(57)【要約】【課題】生産性および耐食性に優れ、側材の表面状態および平坦度の制御が容易であり、密着不良が生じにくいクラッド材に使用されるクラッド材用側材およびクラッド材を提供する。【解決手段】芯材２６が鋳造組織を有し、芯材２６とその片面または両面に重ね合わされた１層以上の側材３５とからなるクラッド材に使用される側材３５であって、側材３５の各層３５ａ、３５ｂが、芯材２６とは成分組成が異なる金属からなり、芯材２６の片面または両面に側材３５を重ね合わせる際に、側材３５の少なくとも１層３５ａが、鋳造組織を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材が鋳造組織を有し、前記芯材とその片面または両面に重ね合わされた１層以上の側材とからなるクラッド材に使用される前記側材であって、
前記側材の各層が、前記芯材とは成分組成が異なる金属からなり、
前記芯材の片面または両面に前記側材を重ね合わせる際に、前記側材の少なくとも１層が、鋳造組織を有することを特徴とするクラッド材用側材。
【請求項２】
前記側材の少なくとも１層が前記鋳造組織を有し、かつ、長手方向１ｍ当たりの平坦度が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のクラッド材用側材。
【請求項３】
前記側材の少なくとも１層が前記鋳造組織を有し、かつ、その表面粗度が算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０５〜１．０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクラッド材用側材。
【請求項４】
前記側材がＪＩＳ規定の１０００系、３０００系、４０００系または７０００系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ないし請求項３のいずれか一項に記載のクラッド材用側材。
【請求項５】
前記側材の少なくとも１層が前記鋳造組織を有し、かつ、その厚さが１０〜２５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のクラッド材用側材。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のクラッド材用側材を用いて製造されたことを特徴とするクラッド材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッド材用側材、特に、熱交換器等に用いられるクラッド材に使用されるクラッド材用側材およびクラッド材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、異なる成分組成の金属材をクラッドして（重ね合わせて）使用するクラッド材は、例えば、自動車用では、インタークーラー、オイルクーラー、ラジエーター、コンデンサー、エバポレーター、ヒーターコア等の熱交換器に用いられている。一例として、特許文献１には、従来の一般的な熱交換器用クラッド材の製造方法が以下のように記載されている。まず、芯材用アルミニウム合金、側材（特許文献１では、犠牲陽極材およびろう材）用アルミニウム合金を連続鋳造により溶解、鋳造し、必要に応じて均質化熱処理する。また、側材用アルミニウム合金の鋳塊については、それぞれ所定厚さまで熱間圧延する（図６のＳ１１ａ、Ｓ１１ｂ参照、均質化熱処理は均熱と記載する）。ついで、芯材用アルミニウム合金鋳塊（芯材）と、側材用熱間圧延板（側材）を重ね合わせて（図６のＳ１２参照）、常法に従って熱間圧延（クラッド熱延、図６のＳ１３参照）によりクラッド材とする。
【特許文献１】特開２００５−２３２５０７号公報（段落００３７、００３９、００４０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような従来の製造方法で製造されるクラッド材においては、以下に示す問題があった。
（１）側材として熱間圧延板を使用するため、クラッド材の製造工程が多く、また、熱間圧延の回数が多くなり、生産性が低下するという問題があった。
【０００４】
（２）芯材用鋳塊（芯材）における表面の結晶組織は、粒状の凝固組織からなる鋳造組織であり、一方、側材用熱間圧延板（側材）における表面の結晶組織は、鋳造組織が圧延によって圧延方向に長く延びた圧延組織である。したがって、芯材用鋳塊（芯材）と、側材用熱間圧延板（側材）とでは、その表面の結晶組織が異なり、両者を重ね合わせてクラッド熱延した際に、芯材と側材との密着不良が生じやすいという問題があった。そして、芯材と側材の密着性を向上させるためには、クラッド熱延において軽圧下での多パス圧延が必要となり、クラッド熱延での生産性が低下することとなる。
【０００５】
（３）側材用部材（側材）として熱間圧延板を使用すると、圧延板の表面状態および平坦度（特に長手方向の平坦度）の制御は圧延ロールのみで行うことになり、また、熱間圧延により圧延板表面に厚い酸化皮膜が形成されるため、平坦度および表面状態の制御が困難であり、芯材と側材、または側材と側材との密着不良が防止できないという問題があった。
【０００６】
（４）芯材と側材、または側材と側材との密着不良が生じると、クラッド材の生産性の低下の問題と共に、所定のクラッド率が得られないという問題、合わせてフクレなどの品質異常が発生するという品質低下の問題、さらには、密着不良によって耐食性が低下するという問題も発生する。
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性に優れ、側材の表面状態および平坦度の制御が容易であり、密着不良が生じにくく、耐食性に優れたクラッド材に使用されるクラッド材用側材およびクラッド材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、請求項１のクラッド材用側材は、芯材が鋳造組織を有し、前記芯材とその片面または両面に重ね合わされた１層以上の側材とからなるクラッド材に使用される前記側材であって、前記側材の各層が、前記芯材とは成分組成が異なる金属からなり、前記芯材の片面または両面に前記側材を重ね合わせる際に、前記側材の少なくとも１層が、鋳造組織を有することを特徴とする。
【０００９】
このように構成すれば、側材の少なくとも１層が鋳造組織を有するため、その側材の表面状態および平坦度が容易に制御される。その結果、芯材と側材を重ね合わせる際に、芯材と側材、または側材と側材との間に隙間が形成されにくく、密着性および圧着性が向上する。特に、芯材と側材との重ね合わせ面の結晶組織が同等となり、密着性が向上する。そして、密着性が向上するため、両者のクラッド熱延工程において、圧着性が向上し、圧着パス数が減るため、歩留まり、生産性が向上する。また、従来のクラッド材のように熱間圧延によって側材を製造する必要がなくなり、従来に比べて熱間圧延の回数が減少し、作業工程の省略化を図ることができる。さらに、熱間圧延を行わないため、酸化皮膜厚が減り、芯材と側材との密着性が向上する。そのため、クラッド材の耐食性が向上する。
【００１０】
請求項２のクラッド材用側材は、前記側材の少なくとも１層が前記鋳造組織を有し、かつ、長手方向１ｍ当たりの平坦度が１ｍｍ以下であることを特徴とする。
このような構成によれば、平坦度を所定値以下に制御することで、平坦性が向上し、芯材との密着性がより向上する。また、圧着性がより向上し、圧着パス数が減少する。
【００１１】
請求項３のクラッド材用側材は、前記側材の少なくとも１層が前記鋳造組織を有し、かつ、その表面粗度が算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０５〜１．０μｍの範囲であることを特徴とする。
このような構成によれば、芯材と側材を重ね合わせる際に、芯材と側材、または側材と側材との間に隙間が形成されにくく、密着性および圧着性がさらに向上する。
【００１２】
請求項４のクラッド材用側材は、前記側材がＪＩＳ規定の１０００系、３０００系、４０００系または７０００系のアルミニウム合金からなることを特徴とする。
このように構成すれば、側材の加工性が向上し、芯材と側材を重ね合わせる際に、密着性がさらに向上すると共に、クラッド材のクラッド率が適切に調整される。
【００１３】
請求項５のクラッド材用側材は、前記側材の少なくとも１層が鋳造組織を有し、かつ、その厚さが１０〜２５０ｍｍであることを特徴とする。
このような構成によれば、鋳造組織を有する側材の厚さを特定の範囲に規定することにより、クラッド材のクラッド率が適切に調整される。
【００１４】
請求項６のクラッド材は、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のクラッド材用側材を用いて製造されたことを特徴とする。
このようなクラッド材によれば、重ね合わせる際に、芯材と各側材との密着性および圧着性が向上し、また、芯材や各側材との間に隙間が形成されにくいため、耐食性が向上する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に係るクラッド材用側材によれば、側材の少なくとも１層が鋳造組織を有するため、芯材と重ね合わせた際に密着不良が生じにくい、圧着性、生産性にも優れたクラッド材が得られる。また、従来のクラッド材のように熱間圧延によって側材を製造する必要がないため、従来に比べて熱間圧延の回数が減少し、作業工程の省略化を図ることができると共に、側材の表面状態および平坦度の制御が容易であり、酸化皮膜厚が減り、密着不良が生じにくく、耐食性に優れたクラッド材が得られる。
【００１６】
請求項２に係るクラッド材用側材によれば、鋳造組織を有する側材の平坦度を制御したので、密着性および圧着性がより一層優れたクラッド材が得られる。
【００１７】
請求項３に係るクラッド材用側材によれば、鋳造組織を有する側材の表面粗度を規定したので、密着性および圧着性がより一層優れたクラッド材が得られる。
【００１８】
請求項４に係るクラッド材用側材によれば、側材の材質を規定したので、密着性および圧着性がより一層優れた、適切なクラッド率を有するクラッド材が得られる。
【００１９】
請求項５に係るクラッド材用側材によれば、鋳造組織を有する側材の厚さを規定したので、適切なクラッド率を有するクラッド材が得られる。
【００２０】
請求項６に係るクラッド材によれば、耐食性に優れるとともに、適切なクラッド率を有するクラッド材となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、図面を参照して本発明に係るクラッド材用側材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（ａ）、図１（ｂ）はクラッド材の製造方法のフローを示す図、図１（ｃ）はクラッド材の斜視図、図２はクラッド材の構成を示す断面図、図３は側材鋳造工程または芯材鋳造工程の概略を示す模式図、図４（ａ）、図４（ｂ）は側材のスライス方法（スラブスライス法）の概略を示す模式図である。図５（ａ）は重ね合せ材の構成を示す模式図、図５（ｂ）は熱間圧延工程の概略を示す模式図である。
【００２２】
＜クラッド材用側材（以下、側材と称す）＞
本発明に係る側材は、芯材とその片面または両面に重ね合わされた１層以上の側材とからなるクラッド材に使用されるものであり、側材の層数は何ら限定されることはない。また、クラッド材が熱交換器用クラッド材の場合には、側材の各層は、その機能によって、ろう材３、犠牲材４、中間材５に区別される。まず、熱交換器用クラッド材の代表的な構成について、以下に説明する。
【００２３】
熱交換器用クラッド材としては、図２（ａ）に示すように、芯材２の片面に1つのろう材３をクラッドした２層のクラッド材１ａ、図２（ｂ）に示すように、芯材２の両面にろう材３を1つずつクラッドした３層のクラッド材１ｂ、図２（ｃ）に示すように、芯材２の片面にろう材３と、芯材２の他面に犠牲材４を1つずつクラッドした３層のクラッド材１ｃ、図２（ｄ）に示すように、芯材２の片面に中間材５、ろう材３をクラッドした３層のクラッド材１ｄ、図２（ｅ）に示すように、芯材２の片面に中間材５、ろう材３と、芯材２の他面に犠牲材４をクラッドした４層のクラッド材１ｅ、図２（ｆ）に示すように、芯材２の両面に中間材５、ろう材３をクラッドした５層のクラッド材１ｆ等を挙げることができる。
しかしながら、図示しないが、さらに側材（ろう材、犠牲材、中間材）の層数を増やした６層以上のクラッド材でもよいことはいうまでもない。
【００２４】
本発明に係る側材の各層は、芯材とは成分組成の異なる側材用金属からなる。そして、側材用金属としては、例えば、アルミニウム合金、銅合金、鋼合金等であって、好ましくはＪＩＳ規定の１０００系、３０００系、４０００系または７０００系のアルミニウム合金である。
【００２５】
クラッド材としてろう材３を備える場合には、ろう材３に使用する側材用金属として、４０００系のＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金を用いることができる。ここで、Ａｌ−Ｓｉ系合金とは、Ｓｉの他に、Ｚｎを含有した合金も含むものである。Ａｌ−Ｓｉ系合金としては、例えば、Ａｌ−７〜１３質量％Ｓｉ系合金、またはＡｌ−７〜１３質量％Ｓｉ−２〜７質量％Ｚｎ系合金を用いることができるが、これらに限定されるものではなく、ろう材３として用いられる合金であれば、全て適用することができる。
【００２６】
クラッド材として犠牲材４を備える場合には、犠牲材４に使用する側材用金属として、３０００系のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金または７０００系のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系アルミニウム合金を用いることができ、さらに、Ａｌ−Ｚｎ系合金を用いることができる。ここで、Ａｌ−Ｚｎ系合金とは、Ｚｎの他に、Ｍｎ、Ｓｉを含有した合金も含むものである。Ａｌ−Ｚｎ系合金としては、例えば、Ａｌ−１〜７質量％Ｚｎ系合金、Ａｌ−０．５〜１．２質量％Ｍｎ−０．５〜１．２質量％Ｓｉ−２〜６質量％Ｚｎ系合金、Ａｌ−０．８〜１．２質量％Ｓｉ−２〜６質量％Ｚｎ系合金を用いることができるが、これらに限定されるものではなく、犠牲材４として用いられる合金であれば、全て適用することができる。
【００２７】
クラッド材として中間材５を備える場合には、中間材５に使用する側材用金属として、１０００系の純アルミニウムまたは７０００系のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系アルミニウム合金等を用いることができ、さらに、Ａｌ−Ｍｎ系合金を用いることができる。ここで、Ａｌ−Ｍｎ系合金とは、Ｍｎの他に、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｔｉを含有した合金も含むものである。Ａｌ−Ｍｎ系合金としては、例えば、Ａｌ−０．５〜１．２質量％Ｍｎ−０．５〜１．２質量％Ｃｕ−０．５〜１．２質量％Ｓｉ系合金、Ａｌ−０．５〜１．２質量％Ｍｎ−０．５〜１．２質量％Ｃｕ−０．５〜１．２質量％Ｓｉ−０．０５〜０．３質量％Ｔｉ系合金を用いることができるが、これらに限定されるものではなく、中間材５として用いられる合金であれば、全て適用することができる。なお、中間材５は、例えば、クラッド材のろう付けの際に、ろう材３の芯材２への侵食を防止するために設けられるものである。
前記した側材用金属の成分組成の調整は、用いるクラッド材の用途等に応じて適宜決めることができる。
【００２８】
本発明に係る１層以上の側材は、図１（ｃ）に示すように、クラッド材の製造において、芯材２６が鋳造組織を有し、その片面（図示せず）または両面に側材３５を重ね合わせる際に、側材３５の少なくとも１層（側材３５ａ）が、鋳造組織を有する必要がある。なお、芯材２６は、図３に示された芯材用鋳塊２５を所定長さに切断したものである。そして、側材３５の少なくとも１層（側材３５ａ）が鋳造組織を有することによって、芯材２６と側材３５ａとの密着性が向上する。そのため、両者の熱延工程（図５（ｂ）参照）において、圧着性が向上し、圧着パス数が減るため、歩留まり、生産性が向上する。また、耐食性に優れたクラッド材が得られる。なお、図１（ｃ）では芯材２６の両面に１層の側材３５を重ね合わせる例を記載したが、芯材２６の片面または両面に複数層の側材３５を重ね合わせる場合には、鋳造組織を有する層（側材）は、芯材２６に隣接する層であっても、側材３５に隣接する層であってもよい。しかしながら、芯材２６と側材３５の密着性、圧着性を考慮すると、芯材２６に隣接する層が鋳造組織を有することが好ましい。
【００２９】
本発明に係る側材３５において、鋳造組織を有する層（側材３５ａ）以外の層（側材３５ｂ）は、芯材２６と側材３５との密着性、および側材３５の各層間の密着性（図示せず）を向上させるために、鋳造組織を有する層で構成されていることが好ましいが、従来のクラッド材の側材として使用されている熱間圧延で作製された圧延組織を有するもので構成してもよい。また、鋳造組織を有する層（側材３５ａ）の厚さ（図４のＴ2）は、１０〜２５０ｍｍであることが好ましい。厚さが前記範囲外であると、クラッド材のクラッド率が不適切なものとなりやすい。
【００３０】
本発明に係る側材３５は、鋳造組織を有する層（側材３５ａ）を有し、かつ、その表面粗度が算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０５〜１．０μｍ、望ましくは、０．１〜０．７μｍであることが好ましい。表面粗度が前記範囲未満であると加工が困難となりやすく、表面粗度が前記範囲を超えると、芯材２６と側材３５ａとの間に微細な隙間が形成されるため、圧着性、密着性が悪くなり、クラッド材に密着不良が発生しやすくなる。また、鋳造組織を有する層（側材３５ａ）は、長手方向１ｍ当たりの平坦度が１ｍｍ以下であることがより好ましく、０．５ｍｍ以下が最適である。平坦度が前記範囲を超えると、芯材２６や各側材３５（図示せず）との間に微細な隙間が形成されるため、圧着性、密着性が悪くなり、クラッド材に密着不良が発生しやすくなる。
【００３１】
また、このような側材３５を用いることにより、外面耐食性の試験としてＣＡＳＳ試験（塩水噴霧試験：ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１）を１５００時間、内面耐食性の試験として浸漬試験（Ｎａ＋：１１８ｐｐｍ、Ｃｌ−：５８ｐｐｍ、ＳＯ４２−：６０ｐｐｍ、Ｃｕ２＋：１ｐｐｍ、Ｆｅ３＋：３０ｐｐｍ）を８０℃で２０００時間行った場合に、試験後の腐食深さが６０μｍ以下となるクラッド材を製造することが可能となる。
【００３２】
次に、側材の好ましい製造方法について説明する。
≪側材の製造方法（側材製造工程）≫
側材の製造方法は、図１（ａ）に示すように、熱交換器用クラッド材に使用される芯材の片面または両面に重ね合わされた１層以上の側材を製造するための側材製造工程Ｓ１ａである。
この側材製造工程Ｓ１ａは、まず、鋳造組織を有する層（側材３５ａ、図１（ｃ）参照）が、芯材とは成分組成の異なる側材用金属を溶解する溶解工程と、この溶解工程で溶解された側材用金属を、鋳造して側材用鋳塊にする鋳造工程と、この側材用鋳塊を所定厚さにスライスして、側材の少なくとも１層とするスライス工程とを備えるものである。
なお、必要に応じて、鋳造工程の後に、後述する均質化熱処理工程により均質化熱処理を行ってもよく、また、スライス工程の後に、後述する表面平滑化処理工程により表面平滑化処理（図１（ａ）、（ｂ）において面削と記載する）を行ってもよい。
【００３３】
（溶解工程）
溶解工程では、芯材とは成分組成の異なる側材用金属を溶解する。側材用金属については前記したとおりであるので、説明を省略する。
【００３４】
（鋳造工程）
鋳造方法としては、半連続鋳造法を用いることができる。
半連続鋳造法は、図３に示すような鋳造装置１０が用いられ、底部が開放された金属製の水冷鋳型１１に、上方より金属（ここでは側材用金属）の溶湯Ｍを注入し、水冷鋳型１１の底部より凝固した金属を連続的に取り出し、所定厚さＴ1の側材用鋳塊１７を得るものである。このとき、溶湯Ｍは、桶１２から、ノズル１３、フロート１４およびグラススクリーン１５を介して、水冷鋳型１１に供給される。水冷鋳型１１に供給された溶湯Ｍは、冷却水Ｗで冷却された水冷鋳型１１の内壁面に接することにより凝固し凝固殻１６となる。さらに、水冷鋳型１１の下部から冷却水Ｗが、直接、凝固殻１６の表面に噴射され、連続的に側材用鋳塊１７が製造される。
ここで、側材用鋳塊１７の厚さＴ1は、２００〜７００ｍｍが好ましい。また、側材用鋳塊１７の幅、長さは特に限定されるものではないが、生産性を考慮すると、幅１０００〜２５００ｍｍ、長さは３０００〜１００００ｍｍが好ましい。
なお、半連続鋳造法は、縦向き、横向きのどちらで行ってもよい。
【００３５】
（スライス工程）
スライス方法としては、図４（ａ）に示すように、前記した半連続鋳造法で製造した側材用鋳塊１７を、図示しない帯鋸切断機等によってスライスすることによって、所定厚さＴ２の側材３５（図１（ｃ）では側材３５ａ）が製造される。ここで、側材３５の厚さＴ２は、１０〜２５０ｍｍが好ましい。厚さＴ２が前記範囲外であると、クラッド材のクラッド率が不適切なものとなりやすい。また、図４（ｂ）に示すように、側材用鋳塊１７を、水平に設置されている当該側材用鋳塊の設置面３５ｃに対し、平行にスライスするのが好ましい。
ここで、設置面３５ｃとは、側材用鋳塊１７をスライス装置の設置台に接する面のことである。
このようにすることにより、スライスの際に生じる切断塊（スライス塊）の自重、形状による変位（例えば、切断塊が倒れようとする力等）の影響が極小化され、スライスされた側材３５の平坦性がより向上する。
スライスの方法としては、丸鋸切断機により切断してもよく、また、レーザーや水圧等により切断してもよい。
【００３６】
また、図１（ｂ）に示すように、前記鋳造方法で鋳造された側材用鋳塊１７に、適宜必要に応じて、側材用鋳塊１７をスライスする前に、内部応力の除去のための均質化熱処理を行ってもよい。
均質化熱処理を行うことにより、側材用鋳塊１７の内部応力が除去され、スライスされた側材の平坦性がより向上する。ここで均質化熱処理の温度、時間は特に限定されるものではないが、処理温度は、３５０〜６００℃、処理時間は１〜１０時間とするのが好ましい。
【００３７】
均質化熱処理の処理温度が３５０℃未満であると、内部応力の除去量が小さく、鋳造中に偏析した溶質元素の均質化も不十分となり、敢えて熱処理を施した効果は小さい。一方、処理温度が６００℃を超えると、鋳塊表面の一部が溶解するバーニングと呼ばれる現象が生じ、熱交換器用クラッド材の表面欠陥の原因になりやすい。また、処理時間が１時間未満であると、内部応力の除去効果が小さく、また均質化も不十分となりやすい。なお、処理時間は、生産性を考慮すると１０時間以下が好ましい。
【００３８】
前記製造方法で製造された側材３５は、適宜必要に応じて、芯材と重ね合わせる前に、表面に形成された晶出物や酸化物を除去するための表面平滑化処理を行ってもよい。
表面平滑化処理法としては、エンドミル切削やダイヤモンドバイト切削等の切削法、表面を砥石等で削る研削法、バフ研磨等の研磨法等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
このように、側材用鋳塊１７のスライスや表面平滑化処理を施すことにより、所定範囲の表面粗度、平坦度を得ることが可能となる。
【００３９】
なお、図１（ｃ）に示す、鋳造組織を有する層（側材３５ａ）以外の層（側材３５ｂ）も、前記製造方法により製造されることが好ましいが、従来の溶解、鋳造、面削（均熱）、熱間圧延によって製造する方法により製造されていてもよい。また、側材３５ａ、３５ｂは、スラブスライス法の代わりに、薄スラブ鋳造法、双ロール鋳造法によって、所定の厚さに製造してもよい。
【００４０】
次に、本発明に係る側材を用いて製造したクラッド材の製造方法について説明する。
＜クラッド材の製造工程＞
クラッド材の製造方法は、図１（ａ）に示すように、前記の製造方法で製造された側材と、側材を重ね合わせるための芯材とを準備する準備工程である側材製造工程Ｓ１ａおよび芯材製造工程Ｓ１ｂと、芯材および側材を所定配置に重ね合わせて重ね合わせ材とする重ね合わせ工程Ｓ２と、重ね合わせ材に均質化熱処理を行う均質化熱処理工程Ｓ３と、均質化熱処理工程Ｓ３の後に熱間圧延を行う熱間圧延工程Ｓ４と、熱間圧延工程Ｓ４の後に冷間圧延を行う冷間圧延工程Ｓ５とを含むことを特徴とする。
なお、側材および芯材のどちらを先に製造して準備しておいてもよく、また、側材製造工程Ｓ１ａおよび芯材製造工程Ｓ１ｂは同時に進行して準備してもよい。
【００４１】
＜側材製造工程＞
側材製造工程Ｓ１ａは、前記したとおりであるので、説明を省略する。
＜芯材製造工程＞
図１（ａ）に示すように、芯材製造工程Ｓ１ｂは、芯材用金属を溶解する溶解工程と、溶解工程で溶解された芯材用金属を鋳造して芯材用鋳塊を製造する鋳造工程とを含むことを特徴とする。
なお、必要に応じて、表面平滑化処理（図１（ａ）において面削と記載する）および均質化熱処理の少なくとも１つを行ってもよい。
【００４２】
（溶解工程）
溶解工程では、側材とは成分組成の異なる芯材用金属を溶解する。
芯材用金属としては、例えば、２０００系のＡｌ−Ｃｕ系アルミニウム合金、３０００系のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金、５０００系のＡｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金等を用いることができるが、これらに限定されるものではなく、芯材として用いられる合金であれば、全て適用することができる。
前記した芯材用金属の成分組成の調整は、用いるクラッド材の用途等に応じて適宜決めることができる。
【００４３】
（鋳造工程）
鋳造方法としては、前記に説明した半連続鋳造法を用いることができる。
ここで、芯材用鋳塊２５の厚さＴ1（図３参照）は、２００〜７００ｍｍが好ましい。厚さＴ1が前記範囲外であると、クラッド材のクラッド率が不適切なものとなりやすい。また、芯材用鋳塊２５の幅、長さは特に限定されるものではないが、生産性を考慮すると、幅１０００〜２５００ｍｍ、長さは３０００〜１００００ｍｍが好ましい。
また、前記鋳造方法で鋳造された芯材用鋳塊２５に、適宜必要に応じて、前記した側材３５と重ね合わせる前に、表面に形成された晶出物や酸化物を除去するための表面平滑化処理および内部応力の除去のための均質化熱処理の少なくとも１つを行ってもよい。
【００４４】
表面平滑化処理を行うことにより、平坦性の評価において、長手方向１ｍ当たりの平坦度を１ｍｍ以下、望ましくは０．５ｍｍ以下、表面粗度が算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０５〜１．５μｍとする芯材を得ることができる。平坦度が前記範囲を超えると、熱交換器用クラッド材に密着不良が発生しやすくなる。表面粗度が前記範囲未満であると、疵の発生を招きやすく、また、加工が困難となりやすい。表面粗度が前記範囲を超えると、熱交換器用クラッド材に密着不良が発生しやすくなる。また、均質化熱処理を行うことにより、芯材用鋳塊２５の内部応力が除去され、芯材の平坦性がより向上する。ここで均質化熱処理の温度、時間は特に限定されるものではないが、処理温度は、３５０〜６００℃、処理時間は１〜１０時間とするのが好ましい。
【００４５】
均質化熱処理の処理温度が３５０℃未満であると、内部応力の除去量が小さく、鋳造中に偏析した溶質元素の均質化も不十分となり、敢えて熱処理を施した効果は小さい。一方、処理温度が６００℃を超えると、鋳塊表面の一部が溶解するバーニングと呼ばれる現象が生じ、熱交換器用クラッド材の表面欠陥の原因になりやすい。また、処理時間が１時間未満であると、内部応力の除去効果が小さく、また均質化も不十分となりやすい。なお、処理時間は、生産性を考慮すると１０時間以下が好ましい。
【００４６】
＜重ね合わせ工程＞
重ね合わせ工程Ｓ２は、図５（ａ）に示すように、前記工程で製造された芯材２６の片面または両面（図示せず）に１つの側材３５、または、複数の側材（図示せず）を所定配置に重ね合わせて重ね合わせ材４０を製造する。ここで、所定配置とは、製品としての熱交換器用クラッド材、例えば、図２（ａ）〜（ｆ）に示すようなクラッド材１ａ〜１ｆにおける芯材２、ろう材３、犠牲材４、中間材５の配置に対応することを意味する。また、重ね合わせ方法は、従来公知の、例えば、芯材２６および側材３５の両端部をバンド掛けする方法が用いられる。バンド掛けする方法以外に溶接止めするなどの方法を用いても問題ない。
なお、重ね合わせたときの各隙間は、最大で１０ｍｍ以内、好ましくは、５ｍｍ以内とするのが好ましい。
【００４７】
＜均質化熱処理工程＞
このようにして製造した重ね合わせ材４０は、内部組織を均一化するため、および、熱間圧延を行い易いように柔らかくするために均質化熱処理を施す（Ｓ３）。
＜熱間圧延工程＞
熱間圧延工程Ｓ４は、図５（ｂ）に示すように、前記重ね合わせ材４０のバンドを切断し、重ね合わせ材４０を熱間圧延してクラッド材１ａを製造する。ここで、熱間圧延方法は、従来公知の圧延法で行う。そして使用する圧延機は、図５（ｂ）では４段式圧延機５０を記載したが、図示しない、２段圧延機または４段以上の圧延機を使用してもよい。また、図５（ｂ）では１列のロールスタンドを備えた４段式圧延機５０を記載したが、図示しない、複数列のロールスタンドを備えた圧延機を使用して、所定厚さのクラッド材１ａが得られるまで、熱間圧延を繰り返し行ってもよい。
【００４８】
＜冷間圧延工程＞
このようにして製造されたクラッド材１ａは、その後、冷間圧延処理を行う（Ｓ５）。冷間圧延処理としては、一例として、３０〜９９％の圧下率で行うことができる。
【００４９】
また、必要に応じて所望の機械的特性などを付与するために、常法により、熱処理（焼鈍処理）、歪み矯正処理、時効硬化処理などを行ったり、所定の形状に加工し、または所定の大きさに裁断等したりしてもよい。一例として、焼鈍処理として、冷間圧延前に行う荒焼鈍、冷間圧延間に行う中間焼鈍、最終冷間圧延後に行う最終焼鈍を連続炉またはバッチ炉で２００〜５００℃×０〜１０時間で行ったりすることを挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、これらの処理によって得られる効果（機械的特性）を奏する限りにおいて、その条件を適宜変更できることはいうまでもない。
本発明に係るクラッド材は、前記説明したクラッド材用側材を用いて製造されるものである。
【００５０】
以上のように、本発明に係るクラッド材に使用される側材によれば、側材の表面状態および平坦度を容易に制御できるため、平坦性、平滑性を向上させることができ、さらに酸化皮膜厚を減らすことができる。
また、密着性、圧着性が向上するため、圧着パス数を減らすことができ、歩留まり、生産性を向上させることができる。
さらに、芯材や各側材との間に隙間が形成されにくく、クラッド材の耐食性を向上させることができる。
【００５１】
以上、本発明に係るクラッド材に使用される側材およびこれを用いたクラッド材について説明してきたが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈しなければならない。また、本発明の技術的範囲は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において広く変更、改変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】
【００５２】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、はクラッド材の製造方法のフローを示す図、（ｃ）は本発明に係るクラッド材の斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）はクラッド材の構成を示す断面図である。
【図３】側材鋳造工程または芯材鋳造工程の概略を示す模式図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、側材のスライス方法の概略を示す模式図である。
【図５】（ａ）は重ね合わせ材の構成を示す模式図、（ｂ）は熱間圧延工程の概略を示す模式図である。
【図６】従来のクラッド材の製造方法のフローを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
Ｓ１ａ  側材製造工程
Ｓ１ｂ  芯材製造工程
Ｓ２    重ね合わせ工程
Ｓ３    均質化熱処理工程
Ｓ４    熱間圧延工程
Ｓ５    冷間圧延工程
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ  クラッド材
２      芯材
３      ろう材
４      犠牲材
５      中間材
１７    側材用鋳塊
３５、３５ａ、３５ｂ  側材
３５ｃ  設置面
２５    芯材用鋳塊
２６    芯材
４０    重ね合わせ材
【図１】
2007262565.tif 000003
【図２】
2007262565.tif 000004
【図３】
2007262565.tif 000005
【図４】
2007262565.tif 000006
【図５】
2007262565.tif 000007
【図６】
2007262565.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月9日(2007.5.9)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材が鋳造組織を有し、前記芯材とその片面または両面に重ね合わされた１層以上の側材とからなるクラッド材に使用される前記側材であって、
前記側材の各層が、前記芯材とは成分組成が異なる金属からなり、
前記芯材の片面または両面に前記側材を重ね合わせる際に、前記側材の少なくとも１層が、鋳造組織を有し、かつ、長手方向１ｍ当たりの平坦度が１ｍｍ以下であることを特徴とするクラッド材用側材。
【請求項２】
前記側材の少なくとも１層が前記鋳造組織を有し、かつ、その表面粗度が算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０５〜１．０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のクラッド材用側材。
【請求項３】
前記側材がＪＩＳ規定の１０００系、３０００系、４０００系または７０００系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または請求項２に記載のクラッド材用側材。
【請求項４】
前記側材の少なくとも１層が前記鋳造組織を有し、かつ、その厚さが１０〜２５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のクラッド材用側材。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のクラッド材用側材を用いて製造されたことを特徴とするクラッド材。
【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】
前記課題を解決するため、請求項１のクラッド材用側材は、芯材が鋳造組織を有し、前記芯材とその片面または両面に重ね合わされた１層以上の側材とからなるクラッド材に使用される前記側材であって、前記側材の各層が、前記芯材とは成分組成が異なる金属からなり、前記芯材の片面または両面に前記側材を重ね合わせる際に、前記側材の少なくとも１層が、鋳造組織を有し、かつ、長手方向１ｍ当たりの平坦度が１ｍｍ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】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
このように構成すれば、側材の少なくとも１層が鋳造組織を有するため、その側材の表面状態および平坦度が容易に制御される。その結果、芯材と側材を重ね合わせる際に、芯材と側材、または側材と側材との間に隙間が形成されにくく、密着性および圧着性が向上する。特に、芯材と側材との重ね合わせ面の結晶組織が同等となり、密着性が向上する。そして、密着性が向上するため、両者のクラッド熱延工程において、圧着性が向上し、圧着パス数が減るため、歩留まり、生産性が向上する。また、従来のクラッド材のように熱間圧延によって側材を製造する必要がなくなり、従来に比べて熱間圧延の回数が減少し、作業工程の省略化を図ることができる。さらに、熱間圧延を行わないため、酸化皮膜厚が減り、芯材と側材との密着性が向上する。そのため、クラッド材の耐食性が向上する。そして、平坦度を所定値以下に制御することで、平坦性が向上し、芯材との密着性がより向上する。また、圧着性がより向上し、圧着パス数が減少する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項２のクラッド材用側材は、前記側材の少なくとも１層が前記鋳造組織を有し、かつ、その表面粗度が算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０５〜１．０μｍの範囲であることを特徴とする。
このような構成によれば、芯材と側材を重ね合わせる際に、芯材と側材、または側材と側材との間に隙間が形成されにくく、密着性および圧着性がさらに向上する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項３のクラッド材用側材は、前記側材がＪＩＳ規定の１０００系、３０００系、４０００系または７０００系のアルミニウム合金からなることを特徴とする。
このように構成すれば、側材の加工性が向上し、芯材と側材を重ね合わせる際に、密着性がさらに向上すると共に、クラッド材のクラッド率が適切に調整される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項４のクラッド材用側材は、前記側材の少なくとも１層が鋳造組織を有し、かつ、その厚さが１０〜２５０ｍｍであることを特徴とする。
このような構成によれば、鋳造組織を有する側材の厚さを特定の範囲に規定することにより、クラッド材のクラッド率が適切に調整される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項５のクラッド材は、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のクラッド材用側材を用いて製造されたことを特徴とする。
このようなクラッド材によれば、重ね合わせる際に、芯材と各側材との密着性および圧着性が向上し、また、芯材や各側材との間に隙間が形成されにくいため、耐食性が向上する。
【手続補正９】
【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】
本発明の請求項１に係るクラッド材用側材によれば、側材の少なくとも１層が鋳造組織を有し、かつ、側材の平坦度を制御したので、芯材と重ね合わせた際に密着不良が生じにくい、圧着性、生産性にも優れたクラッド材が得られる。また、従来のクラッド材のように熱間圧延によって側材を製造する必要がないため、従来に比べて熱間圧延の回数が減少し、作業工程の省略化を図ることができると共に、側材の表面状態および平坦度の制御が容易であり、酸化皮膜厚が減り、密着不良が生じにくく、耐食性に優れたクラッド材が得られる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項２に係るクラッド材用側材によれば、鋳造組織を有する側材の表面粗度を規定したので、密着性および圧着性がより一層優れたクラッド材が得られる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項３に係るクラッド材用側材によれば、側材の材質を規定したので、密着性および圧着性がより一層優れた、適切なクラッド率を有するクラッド材が得られる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項４に係るクラッド材用側材によれば、鋳造組織を有する側材の厚さを規定したので、適切なクラッド率を有するクラッド材が得られる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項５に係るクラッド材によれば、耐食性に優れるとともに、適切なクラッド率を有するクラッド材となる。