(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と中間層材との２層構造体の少なくとも中間層材側にろう材をクラッドした材料構成をなし、前記芯材は、Ｍｎ：０．５％（質量％、以下同じ）を越え１．５％以下、Ｃｕ：０．３６％〜０．９％、Ｍｇ：０．０６％〜０．６％、Ｔｉ：０．０６％〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１％〜０．５％、Ｆｅ：０．０１％〜０．５％を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成され、前記中間層材は、Ｍｇ：０．５５％〜０．９％、Ｃｕ：０．０６％〜０．５％、Ｚｎ：１．０％〜６．０％を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなり、不可避的不純物としてのＳｉ及びＦｅをそれぞれ０．５％以下に制限したアルミニウム合金で構成され、前記ろう材は、Ｓｉ：６％〜１３％、Ｍｇ：０．２％〜２．０％を含有し、Ｆｅを不可避的不純物として含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金からなり、且つ、芯材のＣｕ量と中間層材のＣｕ量との関係を、（芯材のＣｕ量％−中間層材のＣｕ量％）≧０．３０％とすると共に、芯材及び中間層材のＣｕ量と中間層材のＺｎ量との関係を、（芯材のＣｕ量％＋中間層材のＣｕ量％）／（中間層材のＺｎ量％）≦０．５％とすることを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項２】
芯材と中間層材との２層構造体の少なくとも中間層材側にろう材をクラッドした材料構成をなし、前記芯材は、Ｍｎ：０．５％を越え１．５％以下、Ｃｕ：０．３６％〜０．９％、Ｍｇ：０．０６％〜０．６％、Ｔｉ：０．０６％〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１％〜０．５％、Ｆｅ：０．０１％〜０．５％を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成され、前記中間層材は、Ｍｇ：０．５５％〜０．９％、Ｃｕ：０．０６％〜０．５％、Ｚｎ：１．０％〜６．０％を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなり、不可避的不純物としてのＳｉ及びＦｅをそれぞれ０．５％以下に制限したアルミニウム合金で構成され、前記ろう材は、Ｓｉ：６％〜１３％を含有し、Ｆｅを不可避的不純物として含有するＡｌ−Ｓｉ系合金からなり、且つ、芯材のＣｕ量と中間層材のＣｕ量との関係を、（芯材のＣｕ量％−中間層材のＣｕ量％）≧０．３０％とすると共に、芯材及び中間層材のＣｕ量と中間層材のＺｎ量との関係を、（芯材のＣｕ量％＋中間層材のＣｕ量％）／（中間層材のＺｎ量％）≦０．５％とすることを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の中間層材が、更にＴｉ：０．０６％〜０．３０％を含有することを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のろう材が、更にＩｎ：０．００５％〜０．２０％、Ｓｎ：０．０１％〜０．２０％のうちの１種以上を含有することを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、詳しくはカーエアコンのエバポレータあるいはインタークーラー等、ろう付けにより接合する熱交換器等の作動流体通路の構成材料として用いられ、特に耐食性に優れ、ろう付け前の成形加工性に優れると共に、ろう付け後の強度も高い熱交換器用アルミニウム合金クラッド材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム合金製熱交換器は、自動車のラジエータ、オイルクーラ、インタークーラ、ヒータ及びエアコンのエバポレータやコンデンサあるいは油圧機器や産業機械のオイルクーラ等の熱交換器として広く使用されている。アルミニウム合金製熱交換器には種々の形式のものがあるが、軽量化の観点から、アルミニウム合金クラッド材を成形加工したものを重ね合わせて作動流体通路を形成し、その作動流体通路の間にコルゲート加工したアルミニウム合金製フィンを組み合わせ、ろう付けにより一体化して製作した積層型熱交換器（ドロンカップ型熱交換器）が注目され、特にエバポレータとして普及している。
【０００３】
このドロンカップ型熱交換器のコアプレートとしては、その芯材にＡｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ−Ｍｇ系等のＭｎを有するアルミニウム合金、例えば、ＪＩＳ  Ａ３００３合金、同３００５合金等が使用され、ろう材にＡｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｅ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｅ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系等のＡｌ−Ｓｉ系合金等が使用され、前記芯材の片面又は両面に上記のろう材をクラッドしてなるアルミニウム合金クラッド材が使用されている。
【０００４】
フィン材としては、Ａｌ−Ｍｎ系合金にＣｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等が添加されたアルミニウム合金が使用されており、これらのフィン材とコアプレートとのろう付け法としては、真空ろう付けが一般的であるが、塩化物系フラックスやフッ化物系フラックスを用いるフラックスろう付け法も適用されている。
【０００５】
近年、熱交換器の軽量化、コスト低減が強く要求され、この要求を達成するために、作動流体通路等の熱交換器材料をさらに薄肉化することが必要となっているが、例えば、作動流体通路を構成するアルミニウム合金クラッド材を薄肉化するために強度を高めると、伸びが低下して成形加工性を低下させ、また耐食性が劣化して、熱交換器の製造性、耐久性に問題が生じることから、伸びを改善して成形性を高め、ろう付け後の強度および耐食性をさらに向上させたクラッド材の開発が要望されている。
【０００６】
従来、ドロンカップ型エバポレータのコアプレートとして使用されてきたアルミニウム合金クラッド材は、前記のように、Ｍｎを含有するアルミニウム合金を芯材とするものであるが、耐孔食性が必ずしも十分とはいえず、作動流体通路材に適用した場合、外側（空気側）からの孔食による貫通漏洩事故が生じることが経験されている。
【０００７】
作動流体通路材の耐孔食性を向上させるために、フィンの材質として、作動流体通路材より電位の卑な材料、例えば、Ａｌ−Ｍｎ−Ｚｎ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｎ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｉｎ系合金等を適用し、これらの材質によるフィンの犠牲陽極効果を利用して、作動流体通路材を防食することが提案されている。
【０００８】
しかしながら、特にエバポレータの場合、冷媒が熱交換部で蒸発して外気から熱を奪う際、熱交換部の表面温度が低下して、外気に含まれている水分が結露してフィンに付着するが、この結露水には不純物が多く含まれていないため、導電率が極めて低く、フィンの犠牲陽極効果によって発生する防食電流はフィン接合部近傍にしか届かない。従って、この防食方法は、フィンとの接合部近傍の作動流体通路材にのみ効果があり、フィンから離れた位置の作動流体通路材ではフィンの犠牲陽極効果が届かず、孔食の発生が避けられない。
【０００９】
また、上記の結露水に自動車燃料の排気ガス等に含まれる亜硫酸ガス（ＳＯ2 ）等が混入すると、孔食内で濃縮され、腐食の進行が著しく促進されるため、コアプレートに貫通腐食が発生し易くなり、冷媒の漏れが生じるおそれもある。
【００１０】
このような問題を解決するために、上記アルミニウム合金クラッド材において、耐食性を向上させるために、芯材とろう材との間に、芯材より２０〜１００ｍＶ卑な電位差を有するアルミニウム合金の中間層材を配設した４層クラッド材が提案されている（特開昭６０−２５１２４６号公報参照）。更に、ドロンカップ型熱交換器のコアプレートの耐食性を向上させるために、芯材を構成するアルミニウム合金にＴｉを添加して板厚方向に周期的なＴｉの濃度差を有する組織を構成し、これにより、耐食性を向上させる試みも行われている（特開平４−１２７９６１号公報参照）。
【００１１】
しかしながら、前述のような４層クラッド材は、耐食性の改善は期待できるが、ろう付け後の強度が十分でなく、熱交換器としての耐圧性が確保し難い。従って、耐圧性を確保するために、クラッド材の厚さを大きくする必要があり、軽量化、コスト低減の要求に沿うことができない。また、Ｔｉ添加材は、海塩粒子が多く飛来する地域では良好な耐食性を示すことが実証されているが、排気ガスの多い地域では必ずしも十分な耐孔食性を期待できない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、アルミニウム製熱交換器の流体通路材における上記従来の問題点を解消すると共に、作動流体通路材の薄肉化の要求をも満足させるアルミニウム合金クラッド材を得るために、成形加工性、ろう付け性、ろう付け後の強度特性及び耐食性に対する芯材、中間層材及びろう材の材料構成について、多角的に実験、検討を行った結果としてなされたものであり、その目的は、優れた耐食性をそなえ、ろう付け前の成形加工性に優れると共に、ろう付けが容易で且つろう付け後の強度が高く、特にドロンカップ型熱交換器のコアプレート材として好適に使用される熱交換器用アルミニウム合金クラッド材を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の請求項１による耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、芯材と中間層材との２層構造体の少なくとも中間層材側にろう材をクラッドした材料構成をなし、前記芯材は、Ｍｎ：０．５％を越え１．５％以下、Ｃｕ：０．３６％〜０．９％、Ｍｇ：０．０６％〜０．６％、Ｔｉ：０．０６％〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１％〜０．５％、Ｆｅ：０．０１％〜０．５％を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成され、前記中間層材は、Ｍｇ：０．５５％〜０．９％、Ｃｕ：０．０６％〜０．５％、Ｚｎ：１．０％〜６．０％を含有し、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなり、不可避的不純物としてのＳｉ及びＦｅをそれぞれ０．５％以下に制限したアルミニウム合金で構成され、前記ろう材は、Ｓｉ：６％〜１３％、Ｍｇ：０．２％〜２．０％を含有し、Ｆｅを不可避的不純物として含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金からなり、且つ、芯材のＣｕ量と中間層材のＣｕ量との関係を、（芯材のＣｕ量％−中間層材のＣｕ量％）≧０．３０％とすると共に、芯材及び中間層材のＣｕ量と中間層材のＺｎ量との関係を、（芯材のＣｕ量％＋中間層材のＣｕ量％）／（中間層材のＺｎ量％）≦０．５％とすることを特徴とする。また、請求項２による耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、上記の構成において、前記ろう材が、Ｓｉ：６％〜１３％を含有し、Ｆｅを不可避的不純物として含有するＡｌ−Ｓｉ系合金からなることを特徴とする。
【００１４】
請求項３による耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１又は２において、中間層材が、更にＴｉ：０．０６％〜０．３０％を含有することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４による耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜３のいずれかにおいて、ろう材が、更にＩｎ：０．００５％〜０．２０％、Ｓｎ：０．０１％〜０．２０％のうち1種以上を含有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材１は、図１に示すように、芯材２の一面に中間層材３をクラッドして２層構造体とし、この２層構造体の両面にろう材４をクラッドし、ろう材４のうち芯材２側のろう材を内ろう材５とし、中間層材３側のろう材を外ろう材６とした４層構造としたものを基本構成とする。芯材２側の内ろう材５は、必要に応じて削除しても良い。
【００１７】
以下に、本発明の耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材（以下、単にアルミ合金クラッド材とする）における合金成分の意義およびその限定理由について説明する。
（１）芯材の成分
芯材中のＭｎは、芯材の強度を高めると共に、芯材の電位を貴にして、アルミ合金クラッド材表面のろう材やフィン材との電位差を大きくし、アルミ合金クラッド材の耐食性を向上させるよう機能する。Ｍｎの好ましい含有範囲は、0.5 ％を越え〜1.5 ％であり、0.5 ％以下ではその効果が十分でなく、1.5 ％を越えて含有すると、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害される結果、健全なアルミ合金クラッド材が得難い。
【００１８】
芯材中のＣｕは、Ｍｎと同様に芯材の強度を高めると共に、芯材の電位を貴にし、アルミ合金クラッド材表面のろう材やフィン材との電位差を大きくし、アルミ合金クラッド材の耐食性を向上させるよう機能する。Ｃｕの好ましい含有範囲は、0.36％〜0.9 ％であり、0.36％未満ではその効果が十分でなく、0.9 ％を越えて含有すると、伸びが低下して成形加工性が不十分となり、ろう付け時に芯材の局部溶融が生じるおそれがあり、芯材自体の耐食性も低下する。より好ましいＣｕの含有量は、0.6 ％を越え0.9 ％以下の範囲である。
【００１９】
Ｍｇは、芯材の強度を高めるよう機能する。Ｍｇの好ましい含有範囲は、0.06％〜0.6 ％であり、0.06％未満ではその効果が十分でなく、0.6 ％を越えて含有すると、伸びが低下して成形加工性が不十分となり、芯材自体の耐食性も低下する。
【００２０】
Ｔｉは、芯材の耐食性をより一層向上させる効果を有する。すなわち、芯材中のＴｉは濃度の高い領域と濃度の低い領域とに分かれて凝固し、それらが圧延されると板厚方向に交互に層状に分布し、Ｔｉ濃度の低い領域はＴｉ濃度の高い領域に比べて優先的に腐食するため、腐食形態を層状にして、芯材の板厚方向への腐食の進行状態を妨げて耐孔食性を向上させる。Ｔｉの好ましい含有範囲は0.06％〜0.30％の範囲であり、0.06％未満ではその効果が十分でなく、0.30％を越えると鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が阻害される。
【００２１】
Ｓｉ、Ｆｅは、アルミニウム合金に不純物として含まれるものであるが、いずれもカソードとなる化合物を生成して耐食性を低下させるので、Ｓｉ、Ｆｅの含有量は0.5 ％以下に制限するのが好ましい。しかしながら、Ｓｉ、Ｆｅが0.01％未満の高純度のアルミニウム地金を用いることはコスト高となり実用的でないから、Ｓｉ、Ｆｅの好ましい含有範囲は、Ｓｉ:0.01 ％〜0.5 ％、Ｆｅ:0.01 ％〜0.5 ％である。Ｓｉ、Ｆｅが0.5 ％を越えると、芯材の耐食性を著しく低下させる。
【００２２】
また、本発明の芯材において、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｚｒ等の元素は本発明の効果を損なわない範囲で含まれても良い。但し、Ｚｎは芯材の電位を卑とし、犠牲陽極フィン材との電位差を小さくして耐食性を害するので0.2 ％以下とするのが好ましい。また、Ｃｒ、Ｚｒは、素材の圧延性を阻害しないために、いずれも0.3 ％以下に制限するのが好ましい。
【００２３】
（２）中間層材の成分
中間層材中のＭｇは、中間層材の強度を高めるよう機能する。Ｍｇの好ましい含有範囲は、0.55％〜0.9 ％であり、0.55％未満ではその効果が十分でなく、0.9 ％を越えて含有すると、伸びが低下して成形加工性が不十分となり、中間層材自体の耐食性も低下する。
【００２４】
中間層材中のＣｕは、中間層材の強度を高めるよう機能する。Ｃｕの好ましい含有範囲は、0.06％〜0.5 ％であり、0.06％未満ではその効果が十分でなく、0.5 ％を越えて含有すると、中間層材自体の耐食性が低下する。
【００２５】
Ｔｉは、中間層材の耐食性をより一層向上させる効果を有する。すなわち、中間層材中のＴｉは濃度の高い領域と濃度の低い領域とに分かれて凝固し、それらが圧延されると板厚方向に交互に層状に分布し、Ｔｉ濃度の低い領域はＴｉ濃度の高い領域に比べて優先的に腐食するため、腐食形態を層状にして、芯材の板厚方向への腐食の進行状態を妨げて耐孔食性を向上させる。Ｔｉの好ましい含有範囲は0.06％〜0.30％の範囲であり、0.06％未満ではその効果が十分でなく、0.30％を越えると鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が阻害される。
【００２６】
Ｚｎは、中間層材の電位を卑にし、アルミ合金クラッド材表面の芯材との電位差を大きくし、中間層材に、芯材に対する優れた犠牲陽極効果を付与し、アルミ合金クラッド材の耐食性を向上させるよう機能する。Ｚｎの好ましい含有範囲は、1 ％〜6 ％であり、1 ％未満ではその効果が十分でなく、6 ％を越えて含有すると、ろう付け時に芯材の局部溶融が生じるおそれがある。
【００２７】
その他、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｆｅ等の元素は、本発明の効果を損なわない範囲で含まれていても良い。但し、Ｉｎ、Ｓｎは中間層材の電位を更に卑とするから、Ｉｎは0.005 ％〜0.2 ％、Ｓｎは0.01％〜0.2 ％の範囲にするのが好ましい。Ｃｒ、Ｚｒは、素材の圧延性を阻害しないように、いずれも0.3 ％以下に制限するのが好ましい。また、Ｓｉ、Ｆｅは、耐食性を害するので、いずれも0.5 ％以下に制限するのが好ましい。
【００２８】
（３）ろう材の成分
ろう材としては、Ｓｉを含有するＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材が使用される。真空ろう付けの場合は、例えば、Ｓｉ: 6 ％〜13％、Ｍｇ:0.2％〜2.0 ％を含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金のろう材が用いられ、フラックスろう付けの場合は、例えば、Ｓｉ: 6 ％〜13％を含むＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材が用いられる。
【００２９】
ろう材中のＩｎ、Ｓｎは、いずれもろう材の電位を卑にして、アルミ合金クラッド材の芯材及び中間層材との電位差を大きくし、ろう材に、芯材及び中間層材に対する優れた犠牲陽極効果を付与し、アルミ合金クラッド材の腐食の形態を全面腐食型にして、アルミ合金クラッド材の耐食性を向上させるよう機能する。Ｉｎ、Ｓｎの好ましい含有範囲は、Ｉｎが0.005 ％〜0.2 ％、Ｓｎが0.01％〜0.2 ％である。それぞれ下限値未満ではその効果が十分でなく、上限値を越えると素材の圧延が困難となり、健全な材料が得難い。本発明においては、上記以外のろう付け方法を用いたり、その他の元素、例えば、Ｂｉ、Ｂｅ、Ｃｕ、Ｚｎ等を添加したろう材をを用いても、本発明の効果が損なわれることはない。
【００３０】
（４）芯材のＣｕ量と中間層材のＣｕ量との関係
この発明では、中間層材の電位が芯材の電位より卑となって、芯材に対して犠牲陽極効果を発揮するものであり、中間層材の犠牲陽極効果は、芯材と中間層材との電位差が大きいほど大きくなる。発明者らは、この電位差は、芯材のＣｕ量と中間層材のＣｕ量との差に影響されることを知見し、（芯材のＣｕ量％−中間層材のＣｕ量％）≧０．３０％とすることが好ましいことを見出した。芯材のＣｕ量と中間層材のＣｕ量との差が０．３０％未満では中間層材の犠牲陽極効果が不十分となり、アルミ合金クラッド材の耐食性の向上が期待できない。
【００３１】
（５）芯材及び中間層材のＣｕ量と中間層材のＺｎ量との関係
発明者らは、また、芯材と中間層材との電位差が、芯材及び中間層材のＣｕ量と中間層材のＺｎ量との関係に影響されることを知見し、その関係は、（芯材のＣｕ量％＋中間層材のＣｕ量％）／（中間層材のＺｎ量％）≦０．５とすることが好ましいことを見出した。中間層材のＺｎ量が（芯材のＣｕ  量％＋中間層材％のＣｕ量）×２の値に満たない場合は、中間層材の犠牲陽極効果が不十分となり、アルミ合金クラッド材の耐食性の向上が期待できない。
【００３２】
本発明の熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、芯材、中間層材及びろう材を構成するアルミニウム合金を、例えば、半連続鋳造により造塊し、必要に応じて均質化処理した後、中間層材用及びろう材用アルミニウム合金については、それぞれ所定厚さまで熱間圧延し、次いで、各材料を組合わせ、常法に従って、熱間圧延によりクラッド材とし、更に所定厚さまで冷間圧延した後、最終的に焼鈍を行う工程を経て製造される。
【００３３】
製造された本発明のアルミ合金クラッド材を、例えば、ドロンカップ型熱交換器のコアプレートとして使用し、エバポレータなど、自動車用のアルミニウム製ドロンカップ型熱交換器として組立てるには、アルミ合金クラッド材を、その中間層材側がフィンと接合される空気側（外側）となり、その反対側が冷媒側（内側）となるように、すなわち、中間層材側が凸となるようコアプレート形状にプレス成形し、得られたコアプレートを積層してプレス成形品７の外側にアルミニウム合金製フィン（不図示）を組み付け、ろう付け炉中で真空ろう付けを行う。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。これらの実施例は、本発明の好ましい一実施態様を示すものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
半連続鋳造により、表１に示す組成（芯材Ｎｏ．１〜８に示す組成）を有する芯材用アルミニウム合金、表２に示す組成（中間層材Ｎｏ．１〜５に示す組成）を有する中間層材用アルミニウム合金及び表３に示す組成（ろう材Ｎｏ．Ａ〜Ｅに示す組成）を有するろう材用アルミニウム合金をそれぞれ造塊し、芯材用アルミニウム合金については均質化処理後、厚さ１６．５ｍｍに面削して芯材素材とし、中間層材用アルミニウム合金及びろう材用アルミニウム合金については面削後熱間圧延して、厚さ４．５ｍｍの中間層材素材及びろう材素材とした。これらの素材を、ろう材／中間層材／芯材／ろう材となるように重ね合わせ、熱間圧延して、厚さ３ｍｍの４層アルミニウム合金クラッド材を得た。その後、得られた４層アルミニウム合金クラッド材を厚さ０．４ｍｍまで冷間圧延し、最終焼鈍を行ってアルミ合金クラッド材を作製した。
【００３５】
【表１】
0004475617.tif 000002
【００３６】
【表２】
0004475617.tif 000003
【００３７】
【表３】
0004475617.tif 000004
【００３８】
上記により得られたアルミ合金クラッド材（試験材Ｎｏ．１〜１１）について、以下の方法に従って、（１）成形加工性、（２）ろう付け性、（３）耐食性、（４）ろう付け後の強度を評価した。
（１）成形加工性
上記アルミ合金クラッド材について引張試験を行って伸び率（％）を測定し、伸び率２０％以下のものを成形加工性が不十分と評価した。すなわち、通常のドロンカップ型エバポレータ用のコアプレート材のプレス成形加工では、素材の伸び率が２０％以下の場合に、加工時の割れが生じ易いためである。
【００３９】
（２）ろう付け性
アルミ合金クラッド材１から円環状の板材を切り出し、図２に示すように、円環状の板材を中間層材が凸側となるようにプレス成形し、得られたカップ状のプレス成形品７を、図３に示すように、交互に積層し、真空雰囲気中（５×１０-5Torr以下）、６００℃の温度で３分間加熱する条件で真空ろう付けを行い、ろう付け成形品８を作製した。このろう付け成形品８を目視により観察し、ろう付けが良好に行われているものをろう付け性良好（○）とし、局部溶融など、ろう付け不良が生じたものをろう付け性不良（×）とした。
【００４０】
（３）耐食性
ろう付け成形品について、ＪＩＳ  Ｈ８６８１に基づくＣＡＳＳ試験を８週間実施して、ＣＡＳＳ試験後のアルミ合金クラッド材の中間層材側からの最大腐食深さ（ｍｍ）を測定した。
（４）ろう付け後の強度
アルミ合金クラッド材（単板）について、上記の真空ろう付け加熱を行い、加熱後の板材について引張試験を行い、引張強さ（ＭＰa ）を測定した。
【００４１】
評価結果を表４に示す。表４にみられるように、本発明の条件を満たす試験材（Ｎｏ．１〜１１）は、いずれも２０％を越える伸び率を示し、良好な成形加工性をそなえていることが認められた。ろう付け性も良好であり、ろう付け後の強度は、いずれも１４５ＭＰa 以上の優れた値を示した。耐食性についても、ＣＡＳＳ試験後の最大腐食深さは０．０８〜０．１５ｍｍと浅く、優れた耐食性を示した。なお、これらの試験材はいずれも、素材の製造上問題を生じることがなく製造性に優れていた。
【００４２】
【表４】
0004475617.tif 000005
【００４３】
比較例１
半連続鋳造により、表５に示す組成（芯材Ｎｏ．９〜１８に示す組成）を有する芯材用アルミニウム合金、表６に示す組成（中間層材Ｎｏ．６〜１２に示す組成）を有する中間層材用アルミニウム合金及び表７に示す組成（ろう材Ｎｏ．Ｆ、Ｇに示す組成）を有するろう材用アルミニウム合金を造塊し、上記実施例１と同一の工程により厚さ０．４ｍｍのアルミ合金クラッド材（試験材Ｎｏ．１２〜３１）を作製した。
【００４４】
得られた試験材（Ｎｏ．１２〜３１）について、上記実施例１と同じ方法に従って、（１）成形加工性、（２）ろう付け性、（３）耐食性、（４）ろう付け後の強度を評価した。結果を表４に示す。
【００４５】
【表５】
0004475617.tif 000006
【００４６】
【表６】
0004475617.tif 000007
【００４７】
【表７】
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【００４８】
【表８】
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【００４９】
表８に示すように、本発明の条件を満たさない試験材（Ｎｏ．１２〜３１）は、いずれもアルミ合金クラッド材として十分な性能を有していない。試験材Ｎｏ．１２は、芯材のＭｎ含有量が少ないため、引張強さが低く、更に、芯材のＳｉの含有量が多いため、ＣＡＳＳ試験で貫通孔が発生した。試験材Ｎｏ．１３は、芯材のＭｎ含有量が多すぎるため、圧延が困難となり健全な材料が製造出来なかった。
【００５０】
試験材Ｎｏ．１４は、芯材のＣｕ含有量が少ないため、引張強さが低く、更に、芯材と中間層材とのＣｕ含有量の差が少なく、中間層材の犠牲陽極効果が不十分のため、ＣＡＳＳ試験で貫通孔が発生した。試験材Ｎｏ．１５は、芯材のＣｕ含有量が多いため、伸びが少なく成形加工性が不十分で、ろう付け時の加熱で局部溶融が生じた。
【００５１】
試験材Ｎｏ．１６は、芯材のＭｇ含有量が少ないため、引張強さが低く、更に、芯材のＦｅ含有量が多いため、ＣＡＳＳ試験で貫通孔が発生した。試験材Ｎｏ．１７は、芯材のＭｇ含有量が多いため、伸びが少なく成形加工性に劣り、また、芯材のＭｇ含有量が多く且つＣｕ量とＺｎ量との比が大きいため、中間層材の犠牲陽極効果が不十分となり、ＣＡＳＳ試験で貫通孔が発生した。
【００５２】
試験材Ｎｏ．１８は、芯材のＴｉの含有量が少ないため、ＣＡＳＳ試験で貫通孔が発生した。試験材Ｎｏ．１９は、芯材のＴｉの含有量が多いため、圧延が困難となり健全な材料が製造出来なかった。試験材Ｎｏ．２０は、本発明の条件を満たす実施例と同等の性能を示したが、芯材のＳｉ及びＦｅの含有量が少な過ぎるため、材料コストが高く実用的ではない。
【００５３】
試験材Ｎｏ．２１は、芯材がＪＩＳ３００３合金に相当し、芯材のＣｕ及びＭｇ含有量が少ないため、引張強さが低く、また、芯材のＴｉの含有量が少なく且つＦｅの含有量が多く、加えて芯材と中間層材とのＣｕ量の差が少ないため、ＣＡＳＳ試験で貫通孔が発生した。
【００５４】
試験材Ｎｏ．２２は、中間層材のＺｎ含有量が少なく、Ｃｕ量とＺｎ量との比が大きいため、中間層材の犠牲陽極効果が不十分となり、ＣＡＳＳ試験で深い孔食が発生した。試験材Ｎｏ．２３は、中間層材のＺｎ含有量が多いため、ろう付け時の加熱で局部溶融が生じた。
【００５５】
試験材Ｎｏ．２４は、中間層材のＣｕ含有量が少ないため、引張強さが低く、また、Ｃｕ量とＺｎ量との比が大きいため、中間層材の犠牲陽極効果が不十分となり、ＣＡＳＳ試験で深い孔食が発生した。試験材Ｎｏ．２５は、中間層材のＣｕ含有量が多いため、中間層材の自己腐食が大きく、また、芯材と中間層材とのＣｕ量の差が少なく、且つＣｕ量とＺｎ量との比が大きいため、中間層材の犠牲陽極効果が不十分となり、ＣＡＳＳ試験で貫通孔が発生した。
【００５６】
試験材Ｎｏ．２６は、中間層材のＭｇ含有量が少ないため、引張強さが低い。試験材Ｎｏ．２７は、中間層材のＭｇ含有量が多いため、伸びが少なく成形加工性が不十分であり、また、Ｃｕ量とＺｎ量との比が大きいため、中間層材の犠牲陽極効果が不十分となり、ＣＡＳＳ試験で貫通孔が発生した。試験材Ｎｏ．２８は、中間層材のＴｉ含有量が多いため、圧延が困難となり健全な材料が製造出来なかった。
【００５７】
試験材Ｎｏ．２９は、芯材と中間層材とのＣｕ量の差が小さいため、ＣＡＳＳ試験で深い孔食が発生した。試験材Ｎｏ．３０は、ろう材のＩｎ含有量が多いため、圧延が困難となり健全な材料が製造出来なかった。試験材Ｎｏ．３１は、ろう材のＳｎ含有量が多いため、圧延が困難となり健全な材料が製造出来なかった。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、耐食性及びろう付け性に優れ、ろう付け前の成形加工性に優れると共に、ろう付け後の強度が高い、熱交換器用アルミニウム合金クラッド材が提供される。当該熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、アルミニウム製熱交換器における作動流体通路材の薄肉化を可能とし、ラジエータ、コンデンサ等のアルミニウム製熱交換器の軽量化、長寿命化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱交換器用アルミニウム合金クラッド材の断面図である。
【図２】本発明の熱交換器用アルミニウム合金クラッド材のプレス成形品を示す平面及び断面図である。
【図３】図２のプレス成形品をろう付けして作製したろう付け成形品の断面図である。
【図４】図３のＡ部を示す拡大した断面図である。
【符号の説明】
１  熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
２  芯材
３  中間層材
４  ろう材
５  内ろう材
６  外ろう材
７  プレス成形品
８  ろう付け成形品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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