(57)【要約】【課題】  成形性及びろう付け性に優れたブレージングシートの製造方法を提供する。【解決手段】  少なくともＭｎを含むアルミニウム合金からなる心材の一面又は両面に、Ａｌ-Ｓｉ合金からなるろう材が貼り合わされてなるブレージングシートの製造方法であり、前記心材に対して保持温度５６０〜６１０℃で３〜１０時間保持した後３００℃以下まで冷却する条件の初期均質化処理を行い、続いて、保持温度５８０〜６２０℃、保持時間３〜１２時間なる条件の本均質化処理を少なくとも１回以上行い、前記心材の一面又は両面に前記ろう材を重ねてから圧延を行った後、加熱速度１００℃／分以上、保持温度３００〜５００℃なる条件で焼鈍を行ない、１８００℃／分以下の冷却速度で冷却することを特徴とするブレージングシートの製造方法を採用する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＭｎを含むアルミニウム合金からなる心材の一面又は両面に、Ａｌ-Ｓｉ合金からなるろう材が貼り合わされてなるブレージングシートの製造方法であり、
前記心材に対して保持温度５６０〜６１０℃で３〜１０時間保持した後３００℃以下まで冷却する条件の初期均質化処理を行い、続いて、保持温度５８０〜６２０℃、保持時間３〜１２時間なる条件の本均質化処理を少なくとも１回以上行い、
前記心材の一面又は両面に前記ろう材を重ねてから圧延を行った後、加熱速度１００℃／分以上、保持温度３００〜５００℃なる条件で焼鈍を行ない、１８００℃／分以下の冷却速度で冷却することを特徴とするブレージングシートの製造方法。
【請求項２】
少なくともＭｎを含むアルミニウム合金からなる心材の一面又は両面に、Ａｌ-Ｓｉ合金からなるろう材が貼り合わされてなるブレージングシートの製造方法であり、
前記心材に対して保持温度５６０〜６１０℃で３〜１０時間保持した後３００℃以下まで冷却する条件の初期均質化処理を行い、続いて、保持温度５８０〜６２０℃、保持時間３〜１２時間なる条件の本均質化処理を少なくとも１回以上行い、
前記心材の一面又は両面に前記ろう材を重ねてから圧延を行った後、加熱速度１００℃／分以上、保持温度３００〜５００℃なる条件で初期焼鈍を行ない、一旦１８０℃以下に冷却した後、加熱速度０．２℃／分以上、保持温度１８０〜２８０℃なる条件で加熱するとともに、冷却速度０．２〜３００℃／分なる条件で冷却する最終焼鈍を行なうことを特徴とするブレージングシートの製造方法。
【請求項３】
前記心材を形成するアルミニウム合金は、１．０〜１．５質量％のＭｎを必ず含み、０．０５〜０．８質量％のＣｕ、０．１〜０．５質量％のＦｅのいずれか一方または両方を含み、かつ残部が不可避的不純物を含むＡｌからなるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブレージングシートの製造方法。
【請求項４】
前記心材を形成するアルミニウム合金は更に、０．１〜０．８質量％のＳｉ、０．０１〜０．２質量％のＺｒ、０．０１〜０．２５質量％のＴｉ、０．０５〜０．５質量％のＭｇのうちの少なくとも１種以上を含むことを特徴とする請求項３に記載のブレージングシートの製造方法。
【請求項５】
前記ろう材を形成するＡｌ-Ｓｉ合金は、５〜１５質量％のＳｉを必ず含み、５質量％以下のＺｎ、０．０５質量％以下のＩｎ、０．２質量％以下のＳｎ、１．５質量％以下のＭｇのうちの少なくとも１種以上を含み、かつ残部が不可避的不純物を含むＡｌからなるものであることを特徴とする請求項または請求項２に記載のブレージングシートの製造方法
【請求項６】
前記心材の他面にＡｌ-Ｚｎ合金からなる犠牲陽極材が貼り合わされ、前記犠牲陽極材を形成するＡｌ-Ｚｎ合金は、５質量％以下のＺｎを必ず含み、２質量％以下のＭｇ、１質量％以下のＳｉ、１．５質量％以下のＭｎ、０．２質量％以下のＺｒ、０．２質量％以下のＴｉ、０．０５質量％以下のＩｎ、０．２質量％以下のＳｎのうちの少なくとも１種以上を含み、かつ残部が不可避的不純物を含むＡｌからなるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブレージングシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層形エバポレータ用のプレート材や、ラジエータ、ヒータコアなどのヘッダープレート、タンクなど、高い成形性及びろう付性を必要とするブレージングシートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層型エバポレータなどの熱交換器は張出し加工部と絞り加工部を有する一対のプレート材により冷媒流通部となる管路を形成させ、熱交換を促進するフィンとともにろう付けして製造される。また、ラジエータ、ヒータコア等のヘッダープレート、タンクなども、張出しや絞りなどを含む所定の工程が施された後に、チューブなどと組み合わされてろう付けにより一体化されて製品とされる。
これらプレート材、ヘッダープレート、タンクなどは、ブレージングシートを張出し加工等することによって形成されている。ブレージングシートは、高い耐食性と強度を有するＡｌ-Ｍｎ系合金からなる心材に、Ａｌ-Ｓｉ系合金からなるろう材が貼り合わされて構成される。ろう付けには、非腐食性フラックス等を用いたフラックスろう付けや、真空ろう付けなどの手法が知られている。
【０００３】
ところで、上記のプレート材やヘッダープレートは優れた加工性が必要であり、材料の伸びが重視される。このため、ブレージングシートの心材には、鋳造後に５３０℃以上で１時間保持する均質化処理を施した材料で、伸びを重視した調質、例えばＯ材調質や、Ｈ２ｎ調質（最終焼鈍で完全に軟化させずに再結晶化の途中で止めた状態のもの）、あるいはＨ１ｎ調質（最終焼鈍後に歪みを付加したもの）などが用いられる。更に、ろう付け性を考慮した場合に、Ｏ材調質で問題となる、成形時に導入された低加工領域部分のろう浸食を防止するために、最終焼鈍後に１〜３％の歪みを付加する場合もある（特許文献１）。
【特許文献１】特公平６−４７１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動車用の熱交換器は、省エネルギーなどの環境問題や軽量化によるコストダウンに対応するため、プレート材の薄肉化を進めるとともに高強度化を図る必要がある。従来はブレージングシートの心材にAA3003合金などが用いられていたが、最近ではＣｕやＳｉを含有するアルミニウム合金が用いられ、薄肉化と高強度化を図れるようになっている。また、心材中に含まれるＦｅを低減した高耐食材も使用されている。
しかしながら、熱交換器の性能向上のため、プレート材の成形が従来よりも複雑で加工度が高くなっており、従来のブレージングシートでは成形困難な形状になりつつある。また、成形性を高めるために単に伸び率を重視しただけの材料は、張出し性が十分でない場合があり、複雑な形状のプレート材を得られない状況になっている。
【０００５】
そこで発明者らの鋭意研究の末、心材の均質化を数段階に分けて行うことで、張出し性と深絞り性の両方を同時に向上させ、かつろう付け性を向上できることを見出した。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、成形性及びろう付け性に優れたブレージングシートの製造方法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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明のブレージングシートの製造方法は、少なくともＭｎを含むアルミニウム合金からなる心材の一面又は両面に、Ａｌ-Ｓｉ合金からなるろう材が貼り合わされてなるブレージングシートの製造方法であり、前記心材に対して保持温度５６０〜６１０℃で３〜１０時間保持した後３００℃以下まで冷却する条件の初期均質化処理を行い、続いて、保持温度５８０〜６２０℃、保持時間３〜１２時間なる条件の本均質化処理を少なくとも１回以上行い、前記心材の一面又は両面に前記ろう材を重ねてから圧延を行った後、加熱速度１００℃／分以上、保持温度３００〜５００℃なる条件で焼鈍を行ない、１８００℃／分以下の冷却速度で冷却することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のブレージングシートの製造方法は、少なくともＭｎを含むアルミニウム合金からなる心材の一面又は両面に、Ａｌ-Ｓｉ合金からなるろう材が貼り合わされてなるブレージングシートの製造方法であり、前記心材に対して保持温度５６０〜６１０℃で３〜１０時間保持した後３００℃以下まで冷却する条件の初期均質化処理を行い、続いて、保持温度５８０〜６２０℃、保持時間３〜１２時間なる条件の本均質化処理を少なくとも１回以上行い、前記心材の一面又は両面に前記ろう材を重ねてから圧延を行った後、加熱速度１００℃／分以上、保持温度３００〜５００℃なる条件で初期焼鈍を行ない、一旦１８０℃以下に冷却した後、加熱速度０．２℃／分以上、保持温度１８０〜２８０℃なる条件で加熱するとともに、冷却速度０．２〜３００℃／分なる条件で冷却する最終焼鈍を行うことを特徴とする。
【０００８】
尚、前記圧延は、熱間圧延に続いて冷間圧延を行うことが好ましい。
また、初期均質化処理及び本均質化処理は、アルミニウム合金を熔解、鋳造して心材をシート状に成形した後に行うことが好ましい。
【０００９】
上記のブレージングシートの製造方法によれば、心材に対して予め均質化処理を行うことで、焼鈍による再結晶化の際における結晶粒の微細化を促進することができる。特に、複数回の本均質化処理を行うことで、結晶粒の微細化をより促進することができる。
更に、初期焼鈍後の後に最終焼鈍を行うことにより、微細な析出物の析出を更に促進することができる。
【００１０】
前記心材を形成するアルミニウム合金は、１．０〜１．５質量％のＭｎを必ず含み、０．０５〜０．８質量％のＣｕ、０．１〜０．５質量％のＦｅのいずれか一方または両方を含み、かつ残部が不可避的不純物を含むＡｌからなるものが好ましい。
また、前記心材を形成するアルミニウム合金は更に、０．１〜０．８質量％のＳｉ、０．０１〜０．２質量％のＺｒ、０．０１〜０．２５質量％のＴｉ、０．０５〜０．５質量％のＭｇのうちの少なくとも１種以上を含むものが好ましい。
【００１１】
心材として上記組成のアルミニウム合金を用いることで、ブレージングシートの強度を高めることができる。
【００１２】
また、前記ろう材を形成するＡｌ-Ｓｉ合金は、５〜１５質量％のＳｉを必ず含み、５質量％以下のＺｎ、０．０５質量％以下のＩｎ、０．２質量％以下のＳｎ、１．５質量％以下のＭｇのうちの少なくとも１種以上を含み、かつ残部が不可避的不純物を含むＡｌからなるものが好ましい。
【００１３】
ろう材として上記組成のＡｌ-Ｓｉ合金を用いることで、ブレージングシートの耐食性とろう付け性を向上できる。
【００１４】
更に、前記心材の他面にＡｌ-Ｚｎ合金からなる犠牲陽極材が貼り合わされ、この犠牲陽極材を形成するＡｌ-Ｚｎ合金は、５質量％以下のＺｎを必ず含み、２質量％以下のＭｇ、１質量％以下のＳｉ、１．５質量％以下のＭｎ、０．２質量％以下のＺｒ、０．２質量％以下のＴｉ、０．０５質量％以下のＩｎ、０．２質量％以下のＳｎのうちの少なくとも１種以上を含み、かつ残部が不可避的不純物を含むＡｌからなるものであってもよい。
【００１５】
上記組成のＡｌ−Ｚｎ合金からなる犠牲陽極材を用いることで、ブレージングシートの硬度とろう付け性を向上できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明のブレージングシートの製造方法によれば、成形性及びろう付け性に優れたブレージングシートを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明に係るブレージングシートは、少なくともＭｎを含むアルミニウム合金からなる心材の一面又は両面に、Ａｌ-Ｓｉ合金からなるろう材が貼り合わされてから熱間圧延に続いて冷間圧延され、更に焼鈍処理がなされてなるものである。また本発明のブレージングシートは、心材の一面に前記のろう材が貼り合わされるとともに心材の他面にＡｌ-Ｚｎ合金からなる犠牲陽極材が貼り合わされたものでもよい。ブレージングシートを構成する心材はＯ材調質とされ、ろう付け時の加熱処理により、ほとんどの部分で再結晶組織となる。
【００１８】
（心材の組成）
次に、本発明に係るブレージングシートの心材を構成するアルミニウム合金の組成限定理由について説明する。
マンガン（Ｍｎ）は必須の元素であり、Ｆｅ、Ｓｉ、Ａｌとともに金属間化合物を形成し、晶出相及び析出相となってろう付け後の心材の強度を向上させる。また、心材の電位を貴にして犠牲陽極材側のみならずろう材側の耐孔食性を向上させる。Ｍｎ含有量が１．０質量％未満では所望の強度並びに耐孔食性が得られず、一方、Ｍｎ含有量が１．５質量％を越えると脆くなり圧延などの加工性が劣化する。従ってＭｎの適正含有量は、１．０〜１．５質量％と設定する。
【００１９】
銅（Ｃｕ）は、Ａｌに固溶してろう付け後のブレージングシートの強度を向上させる。また、心材の電位を貴にして犠牲陽極材側のみならずろう材側の耐孔食性をも向上させる。Ｃｕ含有量が０．０５％未満ではこれらの効果が乏しく、またＣｕ含有量が０．８％を越えると心材の融点が低下してろう付け時に溶融してしまう。従って、Ｃｕの適正な含有量は０．０５〜０．８％に設定する。
鉄（Ｆｅ）は、Ｓｉ、Ａｌとともに金属間化合物を形成し、晶出相及び析出相となってろう付け後のブレージングシートの強度を向上させる。また、焼鈍工程及びろう付け工程において再結晶化を促進する。Ｆｅの含有量が０．１％未満ではではこれらの効果が乏しく、一方、Ｆｅ含有量が０．５％を越えると、腐食速度が過大となり、また焼鈍により析出する析出物が小さくなりすぎて、成形時に加工が導入されない部分でろうによる浸食が著しく増大する。従ってＦｅの適正含有量は、０．１〜０．５％と設定する。
なお、ＦｅとＣｕはいずれか一方が心材に含まれていればよく、両方含まれても良い。
【００２０】
また、心材には、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｇのうちの少なくとも１種以上が含まれていても良い。
シリコン（Ｓｉ）は、Ａｌ及びＭｎとともにＡｌ-Ｍｎ-Ｓｉ化合物を形成し、固溶硬化、析出硬化、分散硬化作用を及ぼし、心材の強度を向上させる。Ｓｉ含有量が０．１％未満では心材の強度を高めることができない。一方、Ｓｉ含有量が０．８％を越えると、Ｍｇとともに犠牲陽極材側に拡散し、犠牲陽極材の粒界腐食感受性を高めてしまう。従ってＳｉの適正含有量は、０．１〜０．８％と設定する。
【００２１】
ジルコニウム（Ｚｒ）及びチタン（Ｔｉ）は、ろう付け後に微細な金属間化合物を形成して分散硬化作用を及ぼし、心材の強度を向上させる。Ｚｒ含有量が０．０１％未満だと心材の強度を十分に高めることができない。またＺｒ含有量が０．２％を越えると加工性が低下する。Ｔｉの場合は、Ｔｉ含有量が０．０１％未満だと心材の強度を十分に高めることができない。またＴｉ含有量が０．２５％を越えると加工性が低下する。従ってＺｒの適正含有量は０．０１〜０．２％に設定し、Ｔｉの適正含有量は０．０１〜０．２５％に設定する。
【００２２】
マグネシウム（Ｍｇ）は、マトリックスに固溶して心材の強度を向上する。また、Ｍｇはろう材から拡散したＳｉや心材に同時添加したＳｉとＭｇ２Ｓｉ化合物を形成して心材の強度を向上させる。Ｍｇ含有量が０．０５％未満では心材の強度を高めることができない。一方、Ｍｇ含有量が０．５％を越えると、Ｓｉとともに犠牲陽極材側に拡散して犠牲陽極材の粒界腐食感受性を高めてしまうとともに、ろう付けを阻害する。従ってＭｇの適正含有量は、０．０５〜０．５％と設定する。
【００２３】
（ろう材の組成）
次に、本発明に係るブレージングシートのろう材を構成するＡｌ-Ｓｉ合金の組成限定理由について説明する。
シリコン（Ｓｉ）は必須の元素であり、ろう付け時にろう材を溶融、流動させて接合部を形成する。Ｓｉ含有量が５％未満だとろう材の流動性が低下し、Ｓｉ含有量が１５％を越えると心材又はひ接合部材への浸食が大きくなる。従ってＳｉの適正含有量は、５〜１５％に設定する。
【００２４】
亜鉛（Ｚｎ）は、ろう材の電位を卑にしてろう材表面から心材への防食上有効な電位分布を形成させて耐食性を向上させる。Ｚｎの含有量が５％を越えると、自己腐食速度が過大となる。従ってＺｎの適正含有量は５質量％以下に設定する。
インジウム（Ｉｎ）及び錫（Ｓｎ）は、ろう材の電位を卑にしてろう材の犠牲陽極効果を向上させる。Ｉｎの含有量が０．０５％を越えても犠牲陽極効果は向上しない。同様にＳｎの場合も含有量が０．２％を越えても犠牲陽極効果は向上しない。従ってＩｎの適正含有量は０．０５質量％以下に設定し、Ｓｎの適正含有量は０．２％以下に設定する。
マグネシウム（Ｍｇ）は、真空ろう付けを行う場合に添加することが好ましく、添加した場合はろう付け性が向上する。Ｍｇの含有量が１．５％を越えるとろう付け性が阻害され、またろう材の加工性を低下させる。従ってＭｇの適正含有量は１．５質量％以下に設定する。
なお、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｍｇは、いずれか一種以上がろう材に含まれていればよい。
【００２５】
（犠牲陽極材の組成）
次に、本発明に係るブレージングシートの犠牲陽極材を構成するＡｌ-Ｚｎ合金の組成限定理由について説明する。
亜鉛（Ｚｎ）は必須の元素であり、犠牲陽極材の電位を卑にして犠牲陽極材表面から心材への防食上有効な電位分布を形成させて耐食性を向上させる。Ｚｎの含有量が５％を越えると、自己腐食速度が過大となる。従ってＺｎの適正含有量は５質量％以下に設定する。
【００２６】
マグネシウム（Ｍｇ）は、ろう付け後に犠牲陽極材に同時に添加したＺｎ、Ｓｉや、心材から拡散したＳｉなどとＭｇＺｎ２やＭｇ２Ｓｉなどの析出物を形成し、犠牲陽極材の強度を向上させる。Ｍｇ含有量が２％を越えると、脆くなって圧延加工性が低下する。従ってＭｇの適正含有量は、２％以下に設定する。
シリコン（Ｓｉ）は、ろう付け後に犠牲陽極材に同時に添加したＭｇや、心材から拡散したＭｇなどとＭｇ２Ｓｉなどの析出物を形成し、犠牲陽極材の強度を向上させる。Ｓｉ含有量が１％を越えると、犠牲陽極材の融点が低下してろう付け時に溶融してしまう。従ってＳｉの適正含有量は、１％以下に設定する。
【００２７】
マンガン（Ｍｎ）は、Ｓｉ、Ａｌとともに金属間化合物を形成し、晶出相及び析出相となってろう付け後の犠牲陽極材の強度を向上させる。また、犠牲陽極材の電位を貴にして耐孔食性を向上させる。Ｍｎ含有量が１．５質量％を越えると脆くなり圧延などの加工性が劣化する。従ってＭｎの適正含有量は、１．５質量％以下に設定する。
ジルコニウム（Ｚｒ）及びチタン（Ｔｉ）は、ろう付け後に微細な金属間化合物を形成して分散硬化作用を及ぼし、犠牲陽極材の強度を向上させる。Ｚｒ含有量、Ｔｉ含有量がそれぞれが０．２％を越えると加工性が低下する。従ってＺｒ及びＴｉの適正含有量はそれぞれ、０．２％以下に設定する。
インジウム（Ｉｎ）及び錫（Ｓｎ）は、犠牲陽極材の電位を卑にしてろう材の犠牲陽極効果を向上させる。Ｉｎの含有量が０．０５％を越えても犠牲陽極効果は向上しない。同様にＳｎの場合も含有量が０．２％を越えても犠牲陽極効果は向上しない。従ってＩｎの適正含有量は０．０５質量％以下に設定し、Ｓｎの適正含有量は０．２％以下に設定する。
なお、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｓｎは、いずれか一種以上が犠牲陽極材に含まれていればよい。
【００２８】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態のブレージングシートの製造方法について説明する。
本実施形態のブレージングシートの製造方法においては、上記適正範囲の組成を有するアルミニウム合金を溶融、鋳造して心材を得、この心材に対して均質化を施す。また、上記適正範囲の組成を有するＡｌ-Ｓｉ合金を溶融、鋳造してろう材を得、このろう材に対して必要に応じて均質化、熱間圧延を施す。次に心材の一方又は両面にろう材を貼り合わせ、熱間圧延に続いて冷間圧延を施してクラッド材とする。このクラッド材に対して、焼鈍を行うことにより、所望のブレージングシートが得られる。
【００２９】
心材に対する均質化処理は、保持温度５６０〜６１０℃で３〜１０時間保持した後３００℃以下まで冷却する条件の初期均質化処理を行い、続いて、保持温度５８０〜６２０℃、保持時間３〜１２時間なる条件の本均質化処理を少なくとも１回以上行う。多段階の均質化工程により、心材の再結晶化を著しく促進することができ、ブレージングシートの伸び率を高めて張出し性を向上できる。本均質化工程は１回以上であれば、何回でも行って良い。均質化処理が不十分だと、ブレージングシートの張出し性が低下する。また均質化を過剰に行うと、再結晶化が促進されすぎて異方性が低下し、耳率が低下して深絞り性が悪くなる。また本均質化処理の保持温度が６２０℃を超えると心材が溶融してしまう。更に初期均質化処理において３００℃まで冷却しないと、初期均質化を過剰に行ってしまう結果となり、再結晶化が促進されすぎて異方性が低下し、これにより張出し性が低下する。従って均質化の条件を上記の通りとした。
【００３０】
次に、圧延後の焼鈍工程は、加熱速度１００℃／分以上、保持温度３００〜５００℃なる条件で、連続焼鈍処理(ＣＡＬ)にて行う。加熱速度を１００℃／分以上とすることで、結晶粒を微細化させて張出し性を向上させる。即ち、結晶粒を微細化することで、ろう浸食が生じる低加工領域を小さくすることができ、成形性（特に張出し性）を低下させることがない。加熱速度が１００℃／分未満だと、結晶粒が粗大化して張出し性が低下するとともに、再結晶が遅延されるため溶融ろうによる浸食が発生する。
【００３１】
また、保持温度を３００〜５００℃にすることで、再結晶化を完全に行うことができ、伸び率を高めて張出し性が向上する。保持温度が３００℃未満だと、再結晶化が不完全となって張出し性が低下する。また、保持温度が５００℃を超えると、添加元素が過剰に固溶されて深絞り性が低下する。なお、保持温度の保持時間は、数秒以上３時間以下の範囲が好ましい。
【００３２】
また、保持時間の経過後に、１８００℃／分以下の冷却速度でクラッド材を１５０℃以下に冷却することが好ましい。冷却を行うことで、平均粒径０．０１〜０．１μｍの微細析出物の析出を促進し、深絞り性を向上させることができる。冷却速度が１８００℃／分を越えると、微細析出物の析出が進まず、深絞り性が低下する。また、冷却速度が０．２℃／分未満だと、ブレージングシート中の析出物が粗大化して深絞り性が低下する。
【００３３】
上記のように、複数回の均質化を行うことで、焼鈍工程における心材の再結晶化を著しく促進させることができる。これにより、Ｏ材調質の結晶粒径を著しく微細化させることができ、ブレージングシートの伸び率の向上とともに張出し性を向上させることができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態のブレージングシートの製造方法について説明する。
本実施形態ブレージングシートの製造方法においては、上記適正範囲の組成を有するアルミニウム合金を溶融、鋳造して心材を得、この心材に対して均質化を施す。また、上記適正範囲の組成を有するＡｌ-Ｓｉ合金を溶融、鋳造してろう材を得、このろう材に対して必用に応じて均質化、熱間圧延を施す。次に心材の一方又は両面にろう材を貼り合わせ、熱間圧延に続いて冷間圧延を施してクラッド材とする。このクラッド材に対して、初期焼鈍及び最終焼鈍を行うことにより、所望のブレージングシートが得られる。
【００３５】
尚、本実施形態における心材に対する均質化工程は、第１の実施形態における同工程と同一の条件で行うものであるので、ここでは説明を省略し、本実施形態ではクラッド材に対する初期焼鈍工程及び最終焼鈍工程についてのみ説明する。
【００３６】
本実施形態における初期焼鈍工程は、加熱速度１００℃／分以上、保持温度３００〜５００℃なる条件で、連続焼鈍処理(ＣＡＬ)にて行う。加熱速度を１００℃／分以上とすることで、結晶粒を微細化させて張出し性を向上させる。即ち、結晶粒を微細化することで、ろう浸食が生じる低加工領域を小さくすることができ、成形性（特に張出し性）を低下させることがない。加熱速度が１００℃／分未満だと、結晶粒が粗大化して張出し性が低下するとともに、再結晶が遅延されるため溶融ろうによる浸食が発生する。
また、保持温度を３００〜５００℃にすることで、再結晶化を完全に行うことができ、伸び率を高めて張出し性が向上する。保持温度が３００℃未満だと、再結晶化が不完全となって張出し性が低下する。また、保持温度が５００℃を超えると、添加元素が過剰に固溶して深絞り性が低下する。なお、保持温度の保持時間は、数秒以上３時間以下の範囲が好ましい。また、初期焼鈍工程から最終焼鈍工程に移る前に、クラッド材を１８０℃以下に冷却することが好ましい。これは、初期焼鈍の保持温度が最終焼鈍の保持温度より高いため、冷却せずに最終焼鈍工程に突入すると、結果的に初期焼鈍工程を過剰に行ってしまうことになるためである。またクラッド材を冷却する際には、特に限定するものではないが、１８００℃／分以下の冷却速度で冷却することが望ましい。
【００３７】
次に、最終焼鈍工程は、加熱速度０．２℃／分以上、保持温度１８０〜２８０℃、冷却速度０．２〜３００℃／分なる条件でバッチ焼鈍処理若しくは連続焼鈍処理(ＣＡＬ)にて行う。最終焼鈍工程によって、平均粒径０．０１〜０．１μｍの微細析出物の析出を促進し、深絞り性を向上させる。最終焼鈍が不十分だと、即ち加熱速度が０．２℃／分未満もしくは保持温度が１８０℃未満だと、微細析出物の析出が進行しないため深絞り性が低下する。また保持温度が２８０℃を超えると、添加元素が過剰に固溶して深絞り性が低下する。
更に冷却速度が０．２〜３００℃／分であれば、平均粒径０．０１〜０．１μｍの微細析出物の析出が促進される。冷却速度が０．２℃／分未満だと微細析出物が粗大化して深絞り性が低下し、３００℃／分を越えると添加元素が過剰に固溶して深絞り性が低下する。更に、保持温度の保持時間は、０時間以上５時間以下の範囲が好ましい。
【００３８】
上記のように、圧延後に、初期焼鈍と最終焼鈍を行うことで、ブレージングシートをＯ材調質とすることができる。また、初期焼鈍工程の後に、初期焼鈍工程よりも加熱速度が小さな最終焼鈍工程を設けることで、微細析出物の析出を促進することができる。これにより、ブレージングシートの深絞り性や張出し性などの成形性を高めることができる。
【００３９】
尚、上記のブレージングシートの製造方法の説明では、心材の一面又は両面にろう材を貼り合わせてブレージングシートとする例を説明したが、本発明はこれに限らず、心材の一面にろう材を貼り合わせ、他面には犠牲陽極材を貼り合わせてブレージングシートとしてもよい。
【実施例】
【００４０】
（実験例１）
アルミニウム合金を溶融、鋳造したのち、初期均質化と本均質化を施した後に冷間圧延をすることにより厚さ１６０ｍｍの心材を調製した。尚、本均質化の回数は１回とした。
また、Ａｌ-Ｓｉ合金を溶融、鋳造した後、昇温速度１℃／分、保持温度５１０℃、保持時間４８０分の条件で均質化を行うことにより、厚さ２０ｍｍのろう材を調製した。
【００４１】
次に心材の両面にろう材をそれぞれ貼り合わせ、熱間圧延に続いて冷間圧延を施して厚さ０．５ｍｍのクラッド材とした。このクラッド材に対して、焼鈍を行うことにより、実施例１〜５及び比較例１〜９のブレージングシートを得た。
得られたブレージングシートに対してエリクセン試験を行い、エリクセン値を測定した。エリクセン試験の条件は、試料片の大きさを９０ｍｍ四方、厚み０．５ｍｍの正方形の板材とし、しわ押さえ力を１０ｋＮとし、ポンチの先端形状を外径２０ｍｍの球面とした。
【００４２】
また、得られたブレージングシートに対して深絞り試験を行い、限界絞り比を測定した。深絞り試験の条件は、試料片の大きさを９０ｍｍ四方、厚み０．５ｍｍの正方形の板材とし、しわ押さえ力を３ｋＮとし、ポンチの形状を直径３０ｍｍ、肩Ｒ４．５ｍｍの円筒とし、ダイスの寸法は外径３４ｍｍ、肩Ｒ４．５ｍｍとした。更に、潤滑油として試料片の両面に牛脂を塗布した。
【００４３】
また、得られたブレージングシートに対してドロップ試験を行い、心材に対するろう材の流動係数を測定した。
長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの平面視矩形のブレージングシートを垂直に立てた状態で、６００℃の雰囲気中で３分間放置すると、ブレージングシートの下側に向けてろう材の一部が流下し、ブレージングシートの下側にろう材溜まり部が形成される。流動係数Ｋdは、加熱前のブレージングシート全体の重量をＷ0とし、ろう材溜まり部を含む加熱後のブレージングシートの下側４分の１の重量をＷbとしたとき、
Ｋd＝（４Ｗb−Ｗ0）／（３Ｗ0×クラッド率）
で算出した。尚、クラッド率は、板厚に対するろう材厚みの割合である。
また、流動係数は、歪みなしのブレージングシートと、圧延によって１％の歪みを付加したブレージングシートについてそれぞれ測定した。
【００４４】
表１に心材及びろう材の合金組成を示し、表２に心材の均質化条件及びクラッド材の焼鈍条件並びに歪み量をそれぞれ示し、表３にはエリクセン値、限界絞り比及び流動係数を示す。
【００４５】
【表１】
2005125365.tif 000002
【００４６】
【表２】
2005125365.tif 000003
【００４７】
【表３】
2005125365.tif 000004
【００４８】
表３に示すように、実施例１〜５のブレージングシートは、エリクセン値が８．０〜８．２の範囲にあり、比較例１〜９に比べて高めの値を示している。このことから、実施例１〜５は、張り出し性に優れていることが分かる。
また、実施例１〜５のブレージングシートは、限界絞り比が２．１２〜２．１５の範囲にあり、比較例１〜９に比べて高めの値を示している。このことから、実施例１〜５は、深絞り性にも優れていることが分かる。
【００４９】
更に実施例１〜５のブレージングシートは、流動係数が歪みなしのもので０．５３〜０．５４の範囲にあり、歪みを付加したもので０．３８〜０．４１の範囲にある。一方、比較例１〜９については、歪みなしのもので０．１８〜０．５５の範囲にあり、歪みを付加したもので０．２１〜０．２９の範囲にある。
実施冷１〜５については、歪みを付加したものでも比較的高い値を示している。このことは、ブレージングシートを成形加工してからろう付けした場合に、優れたろう付け性を発揮できることを示している。
一方、比較例１〜９については、歪みを付加する前では実施例１〜５とほぼ同程度の流動係数を示しているが、歪みを付加すると実施例１〜５よりも流動係数が低くなることがわかる。このことは、ブレージングシートを成形加工してからろう付けした場合に、ろう付け性が低下して実施例よりも劣ってしまうことを示している。
【００５０】
尚、比較例１については均質化時の冷却温度が高く、比較例２については初期均質化の保持温度が低く、比較例３については本均質化の保持温度が低く、比較例４については本均質化の保持温度が高く、比較例５については初期均質化の保持温度が高く、比較例６については初期均質化の保持温度が本均質化の保持温度よりも高かったために、エリクセン値及び流動係数が実施例１〜５よりも低下したものと思われる。
【００５１】
また、比較例７については焼鈍の加熱速度が高く、比較例８については焼鈍の保持温度が低く、比較例９については焼鈍の保持温度が高かったために、エリクセン値、限界絞り比及び流動係数が低下したものと思われる。
【００５２】
（実験例２）
アルミニウム合金を溶融、鋳造したのち、初期均質化と本均質化を施した後に冷間圧延をすることにより厚さ１６０ｍｍの心材を調製した。尚、本均質化の回数は１回とした。
また、Ａｌ-Ｓｉ合金を溶融、鋳造した後、昇温速度１℃／分、保持温度４９０℃、保持時間４８０分の条件で均質化を行うことにより、厚さ２０ｍｍのろう材を調製した。
【００５３】
次に心材の両面にろう材をそれぞれ貼り合わせ、熱間圧延に続いて冷間圧延を施して厚さ０．５ｍｍのクラッド材とした。このクラッド材に対して、初期焼鈍と最終焼鈍を順次行い、更に圧延により歪みを導入することにより、実施例６〜１０及び比較例１０〜２０のブレージングシートを得た。
【００５４】
得られたブレージングシートに対して、実験例１の場合と同様にしてエリクセン値、限界絞り比及び流動係数を測定した。
表４に心材及びろう材の合金組成を示し、表５に心材の均質化条件及びクラッド材の焼鈍条件並びに歪み量をそれぞれ示し、表６にはエリクセン値、限界絞り比及び流動係数を示す。
【００５５】
【表４】
2005125365.tif 000005
【００５６】
【表５】
2005125365.tif 000006
【００５７】
【表６】
2005125365.tif 000007
【００５８】
表３に示すように、実施例６〜１０のブレージングシートは、エリクセン値が８．３〜８．５の範囲にあり、比較例１〜２０に比べて高めの値を示している。このことから、実施例６〜１０は、張り出し性に優れていることが分かる。
また、実施例６〜１０のブレージングシートは、限界絞り比が２．１４〜２．１５の範囲にあり、比較例１〜２０に比べて高めの値を示している。このことから、実施例６〜１０は、深絞り性にも優れていることが分かる。
【００５９】
更に実施例６〜１０のブレージングシートは、流動係数が０．５３〜０．５５の範囲にあり、比較例１〜１８よりも高めの値を示している。従って実施例６〜１０については、ろう材の流動性が高く、ろう付け性に優れることが分かる。
【００６０】
更に実施例６〜１０のブレージングシートは、流動係数が歪みなしのもので０．５４であり、歪みを付加したもので０．４０〜０．４２の範囲にある。一方、比較例１０〜２０については、歪みなしのもので０．１８〜０．５５の範囲にあり、歪みを付加したもので０．２１〜０．２９の範囲にある。
実施冷６〜１０については、歪みを付加したものでも比較的高い値を示している。このことは、ブレージングシートを成形加工してからろう付けした場合に、優れたろう付け性を発揮できることを示している。
一方、比較例１０〜２０については、歪みを付加する前では実施例１〜５とほぼ同程度の流動係数を示しているが、歪みを付加すると実施例６〜１０よりも流動係数が低くなることがわかる。このことは、ブレージングシートを成形加工してからろう付けした場合に、ろう付け性が低下して実施例よりも劣ってしまうことを示している。
【００６１】
尚、比較例１０については均質化時の冷却温度が高く、比較例１１については初期均質化の保持温度が低く、比較例１２については本均質化の保持温度が低く、比較例１３については本均質化の保持温度が高く、比較例１４については初期均質化の保持温度が高く、比較例１５については初期均質化の保持温度が本均質化の保持温度よりも高かったために、エリクセン値、限界絞り比及び流動係数が実施例６〜１０よりも低下したものと思われる。
【００６２】
また、比較例１６については初期焼鈍の加熱速度が高く、比較例１７については初期焼鈍の保持温度が低く、比較例１８については初期焼鈍の保持温度が高く、比較例１９については最終焼鈍の保持温度が低く、比較例２０については最終焼鈍の保持温度が高かったために、エリクセン値、限界絞り比及び流動係数が低下したものと思われる。