(57)【要約】【課題】強度および耐ろう侵食性に優れたブレージングシートを提供する。【解決手段】Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を含有し、さらにＳｉ：０．１〜１．２％、Ｍｇ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％の内の１種または２種を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の芯材の片面にＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系犠牲材を重ね合わせ、前記芯材の他方の面にＦｅ：０．３〜２．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の中間材およびＡｌ−Ｓｉ系ろう材をアルミニウム合金中間材が、犠牲材−芯材−中間材−ろう材の順に重ねた合せ材を作製し、この合せ材を４３０〜５３０℃の温度で均熱処理を行った後、これを熱間圧延し、その後少なくとも１回の中間焼鈍を行い、最後の中間焼鈍から最終板厚までの圧下率を５越え〜１５％未満の低圧延率で冷間圧延する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で（以下、％は質量％を示す）、Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．１〜１．２％、Ｍｇ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％の内の１種または２種を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金芯材の片面にＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系犠牲材を重ね合わせ、前記アルミニウム合金芯材の他方の面にＦｅ：０．３〜２．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金中間材およびＡｌ−Ｓｉ系ろう材をアルミニウム合金中間材がアルミニウム合金芯材とろう材に挟まれるように犠牲材−アルミニウム合金芯材−アルミニウム合金中間材−ろう材の順に重ねた合せ材を作製し、この合せ材を４３０〜５３０℃の温度で均熱処理を行った後、これを熱間圧延し、その後少なくとも１回の中間焼鈍を行い、最後の中間焼鈍から最終板厚までの圧下率を５越え〜１５％未満の低圧延率で冷間圧延することを特徴とする強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシートの製造方法。
【請求項２】
質量％で（以下、％は質量％を示す）、Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．１〜１．２％、Ｍｇ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％の内の１種または２種を含有し、さらにＣｕ：０．０５〜１．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金芯材の片面にＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系犠牲材を重ね合わせ、前記アルミニウム合金芯材の他方の面にＦｅ：０．３〜２．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金中間材およびＡｌ−Ｓｉ系ろう材をアルミニウム合金中間材がアルミニウム合金芯材とろう材に挟まれるように犠牲材−アルミニウム合金芯材−アルミニウム合金中間材−ろう材の順に重ねた合せ材を作製し、この合せ材を４３０〜５３０℃の温度で均熱処理を行った後、これを熱間圧延し、その後少なくとも１回の中間焼鈍を行い、最後の中間焼鈍から最終板厚までの圧下率を５越え〜１５％未満の低圧延率で冷間圧延することを特徴とする強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシートの製造方法。
【請求項３】
前記アルミニウム合金中間材は、不可避不純物として含まれるＺｒの含有量を０．０３％未満に規制した組成のアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１または２記載の強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシートの製造方法。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の製造方法で作製したことを特徴とする強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシート。
【請求項５】
請求項４記載のブレージングシートがろう付けされてなる熱交換器であって、前記熱交換器を構成するブレージングシートは、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°未満でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ未満の結晶粒が５０％以上存在する未再結晶組織からなるＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系犠牲材層と、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°未満でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ未満の結晶粒が５０％以上存在する未再結晶組織からなるアルミニウム合金芯材層と、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°以上でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ以上の結晶粒が５０％以上存在する再結晶組織からなるアルミニウム合金中間材層と、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材層とからなり、かつ犠牲材層−アルミニウム合金芯材層−アルミニウム合金中間材層−ろう材層からなる順番に積層してな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】
この発明は、熱交換器のチューブ材、ヘッダータンク材、サイドサポート材などに使用される強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシートの製造方法およびこの方法で製造したブレージングシート、並びにこのブレージングシートがろう付けされてなる熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、熱交換器は、ヘッダータンクと、そのヘッダータンクの間に互いに平行に間隔を空けて設けられたアルミニウム合金からなる多数のチューブと、サイドサポートなどにより構成されており、さらにチューブとチューブとの間にろう付けされた波形のフィン材とで構成されている。前記波形のフィン材はブレージングシートを波形に加工し、この波形に加工されたブレージングシートをチューブにろう付けすることにより成形される。
前記チューブ、ヘッダータンク、サイドサポートなどはブレージングシートで作製され、ブレージングシートの一例として、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金からなる芯材の片面または両面に、犠牲陽極効果を有するＡｌ−Ｍｎ系合金からなる中間材を被覆し、さらに両面をＡｌ−Ｓｉろう材（ＪＩＳ４３４３，４０４５で規定される、例えば、Ａｌ−７〜１１質量％Ｓｉ合金）またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材（ＪＩＳ４００４，４Ｎ０４、４１０４で規定される、例えば、Ａｌ−９〜１３質量％Ｓｉ−０．２〜２質量％Ｍｇ合金）からなるろう材層をクラッドしたブレージングシートが知られている。このブレージングシートは芯材のマトリックスが再結晶組織を有し、犠牲陽極効果を有する中間材のマトリックスが加工組織を有するとされている（特許文献１参照）。フィンは、ブレージングシートからなるチューブ材のろう材層をフィン材に接触させて組み立て、これを真空または不活性ガス雰囲気の加熱炉に装入し６００℃前後の温度に加熱することによりろう付けし、フィンをチューブに接合して熱交換器が作製される。
【特許文献１】特開平１０−２９８６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、自動車は、快適性や省燃費が強く求められるようになり、熱交換器に対するコンパクト化や高性能化の要求は強まる一方である。また軽量化の観点から、それらの部材には薄肉化が求められ、例えば、チューブ材に対しても従来の板厚０．３〜０．４mm程度から０．２mm以下へ移行しつつある。このように材料を薄肉化した場合でも、従来の熱交換器の耐久強度と同等レベル以上とするためには、従来材と比較して非常に高い強度が必要になる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、さらに一層高強度のブレージングシートを得るべく研究を行なった。その結果、
（イ）質量％で（以下、％は質量％を示す）、Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．１〜１．２％、Ｍｇ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％の内の１種または２種を含有し、さらに必要に応じてＣｕ：０．０５〜１．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金芯材と、Ｆｅ：０．３〜２．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金中間材と、ろう材と、犠牲材とを用意し、これらを犠牲材−アルミニウム合金芯材−アルミニウム合金中間材−ろう材の順に重ねた合せ材を作製し、この合せ材を４３０〜５３０℃の温度で均熱処理を行った後、これを熱間圧延し、その後少なくとも１回の中間焼鈍を行い、最後の中間焼鈍から最終板厚までの圧下率を５越え〜１５％未満（好ましくは、５越え〜１０％）の低圧延率で冷間圧延すると、犠牲材層−アルミニウム合金芯材層−アルミニウム合金中間材層−ろう材層の順に積層したブレージングシートが形成され、このブレージングシートでチューブ、ヘッダータンク、サイドサポートに加工し、フィン材と共にろう付けして熱交換器を作製すると、
犠牲材層およびＭｎ：０．１〜２．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を含む圧延組織を有するアルミニウム合金芯材層は再結晶し難い特性を有するのでろう付け中に圧延組織から再結晶組織に至らず、再結晶組織に至る途中の隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°未満でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ未満の結晶粒が５０％以上存在する未再結晶組織に変化し、
一方、Ｆｅ：０．３〜２．０％を含む圧延組織を有するアルミニウム合金中間材層は再結晶しやすい特性を有するのでろう付け中に圧延組織から隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°以上でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ以上の結晶粒が５０％以上存在する再結晶組織に変化し、
未再結晶組織を有する犠牲材層およびアルミニウム合金芯材層は強度が格段に優れており、一方、アルミニウム合金中間材層は再結晶組織を有するところから溶融ろう材の侵食経路が少なくなるためにろう材による侵食を阻止する作用効果を奏し、したがって、強度および耐ろう侵食性に優れたブレージングシートで構成された熱交換器が得られる、
（ロ）この場合、犠牲材層の表面にさらにろう材層を形成すると、未再結晶組織を有する犠牲材層がろう侵食されて犠牲材の作用を弱めるので好ましくない、などの研究結果が得られたのである。
【０００５】
この発明は、上記の研究結果に基づいてなされたものであって、
（１）Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．１〜１．２％、Ｍｇ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％の内の１種または２種を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金芯材の片面にＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系犠牲材を重ね合わせ、前記アルミニウム合金芯材の他方の面にＦｅ：０．３〜２．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金中間材およびＡｌ−Ｓｉ系ろう材をアルミニウム合金中間材がアルミニウム合金芯材とろう材に挟まれるように犠牲材−アルミニウム合金芯材−アルミニウム合金中間材−ろう材の順に重ねた合せ材を作製し、この合せ材を４３０〜５３０℃の温度で均熱処理を行った後、これを熱間圧延し、その後少なくとも１回の中間焼鈍を行い、最後の中間焼鈍から最終板厚までの圧下率を５越え〜１５％未満の低圧延率で冷間圧延する強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシートの製造方法、
（２）Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．１〜１．２％、Ｍｇ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％の内の１種または２種を含有し、さらにＣｕ：０．０５〜１．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金芯材の片面にＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系犠牲材を重ね合わせ、前記アルミニウム合金芯材の他方の面にＦｅ：０．３〜２．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金中間材およびＡｌ−Ｓｉ系ろう材をアルミニウム合金中間材がアルミニウム合金芯材とろう材に挟まれるように犠牲材−アルミニウム合金芯材−アルミニウム合金中間材−ろう材の順に重ねた合せ材を作製し、この合せ材を４３０〜５３０℃の温度で均熱処理を行った後、これを熱間圧延し、その後少なくとも１回の中間焼鈍を行い、最後の中間焼鈍から最終板厚までの圧下率を５越え〜１５％未満の低圧延率で冷間圧延する強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシートの製造方法、に特徴を有するものである。
【０００６】
アルミニウム合金中のＺｒ成分はろう付熱処理時の再結晶を遅延させる作用があるので、アルミニウム合金中間材にＺｒは含まれることは好ましくなく、したがって、Ｚｒが不可避不純物として含まれていても可及的に少ないほど好ましく、その含有量は０．０３％未満であることが好ましい。したがってこの発明は、
（３）Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％、を含有し、さらに、Ｓｉ：０．１〜１．２％、Ｍｇ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％の内の１種または２種を含有し、さらに必要に応じてＣｕ：０．０５〜１．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金芯材の片面にＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系犠牲材を重ね合わせ、前記アルミニウム合金芯材の他方の面にＦｅ：０．３〜２．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金中間材およびＡｌ−Ｓｉ系ろう材をアルミニウム合金中間材がアルミニウム合金芯材とろう材に挟まれるように犠牲材−アルミニウム合金芯材−アルミニウム合金中間材−ろう材の順に重ねた合せ材を作製し、この合せ材を４３０〜５３０℃の温度で均熱処理を行った後、これを熱間圧延し、その後少なくとも１回の中間焼鈍を行い、最後の中間焼鈍から最終板厚までの圧下率を５越え〜１５％未満の低圧延率で冷間圧延する強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシートの製造方法であって、前記アルミニウム合金中間材の不可避不純物として含まれるＺｒの含有量を０．０３％未満に規制した組成のアルミニウム合金からなる強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシートの製造方法、に特徴を有するものである。
【０００７】
前記（１）、（２）または（３）記載の製造方法で作製した強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシートを使用して作製した熱交換器は、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°未満でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ未満の結晶粒が５０％以上存在する未再結晶組織からなるＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系犠牲材層と、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°未満でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ未満の結晶粒が５０％以上存在する未再結晶組織からなるアルミニウム合金芯材層と、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°以上でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ以上の結晶粒が５０％以上存在する再結晶組織からなるアルミニウム合金中間材層と、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材層とからなり、かつ犠牲材層−アルミニウム合金芯材層−アルミニウム合金中間材層−ろう材層からなる順番に積層してなるチューブ、ヘッダータンク、サイドサポートを有している。
したがって、この発明は、
（４）前記（１）、（２）または（３）記載の製造方法で作製した強度および耐ろう侵食性に優れた熱交換器用ブレージングシート、
（５）前記（４）記載のブレージングシートがろう付けされてなる熱交換器であって、前記熱交換器を構成するブレージングシートは、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°未満でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ未満の結晶粒が５０％以上存在する未再結晶組織からなるＡｌ−Ｚｎ系またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系犠牲材層と、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°未満でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ未満の結晶粒が５０％以上存在する未再結晶組織からなるアルミニウム合金芯材層と、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°以上でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ以上の結晶粒が５０％以上存在する再結晶組織からなるアルミニウム合金中間材層と、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材層とからなり、かつ犠牲材層−アルミニウム合金芯材層−アルミニウム合金中間材層−ろう材層からなる順番に積層してなる熱交換器、に特徴を有するものである。
【０００８】
この発明の熱交換器にろう付けされた強度および耐ろう侵食性に優れたブレージングシートの組織について図面に基づいて説明する。図１は、この発明の強度および耐ろう侵食性に優れたブレージングシートにフィンがろう付けされてなる熱交換器の一部断面説明図である。図１において、１はこの発明の強度および耐ろう侵食性に優れたブレージングシート、２はろう付け部分、３はフィンであり、このブレージングシート１は、犠牲材層６−アルミニウム合金芯材層４−アルミニウム合金中間材層５−ろう材層７の順に積層してクラッドされている構成を有し、フィン３をブレージングシート１のろう材層７にろう付けすることによりろう付け部分２が形成され、フィン３がブレージングシート１からなるチューブなどに接合している。
【０００９】
ブレージングシート１における犠牲材層６およびアルミニウム合金芯材層４は、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°未満でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ未満の結晶粒が５０％以上存在する組織からなっている。この犠牲材層６およびアルミニウム合金芯材層４は、圧延組織から十分に再結晶組織変化していない極めて微細な組織を有するところから、転位の増殖、ピン止め等の影響により材料強度が向上する。しかし、一方で、この未再結晶組織はろう材の侵食に対する抵抗力が小さい。これは、ろう付け時の溶融ろう材によるろう侵食は結晶粒界が溶融ろうの侵食経路となり、粒界が多数存在する(即ち結晶粒が微細な) 未再結晶組織は、ろう付時にろう材の侵食経路が多数存在し、そのためにろう侵食が生じやすくなる。特に未再結晶組織は再結晶組織に比べて一段と結晶粒が微細なため、ろう付時に著しいろう侵食が生じ、クラッドフィンが座屈等を引き起こす原因となる。
【００１０】
一方、ブレージングシート１におけるアルミニウム合金中間材層５は、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°以上でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ以上の結晶粒が５０％以上存在する再結晶組織を有しており、かかる再結晶組織は結晶粒径：２０μｍ以上の大きな再結晶粒径が大半を占めるので結晶粒界が少なく、したがって、ろう材に接触していても溶融ろう材侵食に対する抵抗力に優れている。したがって、アルミニウム合金中間材層５は、耐ろう侵食性に劣るアルミニウム合金芯材層４のろう侵食に対するバリアー層として働き、強度および耐ろう侵食性に優れたブレージングシートがろう付けされてなる熱交換器が得られるのである。
さらに、この発明の熱交換器に設けられたブレージングシート１は、犠牲材層６がクラッドされているので熱交換器全体の耐食性を向上させることも出来る。
【発明の効果】
【００１１】
強度が一層優れかつ耐ろう侵食性に優れたブレージングシートをろう付けした熱交換器を得ることができ、それによってブレージングシートの厚さを一層薄くすることができ、さらに熱交換器全体の寿命を一層改善することができ、工業上有用な効果をもたらすものである。
【００１２】
次に、この発明の強度が一層優れかつ耐ろう侵食性に優れたブレージングシートを構成する各層の成分組成を前記の如く限定した理由を説明する。
Ａ．アルミニウム合金芯材層の成分組成
Ｍｎ：
Ｍｎは合金の強度を向上させる効果があるとともに、Al合金への固溶度が比較的高いため、ろう付熱処理時の再結晶を促進させにくい作用があるが、その含有量が０．１％未満では所望の効果が得られないので好ましくなく、一方、Ｍｎを２．５％より多く含有させると、鋳造時の晶出物が粗大化し、加工性が低下するために好ましくない。したがって、芯材層に含まれるＭｎは０．１〜２．５％に定めた。Ｍｎ含有量の一層好ましい範囲は１．０〜１．７％である。
【００１３】
Ｚｒ：
Ｚｒはろう付熱処理時の再結晶を遅延させる効果がある。Ｚｒの添加量を０．０５〜０．３%と限定したのは、０．０５％未満ではその効果が小さく、０．３％を超えると、鋳造時の晶出物が粗大化し、加工性が低下するためである。Ｚｒ含有量の一層好ましい範囲は０．１０〜０．１５％である。
【００１４】
Ｓｉ、Ｍｇ、Ｎｉ：
これら成分は、いずれも微細な析出物を形成し、合金の強度を向上させる効果があるが、Ｓｉ：０．１〜１．２％、Ｍｇ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％と限定したのは、Ｓｉ：０．１％未満、Ｍｇ：０．１％未満、Ｎｉ：０．０５％未満では所望の効果が得られないからであり、一方、Ｓｉが１．２％を越えて含有すると融点の低下によりろう付時に芯材層が溶融してしまう可能性があるので好ましくなく、Ｍｇが２．０％を越えるとブレージングシートの自己耐食性が低下するので好ましくなく、さらにＮｉが１．２％を越えて含有すると自己耐食性が低下するので好ましくないためである。芯材層におけるＳｉ含有量の一層好ましい範囲は０．５〜１．０％であり、Ｍｇ含有量の一層好ましい範囲は０．１０〜０．５０％であり、Ｎｉ含有量の一層好ましい範囲は０．３〜１．０％である。
【００１５】
Ｃｕ：  
Ｃｕは合金の強度を向上させる効果があり、必要に応じて添加するが、その添加量を０．０５〜１．０％に限定したのは、０．０５％未満では所望の効果が得られず、一方、１．０％を越えて添加するとブレージングシートの耐食性が低下することや鋳造時に割れ等が生じやすくなるために好ましくないからである。Ｃｕ含有量の一層好ましい範囲は０．３０〜０．７０％である。
【００１６】
Ｂ．アルミニウム合金中間材層の成分組成
Ｆｅ：
Ｆｅは粗大な金属間化合物を作りやすく、それらの粗大晶出物が再結晶の核となるため、ろう付熱処理時の再結晶を促進させる効果があので添加するが、その添加量が０．３未満では所望の効果が得られず、一方、２．０％を超えて含まれるとチューブ材の自己耐食性が低下するので好ましくない。したがって、Ｆｅの含有量を０．３〜２．０％に定めた。Ｆｅ含有量の一層好ましい範囲は０．５〜１．５％である。
【００１７】
Ｃ．ろう材層の成分組成
ろう材層は通常のアルミニウム合金ろう材、例えば、Ａｌ−Ｓｉろう材（ＪＩＳ４３４３，４０４５で規定される、例えば、Ａｌ−７〜１１質量％Ｓｉ合金）またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材（ＪＩＳ４００４，４Ｎ０４、４１０４で規定される、例えば、Ａｌ−９〜１３質量％Ｓｉ−０．２〜２質量％Ｍｇ合金）を使用することができ、特に制限されるものではない。
【００１８】
Ｄ．犠牲材層の成分組成
犠牲材層は通常のＡｌ−Ｚｎ系合金（例えば、Ｚｎ：０．８〜１．３％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金などのＪＩＳ７０７２で規定されるアルミニウム合金）またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金（例えば、Ｚｎ：０．５〜３．０％、Ｍｇ：０．２０〜３．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金などのＪＩＳ７Ｎ８２で規定される合金）などを使用することができる。
【００１９】
Ｅ．最終冷間圧下率
最後の中間焼鈍から最終板厚までの圧下率を５超〜１５％未満の低圧下率とした理由は、この圧下率が５％以下ではブレージングシートにおける犠牲材およびアルミニウム合金芯材および中間材のいずれもろう付けにより再結晶せずに未再結晶組織となるため、中間材のろう侵食防止層としての役割が期待できないので好ましくなく、一方、この圧下率が１５％以上になると、犠牲材およびアルミニウム合金芯材および中間材のいずれもろう付けにより再結晶組織となるため、芯材の強度向上の役割が期待できないので好ましくない理由によるものである。
【００２０】
次に、この発明の強度および耐ろう侵食性に優れたブレージングシートの製造方法について説明する。
まず、Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．１〜１．２％、Ｍｇ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％の内の１種または２種を含有し、さらに必要に応じてＣｕ：０．０５〜１．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金芯材板と、Ｆｅ：０．３〜２．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金中間材板と、犠牲材板と、ろう材板とを用意する。
犠牲材板−アルミニウム合金芯材板−アルミニウム合金中間材板−ろう材の順に重ね合わせて合せ材を作製し、この合せ材を４３０〜５３０℃の温度で均熱処理を行った後、これを熱間圧延し、その後少なくとも１回の中間焼鈍を行い、最後の中間焼鈍から最終板厚までの圧下率を５超〜１５％未満の低圧延率で冷間圧延することにより犠牲材層−アルミニウム合金芯材層−アルミニウム合金中間材層−ろう材層の順にクラッドされた何れの層も圧延組織を有するブレージングシートが製造される。
このようにして製造したブレージングシートをチューブ、ヘッダータンク、サイドサポートなどに成形し、例えば、フィン材をチューブとチューブの間に設けてろう付け加熱炉に装入し、通常のろう付加熱処理を行うと、ブレージングシートの犠牲材層およびアルミニウム合金芯材層は完全に再結晶されずに強度に優れる未再結晶組織となって高強度を保持し、一方、アルミニウム合金中間材層は完全に再結晶し、耐ろう侵食性(芯材層へのろう侵食抑制)に優れる特性を有するようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
いずれも縦：２０ｍｍ、横：５２ｍｍ、長さ：１２５ｍｍの寸法を有し、Ｚｎ：２．０質量％、Ｚｒ：０．１５質量％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成の犠牲材のアルミニウム合金鋳塊、表１〜２に示される化学組成を有するアルミニウム合金芯材層のアルミニウム合金鋳塊およびアルミニウム合金中間材層のアルミニウム合金鋳塊、並びにＳｉ：７．５質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成のろう材のアルミニウム合金鋳塊をそれぞれ片面につき１／４インチずつ面削した後、温度：５３０℃、４時間保持の条件で均質化処理を行った。
【００２２】
この面削し均質化処理した犠牲材のアルミニウム合金鋳塊、アルミニウム合金芯材層のアルミニウム合金鋳塊、アルミニウム合金中間材層のアルミニウム合金鋳塊およびろう材のアルミニウム合金鋳塊を、温度：４８０℃、１時間保持の条件で均熱処理した後、犠牲材のアルミニウム合金鋳塊−アルミニウム合金芯材層のアルミニウム合金鋳塊−アルミニウム合金中間材層のアルミニウム合金鋳塊−ろう材層のアルミニウム合金鋳塊の順に重ね合わせることにより合せ材を作製し、この合せ材を熱間圧延することによりはり合わせ、厚さ約６ｍｍのクラッド材を作製した。このクラッド材をさらに冷間圧延により、厚さ約１．３ｍｍまで圧延した後、１回目の中間焼鈍として、５００℃のソルトバス焼鈍を行い、さらに冷間圧延して板厚：０．２１２〜０．２３２ｍｍの範囲内のクラッド圧延材を作製し、得られたクラッド圧延材を２回目の中間焼鈍を温度：３６０℃、３時間保持の条件でバッチ焼鈍し、さらに表１〜２に示される条件の圧下率にて最終圧延することにより、クラッド率がろう材層：１０％、アルミニウム合金中間材層：１０％、アルミニウム合金芯材層：６５％、犠牲材層：１５％からなる板厚：０．２０ｍｍの圧延ブレージングシート材Ａ〜ｅを作製した。
【００２３】
さらに、前記特許文献１に示されたＭｎ：１．２％，Ｃｕ：０．４％，Ｓｉ：０．２％，Ｆｅ：０．３％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、再結晶組織を有する芯材層の片面に、Ｓｉ：０．２％，Ｆｅ：０．３％，Ｍｎ：０．２％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、加工組織有する中間材層を積層し、芯材層および中間層の外側にＪＩＳ４１０４で規定されるろう材層を形成してなるろう材層−芯材層−中間層−ろう材層の積層構造を有する圧延ブレージングシート材ｆを用意した。
【００２４】
実施例１〜２２、比較例１〜９および従来例
得られた表１〜２に示される構成の圧延ブレージングシート材Ａ〜ｆのろう材層がフィン材に接するように固定し、窒素雰囲気の加熱炉に装入し、温度：６００℃、３分間保持することによりろう付けを行い、ブレージングシートを有する熱交換器を作製した（圧延ブレージングシート材をフィンにろう付けした後のブレージングシート材をブレージングシートという。以下、同じ）。このブレージングシートについて、犠牲材層、アルミニウム合金芯材層およびアルミニウム合金中間材層の断面の任意の個所の１．６ｍｍ×１．６ｍｍの１視野における結晶粒の方位および粒径をＳＥＭ−ＥＢＳＰ(EBSP： Electron Back-Scatter diffraction Pattern)により測定し、その測定結果に基づいて、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°未満でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ未満の結晶粒が５０％以上存在する組織を未再結晶組織とし、隣接する結晶粒に関して各々の結晶方位の差が２０°以上でありかつ各々の結晶粒径が２０μｍ以上の結晶粒が５０％以上存在する組織を再結晶組織として認定し、その結果を実施例１〜２２、比較例１〜９および従来例から得られた結果として表３〜４に示した。さらに、下記の試験を行った。
【００２５】
引張試験
フィンをろう付けしたブレージングシートから引張試験片を作製し、この引張試験片を用いて引張試験を行い、その結果を実施例１〜２２、比較例１〜９および従来例の結果として表３〜４に示した。
【００２６】
耐ろう侵食試験
ろう付け後のブレージングシートのろう材層と接するアルミニウム合金中間材層の断面を観察することにより、表面からの最大ろう侵食深さを測定し、その結果を実施例１〜２２、比較例１〜９および従来例の結果として表３〜４に示すことにより熱交換器にろう付けされているブレージングシートの耐ろう侵食性を評価した。
【００２７】
【表１】
2005161383.tif 000002
【００２８】
【表２】
2005161383.tif 000003
【００２９】
【表３】
2005161383.tif 000004
【００３０】
【表４】
2005161383.tif 000005
【００３１】
なお、表２において＊印をつけて示した値はこの発明の条件から外れている値であることを示している。
【００３２】
表１〜４に示される結果から、実施例１〜２２で得られた測定結果と従来例で得られた測定結果を比較すると、実施例１〜２２で得られた圧延ブレージングシート材Ａ〜Ｖは従来例で用意した圧延ブレージングシート材ｆに比べて、ろう付け後の強度および耐ろう侵食性に優れているところから、この発明の製造方法で得られた圧延ブレージングシート材Ａ〜Ｖをろう付けして得られた本発明熱交換器１〜２２は従来の製造方法で得られた圧延ブレージングシート材ｆをろう付けして得られた熱交換器に比べて強度が優れていることがわかる。しかし、比較例１〜９に見られるように、この発明から外れた条件で製造した圧延ブレージングシート材Ｗ〜ｅは製造が困難であったり、また製造できたとしてもその圧延ブレージングシート材をろう付けしてなる比較熱交換器１〜９は、強度および耐ろう侵食性の内の少なくとも１つは劣るので好ましくないことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明のブレージングシートにフィンがろう付けされた接合部分近傍のブレージングシート材の組織を説明するための一部断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ブレージングシート
２  ろう付け部分
３  フィン
４  アルミニウム合金芯材層
５  アルミニウム合金中間材層
６  犠牲材層
７  ろう材層
【図１】
2005161383.tif 000006