(57)【要約】【課題】薄肉であっても、ろう付後強度が高く、かつ、耐食性に優れる熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供する。【解決手段】第１芯材１および第２芯材２からなる２層構造の芯材５と、この２層構造の芯材５の一面側に配置された第１ろう材３と、この２層構造の芯材５の他面側に配置された第２ろう材４とを備えた熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート１０であって、第１芯材１は、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｚｎを所定量含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、第２芯材２は、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｕを所定量含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、第１芯材１の厚さが、２層構造の芯材５の厚さの４０％以下であり、かつ、２０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする。【選択図】図１
2008189998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１芯材および第２芯材からなる２層構造の芯材と、この２層構造の芯材の一面側に配置された第１ろう材と、この２層構造の芯材の他面側に配置された第２ろう材とを備えた熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートであって、
前記第１芯材は、Ｍｎ：１．５質量％を超え２．０質量％以下、Ｓｉ：０．６質量％以上１．５質量％以下、Ｚｎ：１．０質量％以上４．０質量％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
前記第２芯材は、Ｍｎ：１．５質量％を超え２．０質量％以下、Ｓｉ：０．６質量％以上１．５質量％以下、Ｃｕ：０．３質量％以上１．０質量％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
前記第１芯材の厚さが、前記２層構造の芯材の厚さの４０％以下であり、かつ、２０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【請求項２】
前記第１芯材および前記第２芯材の少なくとも一方が、さらに、Ｍｇ：０．０５質量％を超え０．３０質量％以下を含有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【請求項３】
前記第１芯材および前記第２芯材の少なくとも一方が、さらに、Ｔｉ：０．１０質量％以上０．３５質量％以下を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の熱交換器に使用される熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用のエバポレータやコンデンサ等の熱交換器におけるチューブ材等の材料としては、アルミニウム合金製ブレージングシートが使用されている。
従来、熱交換器においては、軽量化、小型化の取り組みが継続的になされており、熱交換器に使用されるブレージングシートにおいても、板厚をより薄くすることが目標とされている。そのため、従来の材料に比べ、より、ろう付後強度が高く、高耐食性を有する材料が必要とされている。
【０００３】
このような背景の中、これまでにも多くの検討がなされており、例えば、特許文献１には、外面および内面の高耐食性を得るために、ろう材と芯材の間にＺｎを含有する犠牲陽極材層（犠牲陽極層）を設けた４層構造のアルミニウム合金製ブレージングシートが開示されている。また、特許文献２には、耐食性を確保するためにＺｎを添加した中間層材（犠牲陽極層）を芯材の片面に設け、この両外面をろう材とする４層構造のアルミニウム合金製ブレージングシートが開示されている。
【特許文献１】特公昭６２−６１０９９号公報（第２頁右欄５行目〜第３頁左欄１行目）
【特許文献２】特許第３４９４５９１号公報（段落００１７、段落００２５〜００３３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のアルミニウム合金製ブレージングシートにおいては、以下に示すような問題があった。
自動車用熱交換器においては、材料の薄肉化が図られているが、軽量化、小型化およびコストダウンのために、さらなる薄肉化の要請が強まっている。そして、この薄肉化を進めるためには、さらなるろう付後強度の高さと高耐食性が必要とされる。ここで、従来の技術においては、ろう付後強度および耐食性のレベルは向上しているものの、さらなる材料の薄肉化に対応するため、さらに、ろう付後強度が高く、高耐食性であるアルミニウム合金製ブレージングシートの開発が望まれている。
【０００５】
また、従来のアルミニウム合金製ブレージングシートにおいては、芯材にＭｎやＣｕを添加し、さらにはＭｇを添加することで強度を確保している。そして、さらに強度を向上させるためには、これらの添加元素を多くする必要があるが、これらの元素を多く添加することは、耐食性の低下や成形性の低下につながるという問題があった。
さらに、犠牲陽極層においては、Ｚｎを添加することにより犠牲陽極効果を得ているが、犠牲陽極層は強度が低いため、アルミニウム合金製ブレージングシートの高強度化の妨げになるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、薄肉であっても、ろう付後強度が高く、かつ、耐食性に優れる熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートは、第１芯材および第２芯材からなる２層構造の芯材と、この２層構造の芯材の一面側に配置された第１ろう材と、この２層構造の芯材の他面側に配置された第２ろう材とを備えた熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートであって、前記第１芯材は、Ｍｎ：１．５質量％を超え２．０質量％以下、Ｓｉ：０．６質量％以上１．５質量％以下、Ｚｎ：１．０質量％以上４．０質量％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、前記第２芯材は、Ｍｎ：１．５質量％を超え２．０質量％以下、Ｓｉ：０．６質量％以上１．５質量％以下、Ｃｕ：０．３質量％以上１．０質量％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、前記第１芯材の厚さが、前記２層構造の芯材の厚さの４０％以下であり、かつ、２０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、第１芯材にＭｎ、Ｓｉを添加し、また、第２芯材にＭｎ、Ｓｉ、Ｃｕを添加することで、ろう付後強度が向上する。さらに、第１芯材にＺｎを添加し、第２芯材にＣｕを添加することで、ＺｎとＣｕの濃度勾配により、電位がブレージングシートの外面（第１芯材側）から内面（第２芯材側）方向に貴となる。そして、第１芯材の芯材全体に対する割合および厚さを規定することにより、腐食深さを制御することができる。
【０００９】
また、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートは、前記第１芯材および前記第２芯材の少なくとも一方が、さらに、Ｍｇ：０．０５質量％を超え０．３０質量％以下を含有することを特徴とする。
このような構成によれば、第１芯材および第２芯材の少なくとも一方にＭｇを添加することで、さらに、ろう付後強度が向上する。
【００１０】
さらに、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートは、前記第１芯材および前記第２芯材の少なくとも一方が、さらに、Ｔｉ：０．１０質量％以上０．３５質量％以下を含有することを特徴とする。
このような構成によれば、第１芯材および第２芯材の少なくとも一方にＴｉを添加することで、電位が貴であるＴｉＡｌ系の化合物が層状に分布する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートによれば、第１芯材にＭｎ、Ｓｉを添加し、また、第２芯材にＭｎ、Ｓｉ、Ｃｕを添加することで、薄肉化した状態であっても、ブレージングシートのろう付後強度を高くすることができる。さらに、耐食性の求められる外面側にＺｎを含有する第１芯材を設置することで、この第１芯材に含有されるＺｎと、第２芯材に含有されるＣｕにより、外面から内面への電位勾配を制御し、高耐食性を得ることができる。そして、第１芯材の芯材全体に対する割合および厚さを規定することにより、腐食深さを制御することができ、耐食性の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項２に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートによれば、第１芯材および第２芯材の少なくとも一方にＭｇを添加することにより、薄肉化した状態であっても、ろう付後強度をさらに向上させることができる。
【００１３】
請求項３に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートによれば、第１芯材および第２芯材の少なくとも一方にＴｉを添加することにより、ＴｉＡｌ系の化合物が層状に分布し、このＴｉＡｌ系の化合物の電位が貴であることにより、腐食形態が層状化するため、薄肉化した状態であっても、耐食性をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図面を参照して本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートについて詳細に説明する。なお、参照する図面において、図１は、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの構成を示す断面図、図２は、熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法のフローを示す図である。
【００１５】
図１に示すように、熱交換器用アルミニウム合金製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）１０は、第１芯材１および第２芯材２からなる２層構造の芯材５の一面側に第１ろう材３、２層構造の芯材５の他面側に第２ろう材４をクラッドした４層材である。
なお、本材料を熱交換器に使用した際、第１ろう材３は大気側、第２ろう材４は流体（冷媒等）通路側となる。
【００１６】
次に、ブレージングシート１０を構成する第１芯材１、第２芯材２、第１ろう材３、第２ろう材４における合金成分の含有量の数値限定理由および板厚の限定理由について説明する。
【００１７】
≪第１芯材≫
第１芯材１は、Ｍｎ：１．５質量％を超え２．０質量％以下、Ｓｉ：０．６質量％以上１．５質量％以下、Ｚｎ：１．０質量％以上４．０質量％以下を含有し、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である。
【００１８】
＜Ｍｎ：１．５質量％を超え２．０質量％以下＞
Ｍｎは、ろう付後強度を向上させる効果があり、含有量を多くすることで、ろう付後強度を高めることができる。
Ｍｎの含有量が１．５質量％以下では、ろう付後強度を向上させる効果が小さく、一方、２．０質量％を超えると、粗大な金属間化合物が形成され、成形性の低下および耐食性の低下を起こす。また、Ｍｎは、エロージョンに対する効果もあり、Ｍｎの含有量が１．５質量％以下ではエロージョンの発生が顕著になる。
したがって、Ｍｎの含有量は、１．５質量％を超え２．０質量％以下とする。
【００１９】
＜Ｓｉ：０．６質量％以上１．５質量％以下＞
Ｓｉは、ろう付後強度を向上させる効果があり、特に、ＭｇやＭｎと共存させると、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系金属間化合物、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物を形成して、ろう付後強度をさらに向上させる。
Ｓｉの含有量が０．６質量％未満では、ろう付後強度を向上させる効果が小さく、一方、１．５質量％を超えると、第１芯材１の融点低下と低融点相の増加により、ろう付け時に第１芯材１の溶融が生じ、耐食性が低下する。
したがって、Ｓｉの含有量は、０．６質量％以上１．５質量％以下とする。
【００２０】
＜Ｚｎ：１．０質量％以上４．０質量％以下＞
Ｚｎは、ろう付後強度を向上させる効果は小さいが、合金の電位を卑にさせるため、電位が貴な材料と組み合わせた場合、犠牲陽極として作用し、貴な材料を防食する。このため、第１芯材１にはＺｎを添加する。
Ｚｎの含有量が１．０質量％未満では、犠牲防食としての効果が小さく、耐食性が低下し、一方、４．０質量％を超えると、外面にろう付け接合されるフィンやその他部材のフィレット部にＺｎが濃化し、フィレット部のＺｎ濃度が高くなるため、フィレット部が優先腐食する問題が発生する。
したがって、Ｚｎの含有量は、１．０質量％以上４．０質量％以下とする。
【００２１】
＜残部：Ａｌおよび不可避的不純物＞
第１芯材１の成分は、前記の他、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるものである。なお、不可避的不純物として、例えば、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐ、Ｂｅ、Ｂ等が考えられる。Ｆｅについては０．４０質量％以下、他の元素については０．２０質量％以下含有しても、本発明の効果を妨げない。
【００２２】
≪第２芯材≫
第２芯材２は、Ｍｎ：１．５質量％を超え２．０質量％以下、Ｓｉ：０．６質量％以上１．５質量％以下、Ｃｕ：０．３質量％以上１．０質量％以下を含有し、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である。
【００２３】
＜Ｍｎ：１．５質量％を超え２．０質量％以下＞
Ｍｎは、ろう付後強度を向上させる効果があり、含有量を多くすることで、ろう付後強度を高めることができる。
Ｍｎの含有量が１．５質量％以下では、ろう付後強度を向上させる効果が小さく、一方、２．０質量％を超えると、粗大な金属間化合物が形成され、成形性の低下および耐食性の低下を起こす。また、Ｍｎは、エロージョンに対する効果もあり、Ｍｎの含有量が１．５質量％以下ではエロージョンの発生が顕著になる。
したがって、Ｍｎの含有量は、１．５質量％を超え２．０質量％以下とする。
【００２４】
＜Ｓｉ：０．６質量％以上１．５質量％以下＞
Ｓｉは、ろう付後強度を向上させる効果があり、特に、ＭｇやＭｎと共存させると、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系金属間化合物、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物を形成して、ろう付後強度をさらに向上させる。
Ｓｉの含有量が０．６質量％未満では、ろう付後強度を向上させる効果が小さく、一方、１．５質量％を超えると、第２芯材２の融点低下と低融点相の増加により、ろう付け時に第２芯材２の溶融が生じ、耐食性が低下する。
したがって、Ｓｉの含有量は、０．６質量％以上１．５質量％以下とする。
【００２５】
＜Ｃｕ：０．３質量％以上１．０質量％以下＞
Ｃｕは、ろう付後強度を向上させる効果がある。また、Ｃｕの添加により電位が貴になるため、電位が卑な材料と組み合わせて犠牲陽極効果による防食を利用できるようになる。このため、第２芯材２にはＣｕを添加する。
Ｃｕの含有量が０．３質量％未満では、ろう付後強度を向上させる効果が小さく、また、ブレージングシード１０における内外面の電位差が小さくなり、耐食性が低下する。一方、１．０質量％を超えると、その効果が飽和する。また、第２芯材２の融点を低下させ、ろう付け時に第２芯材２が溶ける場合があり、耐食性が低下する。さらに、鋳造時の割れ等が発生するため、生産性も低下する。
したがって、Ｃｕの含有量は、０．３質量％以上１．０質量％以下とする。
【００２６】
＜残部：Ａｌおよび不可避的不純物＞
第２芯材２の成分は、前記の他、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるものである。なお、不可避的不純物として、例えば、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐ、Ｂｅ、Ｂ等が考えられる。Ｆｅについては０．４０質量％以下、他の元素については０．２０質量％以下含有しても、本発明の効果を妨げない。
【００２７】
また、第１芯材１および第２芯材２の成分は、前記の他、必要に応じて、第１芯材１および第２芯材２の少なくとも一方に、Ｍｇ：０．０５質量％を超え０．３０質量％以下およびＴｉ：０．１０質量％以上０．３５質量％以下のうち少なくとも１種以上を含有してもよい。
【００２８】
＜Ｍｇ：０．０５質量％を超え０．３０質量％以下＞
Ｍｇは、ろう付後強度を向上させる効果があり、他の元素（Ｍｎ、Ｓｉ）に比べ、ろう付後強度の向上効果が大きい。なお、Ｍｇは、ろう付性を低下させやすいものでもあるが、ろう付性は、許容できる範囲において、フラックス量を増加させること等により確保し、ろう付後強度を優先させてＭｇを添加することが好ましい。ここで、所定のろう付後強度およびろう付性を考慮する場合、第１芯材１、第２芯材２の両方にＭｇを添加する必要はなく、どちらか一方だけでもよい。例えば、第２芯材２にＭｇを添加した場合には、外面側の表面（第１ろう材３の表面）へのＭｇの拡散量は少なく、フラックス量を軽減することができる。
Ｍｇの含有量が０．０５質量％以下では、ろう付後強度を向上させる効果が小さく、０．３０質量％を超えると、ろう付性が低下する。
したがって、Ｍｇの含有量は、０．０５質量％を超え０．３０質量％以下とする。
【００２９】
＜Ｔｉ：０．１０質量％以上０．３５質量％以下＞
Ｔｉの添加により、ＴｉＡｌ系の化合物が層状に分布し、このＴｉＡｌ系化合物の電位が貴であるため、腐食形態が層状化する効果がある。
Ｔｉの含有量が０．１０質量％未満では、層状化の効果が小さく、０．３５質量％を超えると、粗大な金属間化合物が形成され、成形性の低下および耐食性の低下を起こす。
したがって、Ｔｉの含有量は、０．１０質量％以上０．３５質量％以下とする。
【００３０】
≪第１ろう材および第２ろう材≫
第１ろう材３および第２ろう材４は、Ａｌ−Ｓｉ合金であり、Ｓｉ：７質量％以上１３質量％以下が好ましい。Ｓｉは、ろう材としての基本成分であり、低融点で、良好な流動性を得るための元素である。
Ｓｉの含有量が７質量％未満では、ろう付温度５８０〜６２０℃でのＡｌ−Ｓｉ液相量が少なく、ろう付性が劣りやすくなる。一方、１３質量％を超えると、ろう材鋳造時に粗大初晶Ｓｉが増大する。そのため、ブレージングシート１０にした場合の第１ろう材３と第１芯材１との界面、第２ろう材４と第２芯材２との界面での過剰溶融を生じ、ろう付後強度、耐食性を低下させやすい。
【００３１】
第１ろう材３および第２ろう材４の成分は前記の他、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるものである。なお、不可避的不純物として、例えば、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐ、Ｂｅ、Ｂ等が考えられる。Ｆｅについては０．４０質量％以下、他の元素については０．２０質量％以下含有しても、本発明の効果を妨げない。
【００３２】
≪板厚≫
＜熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート＞
４層材であるブレージングシート１０の板厚は、０．１０〜０．４０ｍｍであることが好ましい。
板厚が０．１０ｍｍ未満では、板厚が薄く、さらに耐食性が必要となり、また、エロージョンの影響が大きくなることで耐食性が低下し、ブレージングシート製造工程で表面に押し込まれる異物等の影響も大きくなり、穴あきの危険性が高くなる。一方、０．４０ｍｍを超えると、板厚が厚いため、熱交換器の軽量化、小型化およびコストダウンのための薄肉化の要請に答えられない。
【００３３】
＜第１芯材＞
第１芯材１の厚さは、２層構造の芯材５、すなわち、芯材全体の厚さの４０％以下であり、かつ、２０μｍ以上６０μｍ以下の厚さになるように調整する。
第１芯材１は、犠牲陽極として優先溶解（優先腐食）し、第２芯材２を保護する効果がある。このため、芯材全体に対して４０％を超える厚さになると、第１芯材１が優先腐食することで、芯材全体が４０％を超えて減少することとなるため、残存する板厚が薄くなり、許容できないものとなる。このため、第１芯材１の板厚は、芯材全体の４０％以下とする。なお、下限値については、ブレージングシート１０の板厚と、ろう材クラッド率（２層構造の芯材５の厚さ）により決まることとなる。
【００３４】
また、第１芯材１の板厚が２０μｍ未満では、犠牲陽極層（第１芯材１）が薄くなるため、第２芯材２を完全に防食できなくなり、耐食性が低下する。さらに、第２芯材２のＣｕがブレージングシート製造時の熱処理と、ろう付け熱処理により、外面表面（第１ろう材３の表面）まで拡散し、外面から内面にかけての電位勾配が小さくなることにより、耐食性が低下する。一方、第１芯材１の板厚が６０μｍを超えると、十分な厚さがあるため、防食の効果が飽和する。また、第１芯材１は優先腐食するため、溶解する芯材も多くなり、２層構造の芯材５の厚さ等によっては、残存する板厚が薄くなり、許容できないものとなる。
【００３５】
＜第２芯材＞
第２芯材２の厚さは、特に規定されるものではなく、前記したブレージングシート１０、第１芯材１、以下に説明する第１ろう材３および第２ろう材４の厚さを満足することができる厚さであればよい。
【００３６】
＜第１ろう材および第２ろう材＞
第１ろう材３および第２ろう材４の厚さは、ろう付け前のブレージングシート１０の板厚に対して、それぞれ４〜１５％の範囲であることが好ましい。これらの厚さが４％未満では、熱間圧延においてクラッドする場合の圧着が難しくなり、生産性が阻害されやすい。一方、１５％を超えると、ろう付け時のろうの量が多くなり、ろう付け芯材の浸食が発生したり、ろう付け不良が発生したりしやすくなる。
【００３７】
次に、図２を参照して、熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造工程の一例について説明する。
【００３８】
まず、第１芯材用アルミニウム合金、第２芯材用アルミニウム合金、第１ろう材用アルミニウム合金および第２ろう材用アルミニウム合金を連続鋳造により溶解、鋳造し、必要に応じて、面削、均質化熱処理を行い、第１芯材用鋳塊（第１芯材用部材）、第２芯材用鋳塊（第２芯材用部材）、第１ろう材用鋳塊（第１ろう材用部材）、第２ろう材用鋳塊（第２ろう材用部材）を得る。また、必要に応じて、それぞれ所定厚さに熱間圧延または切断して、第１芯材用部材、第２芯材用部材、第１ろう材用部材、第２ろう材用部材を得る（第１芯材用部材準備工程：Ｓ１ａ、第２芯材用部材準備工程：Ｓ１ｂ、第１ろう材用部材準備工程：Ｓ１ｃ、第２ろう材用部材準備工程：Ｓ１ｄ、均質化熱処理は均熱と記載する）。
【００３９】
ついで、第１芯材用部材、第２芯材用部材、第１ろう材用部材および第２ろう材用部材を所定のクラッド率になるように重ね合わせ工程（Ｓ２）で重ね合わせ、４００℃〜５５０℃の温度で加熱後、熱間圧延工程（Ｓ３）で圧着し板材とする。その後、粗鈍工程(Ｓ４)、冷間圧延工程（Ｓ５）、中間焼鈍工程（Ｓ６）、冷間圧延工程（Ｓ７）を経て所定の板厚とする。
【００４０】
なお、粗鈍工程は、元素の拡散を促進させる場合には実施してもよい。また、中間焼鈍工程（Ｓ６）は、３５０〜４５０℃、３時間以上が好ましく、最終の冷間加工率は３０〜６０％となるようにすることが好ましい。また、最終の板厚とした後、成形性等を考慮して仕上げ焼鈍工程（Ｓ８）により仕上げ焼鈍を施してもよい。仕上げ焼鈍を行うと、材料が軟化し、伸びが向上するため、加工性を確保できる。
なお、熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法は、前記方法に限られるものではなく、適宜、必要に応じて変更してもよい。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製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。
【００４２】
＜供試材作製法＞
まず、第１芯材用アルミニウム合金、第２芯材用アルミニウム合金、第１ろう材用アルミニウム合金および第２ろう材用アルミニウム合金を連続鋳造により溶解、鋳造し、面削、均質化熱処理を行い、第１芯材用鋳塊（第１芯材用部材）、第２芯材用鋳塊（第２芯材用部材）、第１ろう材用鋳塊、第２ろう材用鋳塊を得た。また、第１ろう材用鋳塊および第２ろう材用鋳塊については、それぞれ所定厚さに熱間圧延して、第１ろう材用部材、第２ろう材用部材を得た。
【００４３】
このようにして、表１〜５の組成を有する第１芯材用部材、第２芯材用部材、第１ろう材用部材および第２ろう材用部材を作製し、熱間圧延にて第１ろう材用部材および第２ろう材用部材の厚さをそれぞれ板厚全体の１０％（計２０％）でクラッドし、冷間圧延にて板厚０．４ｍｍとした。その後、４００℃×５時間の中間焼鈍を行い、さらに冷間圧延を行うことで、板厚０．２５ｍｍとし、最後に仕上げ焼鈍を３００℃×３時間実施した。ただし、板厚の影響を調査するため、後述する比較例のＮｏ．７７〜８０については、クラッド後の冷間圧延により板厚を０．１５ｍｍとし、この０．１５ｍｍ板材に４００℃×５時間の中間焼鈍を行い、さらに冷間圧延を行うことで最終板厚を０．１２５ｍｍとした。そして、仕上げ焼鈍を３００℃×３時間実施した。
【００４４】
次に、得られた板の表面に市販の非腐食性フラックスを塗布量が５ｇ／ｍ２となるように塗布し、治具につり下げて、酸素濃度が２００ｐｐｍ以下の雰囲気において５９５℃の温度に２分間保持することにより、ろう付加熱を行い、ろう付熱処理材を作製した。その後、ろう付熱処理材を切り出してサンプルを作製し、耐食性評価としての腐食試験およびろう付後強度の測定に供した。
なお、表１〜５において、化学成分の単位は質量％である。また、表１〜４の各欄における（−）は、該当する成分を含有していないことを示している。
【００４５】
【表１】
2008189998.tif 000003
【００４６】
【表２】
2008189998.tif 000004
【００４７】
【表３】
2008189998.tif 000005
【００４８】
【表４】
2008189998.tif 000006
【００４９】
【表５】
2008189998.tif 000007
【００５０】
＜試験方法＞
（腐食試験）
腐食試験は、ろう付熱処理材から幅５０ｍｍ×長さ６０ｍｍのサンプルを切り出し、第１ろう材側が試験面となるように裏面および端面をシールテープによりシールして、ＣＡＳＳ試験（塩水噴霧試験：ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１）を１０００時間実施した。そして、試験後に最も腐食深さが深い部分の残存している板厚を測定した。この試験結果を表６〜８に示す。
材料の耐食性評価の判断基準は、残存にしている板厚の測定結果より、初期の芯材の厚さに対して残存した板厚の割合が７０％以上を合格値とした。
【００５１】
（ろう付後強度の測定）
ろう付後強度の測定に関しては、ろう付熱処理材から、ＪＩＳ５号試験片を切り出した後に引張試験を行い、引張強さの測定を行った。この試験結果を表６〜８に示す。
材料のろう付後強度評価の判断基準は、第１芯材および第２芯材の両方にＭｇを添加した構成の材料では、ろう付けが難しくコスト高となるため、２１０ＭＰａ以上の強度を合格とした。一方、第１芯材および第２芯材の両方ともＭｇなし、または、いずれか一方にのみＭｇを添加した構成の材料では、１７０ＭＰａ以上の強度で合格とした。
なお、表７、８において、請求項の発明の構成を満たさないもの等については、数値に下線を引いて示す。
【００５２】
【表６】
2008189998.tif 000008
【００５３】
【表７】
2008189998.tif 000009
【００５４】
【表８】
2008189998.tif 000010
【００５５】
表６に示すように、供試材Ｎｏ．１〜１２は、本発明の要件を満たしているので、高いろう付後強度と高耐食性を得ることができた。
一方、表７、８に示すように、供試材Ｎｏ．１３〜８０は、本発明の要件のうちのいずれかを満たしていないので、以下のような好ましくない結果が得られた。
以下に、比較例の試験結果について説明する。
【００５６】
Ｎｏ．１３は、第２芯材のＳｉ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。Ｎｏ．１４は、第２芯材のＳｉ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第２芯材の融点が低く、また、低融点相が増加し、ろう付け時に第２芯材が溶融したため、耐食性が低かった。
【００５７】
Ｎｏ．１５は、第２芯材のＣｕ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、供試材の内外面の電位差が小さくなったため、耐食性が低かった。Ｎｏ．１６は、第２芯材のＣｕ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第２芯材の融点低下による溶融により、耐食性が低く、また、生産性が悪化した。
【００５８】
Ｎｏ．１７は、第２芯材のＭｎ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、エロージョンの発生が顕著であった。Ｎｏ．１８は、第２芯材のＭｎ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属間化合物が形成され、耐食性が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。
【００５９】
Ｎｏ．１９は、第２芯材のＭｇ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度および耐食性は高いものの、ろう付性が劣っており、５ｇ／ｍ２のフラックス量ではろう付け接合ができなかった。そのため、ブレージングシートとしては、好適とはいえないものである。Ｎｏ．２０は、第２芯材のＴｉ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属化合物が形成され、耐食性が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。
【００６０】
Ｎｏ．２１は、第２芯材のＳｉ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。Ｎｏ．２２は、第２芯材のＳｉ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第２芯材の融点が低く、また、低融点相が増加し、ろう付け時に第２芯材が溶融したた
め、耐食性が低かった。
【００６１】
Ｎｏ．２３は、第２芯材のＣｕ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、供試材の内外面の電位差が小さくなったため、耐食性が低かった。Ｎｏ．２４は、第２芯材のＣｕ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第２芯材の融点低下による溶融により、耐食性が低く、また、生産性が悪化した。
【００６２】
Ｎｏ．２５は、第２芯材のＭｎ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、エロージョンの発生が顕著であった。Ｎｏ．２６は、第２芯材のＭｎ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属間化合物が形成され、耐食性が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。
【００６３】
Ｎｏ．２７は、第２芯材のＴｉ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属化合物が形成さ
れ、耐食性が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。Ｎｏ．２８は、第２芯材のＳｉ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。Ｎｏ．２９は、第２芯材のＳｉ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第２芯材の融点が低く、また、低融点相が増加し、ろう付け時に第２芯材が溶融したため、耐食性が低かった。
【００６４】
Ｎｏ．３０は、第２芯材のＣｕ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、供試材の内外面の電位差が小さくなったため、耐食性が低かった。Ｎｏ．３１は、第２芯材のＣｕ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第２芯材の融点低下による溶融により、耐食性が低く、また、生産性が悪化した。
【００６５】
Ｎｏ．３２は、第２芯材のＭｎ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、エロージョンの発生が顕著であった。Ｎｏ．３３は、第２芯材のＭｎ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属間化合物が形成され、耐食性が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。
【００６６】
Ｎｏ．３４は、第２芯材のＭｇ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度および耐食性は高いものの、ろう付性が劣っており、５ｇ／ｍ２のフラックス量ではろう付け接合ができなかった。そのため、ブレージングシートとしては、好適とはいえないものである。
【００６７】
Ｎｏ．３５は、第２芯材のＳｉ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。Ｎｏ．３６は、第２芯材のＳｉ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第２芯材の融点が低く、また、低融点相が増加し、ろう付け時に第２芯材が溶融したた
め、耐食性が低かった。
【００６８】
Ｎｏ．３７は、第２芯材のＣｕ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、供試材の内外面の電位差が小さくなったため、耐食性が低かった。Ｎｏ．３８は、第２芯材のＣｕ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第２芯材の融点低下による溶融により、耐食性が低く、また、生産性が悪化した。
【００６９】
Ｎｏ．３９は、第２芯材のＭｎ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、エロージョンの発生が顕著であった。Ｎｏ．４０は、第２芯材のＭｎ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属間化合物が形成され、耐食性が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。
【００７０】
Ｎｏ．４１は、第１芯材のＳｉ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。Ｎｏ．４２は、第１芯材のＳｉ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第１芯材の融点が低く、ろう付け時に溶融したため、耐食性が低かった。
【００７１】
Ｎｏ．４３は、第１芯材のＺｎ濃度が下限値未満であるため、犠牲防食としての効果が小さく、耐食性が低下した。Ｎｏ．４４は、第１芯材のＺｎ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度および耐食性は高いものの、ろう付け後に他の部材との接合部であるフィレット部にＺｎが濃化し、フィレット部が優先腐食した。すなわち、単板の耐食性は良好であるがフィレット部の耐食性が不十分であった。
【００７２】
Ｎｏ．４５は、第１芯材のＭｎ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、エロージョンの発生が顕著であり、外面である第１芯材のエロージョン発生部の耐食性が低下し、残存する板厚の割合が小さくなった。Ｎｏ．４６は、第１芯材のＭｎ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属間化合物が形成され、耐食が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。
【００７３】
Ｎｏ．４７は、第１芯材のＭｇ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度および耐食性は高いものの、ろう付性が劣っており、５ｇ／ｍ２のフラックス量ではろう付け接合ができなかった。そのため、ブレージングシートとしては、好適とはいえないものである。Ｎｏ．４８は、第１芯材のＴｉ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属化合物が形成され、耐食性が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。
【００７４】
Ｎｏ．４９は、第１芯材のＳｉ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。Ｎｏ．５０は、第１芯材のＳｉ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第１芯材の融点が低く、ろう付け時に溶融したため、耐食性が低かった。
【００７５】
Ｎｏ．５１は、第１芯材のＺｎ濃度が下限値未満であるため、犠牲防食としての効果が小さく、耐食性が低下した。Ｎｏ．５２は、第１芯材のＺｎ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度および耐食性は高いものの、ろう付け後に他の部材との接合部であるフィレット部にＺｎが濃化し、フィレット部が優先腐食した。すなわち、単板の耐食性は良好であるがフィレット部の耐食性が不十分であった。
【００７６】
Ｎｏ．５３は、第１芯材のＭｎ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、エロージョンの発生が顕著であり、外面である第１芯材のエロージョン発生部の耐食性が低下し、残存する板厚の割合が小さくなった。Ｎｏ．５４は、第１芯材のＭｎ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属間化合物が形成され、耐食が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。Ｎｏ．５５は、第１芯材のＴｉ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属化合物が形成され、耐食性が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。
【００７７】
Ｎｏ．５６は、第１芯材のＳｉ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。Ｎｏ．５７は、第１芯材のＳｉ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第１芯材の融点が低く、ろう付け時に溶融したため、耐食性が低かった。
【００７８】
Ｎｏ．５８は、第１芯材のＺｎ濃度が下限値未満であるため、犠牲防食としての効果が小さく、耐食性が低下した。Ｎｏ．５９は、第１芯材のＺｎ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度および耐食性は高いものの、ろう付け後に他の部材との接合部であるフィレット部にＺｎが濃化し、フィレット部が優先腐食した。すなわち、単板の耐食性は良好であるがフィレット部の耐食性が不十分であった。
【００７９】
Ｎｏ．６０は、第１芯材のＭｎ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、エロージョンの発生が顕著であり、外面である第１芯材のエロージョン発生部の耐食性が低下し、残存する板厚の割合が小さくなった。Ｎｏ．６１は、第１芯材のＭｎ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属間化合物が形成され、耐食が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。
Ｎｏ．６２は、第１芯材のＭｇ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度および耐食性は高いものの、ろう付性が劣っており、５ｇ／ｍ２のフラックス量ではろう付け接合ができなかった。
【００８０】
Ｎｏ．６３は、第１芯材のＳｉ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。Ｎｏ．６４は、第１芯材のＳｉ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度は高いものの、第１芯材の融点が低く、ろう付け時に溶融したため、耐食性が低かった。
【００８１】
Ｎｏ．６５は、第１芯材のＺｎ濃度が下限値未満であるため、犠牲防食としての効果が小さく、耐食性が低下した。Ｎｏ．６６は、第１芯材のＺｎ濃度が上限値を超えるため、ろう付後強度および耐食性は高いものの、ろう付け後に他の部材との接合部であるフィレット部にＺｎが濃化し、フィレット部が優先腐食した。すなわち、単板の耐食性は良好であるがフィレット部の耐食性が不十分であった。
【００８２】
Ｎｏ．６７は、第１芯材のＭｎ濃度が下限値未満であるため、ろう付後強度が低かった。また、エロージョンの発生が顕著であり、外面である第１芯材のエロージョン発生部の耐食性が低下し、残存する板厚の割合が小さくなった。Ｎｏ．６８は、第１芯材のＭｎ濃度が上限値を超えるため、粗大な金属間化合物が形成され、耐食が低下した。また、成形性も低い材料となっていた。
【００８３】
Ｎｏ．６９〜７２は、第１芯材の厚さが下限値未満であるため、犠牲陽極効果が十分発揮されず、また、Ｃｕが第１ろう材の表面まで拡散し、外面から内面にかけての電位勾配が小さくなったため、耐食性が低かった。Ｎｏ．７３〜Ｎｏ．７６は、第１芯材の厚さが上限値を超えるため、犠牲陽極効果は十分発揮されるが、第１芯材が優先的に溶解したことにより、溶解した芯材が多くなり、残存する板厚の割合が小さくなった。そのため、ブレージングシートとしては、許容できないものであった。
【００８４】
Ｎｏ．７７〜８０は、板厚を０．１２５ｍｍとし、芯材全体の厚さを０．１ｍｍとしたものであり、第１芯材の割合が上限値を超えるものであるが、第１芯材が優先的に溶解したことにより、芯材全体が第１芯材の割合の上限値を超えて減少し、腐食試験後には５０μｍしか板厚が残存しなかった。そのため、ブレージングシートとしては、許容できないものであった。
【００８５】
以上、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートについて最良の実施の形態および実施例を示して詳細に説明したが、本発明の趣旨は前記した内容に限定されるものではない。なお、本発明の内容は、前記した記載に基づいて広く改変・変更等することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの構成を示す断面図である。
【図２】熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法のフローを示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１      第１芯材
２      第２芯材
３      第１ろう材
４      第２ろう材
５      ２層構造の芯材
１０    熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート
Ｓ１ａ  第１芯材用部材準備工程
Ｓ１ｂ  第２芯材用部材準備工程
Ｓ１ｃ  第１ろう材用部材準備工程
Ｓ１ｄ  第２ろう材用部材準備工程
Ｓ２    重ね合わせ工程
Ｓ３    熱間圧延工程
Ｓ４    粗鈍工程
Ｓ５、Ｓ７  冷間圧延工程
Ｓ６    中間焼鈍工程
Ｓ８    仕上げ焼鈍工程
【図１】
2008189998.tif 000011
【図２】
2008189998.tif 000012