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公開番号2025139363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024038258
出願日2024-03-12
発明の名称アルミニウム合金製のクラッド材
出願人MAアルミニウム株式会社
代理人個人
主分類C22C 21/00 20060101AFI20250918BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】クラッド材を提供する。
【解決手段】心材のクラッド率が71%以上97%以下であり、心材は、Mn,Si,Fe,Cu,Mgを含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなり、圧延方向と横方向とにそれぞれ平行なろう付熱処理前の心材の断面は、平均粒子径が50nmを超え100nm以下の金属間化合物の密度が0.5×10⁶個/mm²以上6.0×10⁶個/mm²以下、100nmを超え300nm以下の金属間化合物の密度が1.0×10⁶個/mm²以上5.0×10⁶個/mm²以下、500nmを超え1500nm以下の金属間化合物の密度が5.0×10³個/mm²以上15.0×10³個/mm²以下であり、ろう付熱処理前の心材は、Mnの固溶度をa質量%,Siの固溶度をb質量%,Cuの固溶度をc質量%,Mgの固溶度をd質量%、11a+2b+6c+9dを固溶度評価値とすると、固溶度評価値が9.0質量%未満である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
心材の片面或いは両面に、ろう材及び犠牲材の少なくとも一方からなる皮材がクラッドされたアルミニウム合金製のクラッド材であって、
前記心材のクラッド率が７１％以上９７％以下であり、
前記心材は、Ｍｎを０．８質量％以上１．８質量％以下、Ｓｉを０．０５質量％以上１．５質量％以下、Ｆｅを０．０５質量％以上０．５質量％以下、Ｃｕを０．０５質量％以上１．５質量％以下、Ｍｇを０．００１質量％以上１．０質量％以下含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、
圧延方向と、該圧延方向及び厚さ方向それぞれに直交する横方向とにそれぞれ平行なろう付熱処理前の前記心材の断面は、平均粒子径が５０ｎｍを超え１００ｎｍ以下の金属間化合物の密度が０．５×１０
６
個／ｍｍ
２
以上６．０×１０
６
個／ｍｍ
２
以下であり、平均粒子径が１００ｎｍを超え３００ｎｍ以下の金属間化合物の密度が１．０×１０
６
個／ｍｍ
２
以上５．０×１０
６
個／ｍｍ
２
以下であり、平均粒子径が５００ｎｍを超え１５００ｎｍ以下の金属間化合物の密度が５．０×１０
３
個／ｍｍ
２
以上１５．０×１０
３
個／ｍｍ
２
以下であり、
さらにろう付熱処理前の前記心材は、Ｍｎの固溶度をａ質量％，Ｓｉの固溶度をb質量％，Ｃｕの固溶度をc質量％及びＭｇの固溶度をd質量％とし、さらに１１ａ＋２ｂ＋６ｃ＋９ｄを固溶度評価値とすると、該固溶度評価値が９．０質量％未満であることを特徴とする、クラッド材。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記心材は、Ｔｉを０．００５質量％以上０．３０質量％以下、Ｚｒを０．００５質量％以上０．３０質量％以下、Ｃｒを０．００５質量％以上０．３０質量％以下、Ｖを０．００１質量％以上０．３０質量％以下、Ｚｎを０．００５質量％以上１．０質量％以下のうち、少なくとも一つの元素をさらに含有することを特徴とする、請求項１に記載のクラッド材。
【請求項３】
前記ろう材は、Ｓｉを２．０質量％以上１３質量％以下、Ｆｅを０．０５質量％以上０．８質量％以下含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、
前記犠牲材は、Ｓｉを１．５質量％以下、Ｆｅを０．８質量％以下、Ｚｎを０．４質量％以上１０．０質量％以下、Ｃｕを１．０質量％以下、Ｍｎを２．０質量％以下、Ｃｒを０．５０質量％以下、Ｖを０．３０質量％以下、Ｚｒを０．３０質量％以下、Ｔｉを０．３０質量％以下、Ｎｉを１．５質量％以下、Ｍｇを３．０質量％以下、Ｂｉを１．０質量％以下のうち、少なくとも一つの元素を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のクラッド材。
【請求項４】
前記ろう材は、Ｓｉを２．０質量％以上１３質量％以下、Ｆｅを０．０５質量％以上０．８質量％以下を含有すると共に、Ｚｎを５．０質量％以下、Ｃｕを１．０質量％以下、Ｍｎを２．０質量％以下、Ｃｒを０．５０質量％以下、Ｖを０．３０質量％以下、Ｚｒを０．３０質量％以下、Ｔｉを０．３０質量％以下、Ｎｉを１．５質量％以下、Ｍｇを２．０質量％以下、Ｂｉを１．０質量％以下のうち、少なくとも一つの元素を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、
前記犠牲材は、Ｓｉを１．５質量％以下、Ｆｅを０．８質量％以下、Ｚｎを０．４質量％以上１０．０質量％以下、Ｃｕを１．０質量％以下、Ｍｎを２．０質量％以下、Ｃｒを０．５０質量％以下、Ｖを０．３０質量％以下、Ｚｒを０．３０質量％以下、Ｔｉを０．３０質量％以下、Ｎｉを１．５質量％以下、Ｍｇを３．０質量％以下、Ｂｉを１．０質量％以下のうち、少なくとも一つの元素を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のクラッド材。
【請求項５】
クラッド構成が以下の（イ）～（ト）のいずれかであることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のクラッド材。
（イ）前記ろう材／前記心材の順に積層された片面クラッド型である。
（ロ）前記ろう材／前記心材／前記ろう材の順に積層された両面クラッド型である。
（ハ）前記ろう材／前記心材／前記犠牲材の順に積層された両面クラッド型である。
（ニ）前記ろう材／前記心材／前記犠牲材／前記ろう材の順に積層された両面クラッド型である。
（ホ）前記ろう材／前記犠牲材／前記心材／前記犠牲材／前記ろう材の順に積層された両面クラッド型である。
（ヘ）前記犠牲材／前記心材の順に積層された片面クラッド型である。
（ト）前記犠牲材／前記心材／前記犠牲材の順に積層された両面クラッド型である。
【請求項６】
質別がＯ、Ｈ１ｎ、Ｈ２ｎのいずれかであることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のクラッド材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金製のクラッド材に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
燃費向上や省スペース化の観点から自動車用熱交換器は軽量化傾向にあり、そのため使用部材として用いられる例えば片面ろうクラッド型のブレージングシートには薄肉高強度化が求められる。
【０００３】
特許文献１に開示さているブレージングシートでは、ろう付熱処理前において、心材に含有される０．２μｍ～０．５μｍのサイズを有する金属間化合物が心材の任意断面において面積分率で５％以下の場合に、ろう付後において０．２％以上のＭｎ固溶量を得ることができるとし、これによって十分な固溶強化の効果が得られ、ろう付熱処理後に十分な強度を有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５７９３３３６号段落（００４７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年ではＣＯ
２
削減要望の高まりからスクラップ材の使用なども求められており、その場合、従来以上に元素含有種や量が増える傾向にある。これは材料の高強度化に寄与するが、形状が複雑化する熱交換器の成形性を阻害することになる。特許文献１の心材はＭｎ，Ｓｉ及びＣｕなどの複数種の元素を含有するアルミニウム合金からなるが、これら複数種の元素を含有したアルミニウム合金の成形性の課題を解決するものではない。ブレージングシートに限らず、各種のクラッド構成のクラッド材でも同様に解決することが望まれる。
【０００６】
そこで、上記の課題に鑑みて、本発明はアルミニウム合金製のクラッド材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】
【０００７】
本発明は、心材の片面或いは両面に、ろう材及び犠牲材の少なくとも一方からなる皮材がクラッドされたアルミニウム合金製のクラッド材であって、前記心材のクラッド率が７１％以上９７％以下であり、前記心材は、Ｍｎを０．８質量％以上１．８質量％以下、Ｓｉを０．０５質量％以上１．５質量％以下、Ｆｅを０．０５質量％以上０．５質量％以下、Ｃｕを０．０５質量％以上１．５質量％以下、Ｍｇを０．００１質量％以上１．０質量％以下含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる。圧延方向と、該圧延方向及び厚さ方向それぞれに直交する横方向とに平行なろう付熱処理前の前記心材の断面は、平均粒径が５０ｎｍを超え１００ｎｍ以下の金属間化合物の数が０．５×１０
６
個／ｍｍ
２
以上６．０×１０
６
個／ｍｍ
２
以下であり、平均粒径が１００ｎｍを超え３００ｎｍ以下の金属間化合物の数が１．０×１０
６
個／ｍｍ
２
以上５．０×１０
６
個／ｍｍ
２
以下であり、平均粒径が５００ｎｍを超え１５００ｎｍ以下の金属間化合物の数が５．０×１０
３
個／ｍｍ
２
以上１５．０×１０
３
個／ｍｍ
２
以下である。さらにろう付熱処理前の前記心材は、Ｍｎの固溶度をａ質量％，Ｓｉの固溶度をb質量％，Ｃｕの固溶度をc質量％及びＭｇの固溶度をd質量％とし、さらに１１ａ＋２ｂ＋６ｃ＋９ｄを固溶度評価値とすると、該固溶度評価値が９．０質量％未満である。
【０００８】
心材のクラッド率：７１％以上９７％以下
クラッド材では、心材のクラッド率が７１％以上９７％以下とし、皮材のクラッド率に対して遥かに大きいことと、皮材を変形させる成形性が心材よりも優れていることから、心材の成形性や強度によって、クラッド材全体の成形性や強度がほぼ決まる。心材のクラッド率が７１％未満であると、皮材が成形性や強度に寄与し、心材のクラッド率が９７％を超えると、製造が困難となり好ましくない。したがって、本発明では、心材の成形性や強度を向上させるために、心材の成分と金属組織（固溶度や金属間化合物の分布）を制御している。
【０００９】
［心材の成分］
Ｍｎ：０．８質量％以上１．８質量％以下
心材は、Ｍｎを含有することで、固溶強化と、Ａｌ－Ｍｎ系、Ａｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ系、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系などの金属間化合物の析出とによって、材料強度が向上する。Ｍｎ含有量が０．８質量％未満であると所望の強度向上効果を得られない。一方、Ｍｎ含有量が１．８質量％を超えると鋳造時に巨大な金属間化合物を生成し、製造性が低下する。
【００１０】
Ｓｉ：０．０５質量％以上１．５質量％以下
心材は、Ｓｉを含有することで、固溶強化と、Ａｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系などの金属間化合物が析出する分散強化とによって材料強度が向上する。Ｓｉ含有量が０．０５質量％未満であると所望の強度向上効果を得られない。一方、Ｓｉ含有量が１．５質量％を超えると、融点が低下する。
（【００１１】以降は省略されています）

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