜１５μｍのサイズのＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の占める面積率が１％以下であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
＜アルミニウム合金板＞
アルミニウム合金板の皮材の組成を、Ｆｅ：０．０３０〜０．３０質量％、Ｍｎ：０．４０〜１．９質量％、Ｓｉ：０．５４〜１．４質量％、Ｚｎ：２．０〜５．５質量％で残部がＡｌ及び不可避的不純物とし、皮材表面における１〜１５μｍのサイズのＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の占める面積率を１％以下とすることで、薄肉化しても高強度が維持され、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板を発明するに至った。
なお、以下「ＡｌとＭｎとを含む金属間化合物」のことを、「Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物」と記す。また、以下の記載では「皮材表面における１〜１５μｍのサイズのＡｌとＭｎとを含む金属間化合物の占める面積率」のことを単に「面積率」と記す場合がある。
以下に、高強度が維持され、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板の各種成分の含量を限定した理由、および面積率を限定した理由について説明する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
(皮材表面における１〜１５μｍのサイズのＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の面積率：１％以下)
皮材が腐食環境にある場合のカソード反応は、酸素の還元反応が主体である場合が多い。本発明者らが鋭意検討した結果、これらのカソード反応性は、アルミニウムの固溶状態の影響も受けるが、表面に存在するＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の形態によっても著しく影響を受けることが判明した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
すなわち、皮材表面における１〜１５μｍのサイズのＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の面積率を１％以下とすると、腐食環境下でも皮材のカソード反応性が増大することはなく、腐食電流密度が抑制される結果、皮材の耐食性を向上させることができる。
皮材表面における１〜１５μｍのサイズのＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の面積率が小さい程、皮材のカソード反応性を低下させることができ、面積率の下限値についての限定は特にない。なお、本発明に係る組成のアルミニウム合金板である限り、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物は不可避的に形成されるので、面積率は常に０％より大きな値となる。
腐食初期のカソード反応性を抑制する観点から、皮材表面における１〜１５μｍのサイズのＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の面積率を１％以下とすることが特に重要である。