特許 6196570 アルミニウム合金ブレージングシート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6196570

(24)【登録日】2017年8月25日

(45)【発行日】2017年9月13日

(54)【発明の名称】アルミニウム合金ブレージングシート

(51)【国際特許分類】

   C22C 21/00 20060101AFI20170904BHJP

   F28F 21/08 20060101ALI20170904BHJP

   C22F 1/04 20060101ALN20170904BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20170904BHJP

【ＦＩ】

   C22C21/00 E

   C22C21/00 J

   C22C21/00 D

   C22C21/00 K

   F28F21/08 D

   !C22F1/04 Z

   !C22F1/00 623

   !C22F1/00 626

   !C22F1/00 627

   !C22F1/00 630A

   !C22F1/00 630K

   !C22F1/00 630M

   !C22F1/00 640A

   !C22F1/00 651A

   !C22F1/00 682

   !C22F1/00 683

   !C22F1/00 685Z

   !C22F1/00 694A

   !C22F1/00 694Z

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-64873(P2014-64873)

(22)【出願日】2014年3月26日

(65)【公開番号】特開2015-187292(P2015-187292A)

(43)【公開日】2015年10月29日

【審査請求日】2016年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100064414

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 道造

(74)【代理人】

【識別番号】100111545

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 悦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100123249

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 哲雄

(72)【発明者】

【氏名】泉 孝裕

(72)【発明者】

【氏名】鶴野 招弘

(72)【発明者】

【氏名】木村 申平

(72)【発明者】

【氏名】渋谷 雄二

【審査官】 相澤 啓祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０２３７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１７５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９４２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１３２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２２８５３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ２１／００−２１／１８

Ｃ２２Ｆ １／０４− １／０５７

Ｂ２３Ｋ ３５／００−３５／４０

Ｆ２８Ｆ ２１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｓｉ：０．２〜１．０質量％、Ｍｎ：１．０〜２．０質量％、Ｃｕ：０．４〜１．０質量％、Ｔｉ：０．０５〜０．２５質量％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からなる心材と、前記心材の一方の面にクラッドされたろう材と、前記心材の他方の面にクラッドされた犠牲材とを備えるアルミニウム合金ブレージングシートであって、
破断伸びが０．５％以上であり、加工硬化指数ｎ値が０．０５未満であることを特徴とするアルミニウム合金ブレージングシート。

【請求項2】

前記心材はさらに、Ｆｅ：０．３〜０．８質量％、Ｃｒ：０．０１〜０．３質量％、Ｚｒ：０．０１〜０．３質量％から選択される少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金ブレージングシート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車用熱交換器などに使用されるアルミニウム合金ブレージングシートに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、自動車等の熱交換器の素材として、心材の片面または両面にろう材、犠牲材を配したアルミニウム合金（以下、単に「Ａｌ合金」と称する場合がある）からなるブレージングシート（以下、単に「ブレージングシート」と称する場合がある）が使用されている。

【0003】

ラジエータやヒータコアなどの自動車熱交換器においては、チューブ材として三層構成（ろう材／芯材／犠牲材）のブレージングシートが用いられる。すなわち、ブレージングシートの犠牲材を内側にして、断面形状がＢ型形状などとなるようにブレージングシートを折り曲げることによって、チューブが成形される。成形されたチューブは、例えば平坦なプレート状の他部品と組み合わせて、実機コアに組み付けられる。その後、ろう付処理されることによって各部品はろう付接合される。このとき、チューブ折り曲げ部の肩Ｒ部と平坦な部品に囲まれた隙間部へ溶融したろう材が流れ込むことによって、隙間部がろう材で埋められる。熱交換器としての使用時には、実機コア内部、すなわちチューブ内部を冷却水が流動するため、隙間部などはろう材によって十分に埋まっているようにろう付処理されていることが必要である。

【0004】

従来から、ろう付性の改良を図るために、ろう材の組成等を変えて、ろう材の流動性を改良する試み（例えば、特許文献１、特許文献２）や心材および犠牲陽極材それぞれのビッカース硬さを特定する試み（例えば、特許文献３）などが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１２３２７号公報

【特許文献2】特開２００８−３０８７２４号公報

【特許文献3】特開２０１０−１８８７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来のアルミニウム合金ブレージングシートは、ブレージングシート自体の折り曲げ性を改良するものではなく、必ずしも、ろう付性の十分な向上につながるものではなかった。
とりわけ、アルミニウム合金ブレージングシートは、チューブ折り曲げ部の肩Ｒ部と平坦な部品に囲まれた隙間部の容積が大きいと、ろう材が十分に充填されずに、隙間空間が残存し、ろう付不良が生じる。そこで、隙間部の容積を狭小化して、ろう付性の改良を図るための技術が求められていた。さらには、ろう付後強度、耐食性においても優れた性能を保持していることが求められていた。

【0007】

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。本発明は、チューブ折り曲げ部の肩Ｒ部を破断させることなく、肩Ｒ部の曲率半径を小さくすることが可能であり、チューブ折り曲げ部の肩Ｒ部と平坦な部品とのろう付性に優れ、ろう付後強度、耐食性にも優れたアルミニウム合金ブレージングシートを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

そこで、本発明者らは、検討を進めた結果、ブレージングシートの心材として特定の組成を有した心材を使用することで、ブレージングシートに求められる材料特性、すなわち、ろう付後強度、耐食性に優れ、固相線温度を高く保つことが可能となることを見出した。また、隙間部の空間容積の狭小化を図るためには、チューブ折り曲げ肩部の曲率半径をできるだけ小さくすることが有効であること、チューブ折り曲げ肩部の曲率半径を小さくするためには、加工硬化指数ｎ値が０．０５未満であることが有効であることを見出した。さらに、チューブ折り曲げ肩部が破断しないようにするためには、ブレージングシートの心材として特定の組成を有した心材を使用し、ブレージングシートの破断伸びが０．５％以上にすることが有効であることを見出した。

【0009】

すなわち、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートは、Ｓｉ：０．２〜１．０質量％、Ｍｎ：１．０〜２．０質量％、Ｃｕ：０．４〜１．０質量％、Ｔｉ：０．０５〜０．２５質量％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からなる心材と、前記心材の一方の面にクラッドされたろう材と、前記心材の他方の面にクラッドされた犠牲材とを備えるアルミニウム合金ブレージングシートであって、破断伸びが０．５％以上であり、加工硬化指数ｎ値が０．０５未満であることを特徴とする。

【0010】

このような特性を有するアルミニウム合金ブレージングシートであるので、チューブ折り曲げ肩部の曲率半径を小さくすることが可能であり、チューブ折り曲げ部の肩Ｒ部と平坦な部品に囲まれた隙間部におけるろう材の充填を十分に行うことが可能となる。

【0011】

また、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートは、前記心材がさらに、Ｆｅ：０．３〜０．８質量％、Ｃｒ：０．０１〜０．３質量％、Ｚｒ：０．０１〜０．３質量％から選択される少なくとも１種を含有することを特徴とする。このような組成の心材を有するアルミニウム合金ブレージングシートであれば、さらに心材の強度を高めることが可能となる。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るアルミニウム合金ブレージングシートは、チューブ折り曲げ部の肩Ｒ部を破断させることなく、肩Ｒ部の曲率半径を小さくすることが可能であり、チューブ折り曲げ部の肩Ｒ部と平坦な部品とのろう付性に優れ、ろう付後強度、耐食性にも優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの曲げプレス機による９０°曲げ試験方法を説明するための断面図である。

【図2】本発明のアルミニウム合金ブレージングシートを用いたろう付性評価用テストピースの斜視図である。

【図3】本発明のアルミニウム合金ブレージングシートのろう付性の評価部位を説明するための断面図である。（ｂ）は（ａ）の破線の四角で囲われた部分を拡大した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートを実施するための形態について詳細に説明する。

【0015】

本発明のアルミニウム合金ブレージングシートは、心材と、その一方の面にクラッドされたろう材と、その他方の面にクラッドされた犠牲材とを備えた３層構成を有するアルミニウム合金ブレージングシートであって、心材は特定の組成成分からなるアルミニウム合金から構成され、破断伸びが０．５％以上であり、加工硬化指数ｎ値が０．０５未満であることを特徴とするものである。
以下、各構成について説明する。

【0016】

（心材）
本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの心材は、Ｓｉ：０．２〜１．０質量％、Ｍｎ：１．０〜２．０質量％、Ｃｕ：０．４〜１．０質量％、Ｔｉ：０．０５〜０．２５質量％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金である。
また、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの心材は、前記組成にさらに、Ｆｅ：０．３〜０．８質量％、Ｃｒ：０．０１〜０．３質量％、Ｚｒ：０．０１〜０．３質量％から選択される少なくとも１種を含有するアルミニウム合金であってもよい。
以下、心材の各組成成分について説明する。

【0017】

（Ｓｉ：０．２〜１．０質量％）
Ｓｉは、Ｍｇと共存させた場合、Ｍｇ_２Ｓiを形成し、ろう付後強度を向上させる。Ｓｉの含有量が０．２質量％未満ではこの効果が小さい。一方、Ｓｉの含有量が１．０質量％を越えると心材の固相線温度が低下するため、ろう付時に心材が溶融する。したがって、Ｓｉの含有量は、０．２〜１．０質量％とする。好ましくは、０．２〜０．９５質量％である。

【0018】

（Ｍｎ：１．０〜２．０質量％）
Ｍｎは、Ａｌ−Ｍｎ系およびＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物を形成し、ろう付後強度を向上させる。Ｍｎの含有量が１．０質量％未満ではこの効果が小さい。一方、Ｍｎの含有量が２．０質量％を越えると鋳造時に形成される粗大な金属間化合物の量が増加し、材料の加工が困難となる。したがって、Ｍｎの含有量は、１．０〜２．０質量％とする。好ましくは、１．０〜１．９質量％である。

【0019】

（Ｃｕ：０．４〜１．０質量％）
Ｃｕは、固溶して強度を向上させる。Ｃｕの含有量が０．４質量％未満では強度向上効果が不十分である。一方、Ｃｕの含有量が１．０質量％を越えると心材の固相線温度が低下するため、ろう付時に心材が溶融する。したがって、Ｃｕの含有量は、０．４〜１．０質量％とする。好ましくは、０．４〜０．９５質量％である。

【0020】

（Ｔｉ：０．０５〜０．２５質量％）
Ｔｉは、Ａｌ合金中でＴｉ−Ａｌ系化合物を形成して層状に分散する。Ｔｉ−Ａｌ系化合物は電位が貴であるため、腐食形態が層状化し、厚さ方向への腐食（孔食）に進展し難くなる効果がある。Ｔｉの含有量が０．０５質量％未満では腐食形態の層状化効果が小さく、Ｔｉの含有量が０．２５質量％を超えると粗大な金属間化合物が形成され、成形性が低下する。したがって、Ｔｉの含有量は、０．０５〜０．２５質量％とする。

【0021】

（Ｆｅ：０．３〜０．８質量％）
Ｆｅは、固溶して強度を向上させる。Ｆｅの含有量が０．３質量％未満ではこの効果が小さい。一方、Ｆｅの含有量が０．８質量％を越えると、Ａｌ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の粗大な金属間化合物が形成され、成形性が低下する。したがって、Ｆｅを添加する場合には、Ｆｅの含有量は、０．３〜０．８質量％とする。好ましくは、０．３〜０．７５質量％である。

【0022】

（Ｃｒ：０．０１〜０．３質量％）
Ｃｒは、Ａｌ−Ｃｒ系の分散粒子を形成し心材の強度を向上させることができる。Ｃｒの含有量が０．０１質量％未満であると、強度向上効果を十分に得ることができないおそれがある。一方、Ｃｒの含有量が０．３質量％を超えると、粗大な金属間化合物が増え成形性が低下するおそれがある。したがって、Ｃｒを添加する場合には、Ｃｒの含有量は、０．０１〜０．３質量％とする。好ましくは、０．０５〜０．２質量％である。

【0023】

（Ｚｒ：０．０１〜０．３質量％）
Ｚｒは、Ａｌ−Ｚｒ系の分散粒子を形成し心材の強度を向上させることができる。Ｚｒの含有量が０．０１質量％未満であると、強度向上効果を十分に得ることができないおそれがある。一方、Ｚｒの含有量が０．３質量％を超えると、粗大な金属間化合物が増えるため成形性が低下するおそれがある。したがって、Ｚｒを添加する場合には、Ｚｒの含有量は、０．０１〜０．３質量％とする。好ましくは、０．１５〜０．２０質量％である。

【0024】

（残部：Ａｌおよび不可避的不純物）
前記芯材は、前記の各組成成分以外は、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるものである。不可避的不純物としては、例えば、Ｚｎ、Ｃ、Ｎｉ、Ｖ等の元素が想定されるが、本発明の効果を妨げない範囲においてこれらを含有することは許容される。その許容量は、各元素の含有量が０．３質量％未満であり、かつ、これらの元素の含有量の合計量が１．０質量％未満である。なお、Ｆｅは含有量が０．３質量％未満、Ｃｒ、Ｚｒはそれぞれ含有量０．０１質量％未満であれば、不可避不純物として許容される。

【0025】

（ろう材）
本発明のアルミニウム合金ブレージングシートのろう材を構成するアルミニウム合金としては、従来から汎用されているＪＩＳ規定の４３４３、４０４５、４０４７などの４０００系アルミニウム合金などを使用することができる。

【0026】

中でも、Ｓｉを４．０〜１３．５質量％含有するＡｌ−Ｓｉ系合金が望ましい。Ｓｉの含有量が４．０質量％未満であると、液相率が低くなり、ろう付が不十分となり易い。一方、１３．５質量％を超えると粗大な初晶Ｓｉが発生し易くなり、成形加工時に割れが生じ易くなる。

【0027】

また、ろう材の電位を卑化させ、ろう材に犠牲防食効果を持たせるため、Ｓｉを４．０〜１３．５質量％含有するＡｌ−Ｓｉ系合金に、Ｚｎを１．０〜７．０質量％添加してもよい。この場合、Ｚｎが１．０質量％未満であると、電位卑化の度合いが小さく、犠牲防食効果が不十分となり易い。Ｚｎが７．０質量％を超えると、ろう付加熱後に他部材との接合部に形成されるろう溜り（フィレット）部にＺｎが濃縮し易くなり、フィレット部が優先的に腐食され易くなる。

【0028】

本発明に係るブレージングシートにおいて、ろう材は片面あたりでクラッド率５〜４５％でクラッドされることが好ましい。ろう材クラッド率が５％未満ではろうの絶対量が不足してろう付性が低下するおそれがある。一方、ろう材クラッド率が４５％を超えて厚くなると、ろうの流動量が過剰となって、一部が心材を侵食し、心材のエロージョンが発生するおそれがある。なお、両面にろう材を備えたアルミニウム合金ブレージングシートとする場合は、それぞれの面におけるろう材が同じ成分のアルミニウム合金であっても異なるものであってもよい。

【0029】

（犠牲材）
本発明に係るアルミニウム合金ブレージングシートにおいては、前記の心材の一方の面に前記ろう材を備え、他方の面には犠牲材をクラッドして、この面の側からの耐食性を向上させることができる。このような犠牲材を備えたブレージングシートでろう付接合構造体を作製する際は、犠牲材を備えた面を腐食環境側となるように部品を成形する。

【0030】

本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの犠牲材を構成するアルミニウム合金としては、Ｚｎを含む７０００系アルミニウム合金を使用することができる。更に、ＳｉやＭｎなどを含有していてもよい。犠牲材は、クラッド率５〜５０％でクラッドされることが好ましい。犠牲材クラッド率が５％未満であれば、犠牲防食が不十分となり十分な耐食性が確保できなくなる懸念がある。犠牲材クラッド率が５０％を超えると、心材割合が小さくなりろう付後の強度が不十分となる可能性がある。

【0031】

犠牲材として、例えば、Ｚｎを１．０〜６．０質量％含有するＡｌ−Ｚｎ合金が用いられる。Ｚｎは犠牲材の電位を卑化し、犠牲防食効果を持たせる効果を有している。Ｚｎが１．０質量％未満であると、犠牲防食効果が不十分となり易く、６．０質量％を超えると、犠牲材と心材との電位差が大きくなり、犠牲材の消耗速度が増すために、十分な耐食性が確保できなくなる懸念がある。

【0032】

また、犠牲材として、Ｓｉを０．１〜１．０質量％、Ｚｎを１．０〜６．０質量％含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金を用いても良い。Ｓｉは、犠牲材の引張強度を高める働きをする。Ｓｉの含有量が、０．１質量％未満であれば、引張強度の向上効果が不十分となり、１．０質量％を超えると、犠牲材の固相線温度が低下して、ろう付加熱時に溶融する懸念がある。Ｚｎの含有量が、１．０質量％未満であれば、犠牲防食効果が不十分となり、６．０質量％を超えると犠牲材と心材との電位差が大きくなり、犠牲材の消耗速度が増すことで十分な耐食性が確保できない懸念がある。
なお、犠牲材はこれらに限定されるものではなく、他に、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｚｎ合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｎ−Ｚｎ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｚｎ系合金などを用いても良い。

【0033】

次に、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの特性について説明する。
本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの板厚は、０．２４ｍｍを超えると、チューブ折り曲げ部での肩Ｒの曲率半径が大きくなり、ろう付不良が生じ易くなる。そのため、最終的に得られるアルミニウム合金ブレージングシートの板厚は、０．２４ｍｍ以下とすることが好ましい。

【0034】

（破断伸び：０．５％以上）
破断伸びは、ブレージングシートから引張方向が圧延方向と平行となるように、ＪＩＳ Ｚ２２０１の５号試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ２２４１の規定に準じて、室温にて、クロスヘッド速度５ｍｍ／分にて、試験片が破断するまで一定の速度で引張試験を行って、得られたＳ−Ｓカーブから測定する。
アルミニウム合金ブレージングシートの破断伸びが０．５％未満の場合、材料のチューブ成形時に割れが生じ易い。そのため、本発明では、アルミニウム合金ブレージングシートの破断伸びを０．５％以上にすることが必要である。破断伸びは、後記する仕上げ冷間圧延の条件等によって制御することができる。

【0035】

（加工硬化指数ｎ値：０．０５未満）
加工硬化指数ｎ値とは、成形性の目安となる特性値である。加工硬化指数ｎ値は、以下に述べる方法で測定される。
ブレージングシートの試験片から引張方向が圧延方向と平行となるように、ＪＩＳ Ｚ２２０１の５号試験片に加工して、ＪＩＳ Ｚ２２４１の規定に準じて、室温にて引張試験を実施する。このときのクロスヘッド速度は、５ｍｍ／分で、試験片が破断するまで一定の速度で行う。破断伸びの終点から真ひずみと真応力を計算し、横軸をひずみ、縦軸を応力とした対数目盛上にプロットし、０．２％耐力点から引張強さ点までを結ぶ直線の勾配を測定して、加工硬化指数ｎ値とした。

【0036】

アルミニウム合金ブレージングシートのｎ値が０．０５以上の場合、材料が加工硬化し易く、チューブ折り曲げ部の広い範囲で塑性変形のひずみが分散される。その結果、チューブ折り曲げ部での肩Ｒ部の曲率半径が大きくなり、チューブ折り曲げ部の肩Ｒ部と平坦な部品（少なくともチューブとの接触面が平坦状である部品を意味する）によって囲まれた隙間が大きくなるため、ろう付不良が生じ易くなる。そのため、加工硬化指数ｎ値は、０．０５未満であることが必要である。更に好ましい範囲は、０．０４未満である。加工硬化指数ｎ値は、後記するブレージングシートの製造方法で説明するように、仕上げ冷間圧延の条件によって制御することができる。

【0037】

（ブレージングシートの製造方法）
次に、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法について説明する。本発明のブレージングシートは、代表的な製造方法の例として、以下の製造方法によって製造することができる。
まず、心材用アルミニウム合金、犠牲材用アルミニウム合金およびろう材用アルミニウム合金を連続鋳造法によって、溶解、鋳造して鋳塊を製造する。この鋳塊に面削（表面平滑化処理）および均質化熱処理を行うことによって、心材用鋳塊（心材用部材）、犠牲材用鋳塊、ろう材用鋳塊を製造する。その後、犠牲材用鋳塊およびろう材用鋳塊は、それぞれ所定厚さに熱間圧延して、犠牲材用部材、ろう材用部材とする。

【0038】

次に、心材用部材の一面側に犠牲材用部材、他面側にろう材用部材を重ね合わせ、この重ね合わせ材に熱処理（再加熱）を行った後、熱間圧延によって圧着して板材とする。その後、これらの板材は、冷間圧延、中間焼鈍を行い、さらに仕上げ冷間圧延を行う。
なお、心材用鋳塊には均質化処理を行なわなくてもよく、ろう材用鋳塊、および、犠牲材用鋳塊には、熱間圧延を行なわず、面削により厚さを調整してそれぞれ、ろう材用部材、犠牲材用部材としてもよい。また、重ね合わせ材に熱処理を行なわなくてもよい。

【0039】

上記した各材料の鋳造、均質化熱処理、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍、仕上げ冷間圧延の条件は、公知の常法に従って行うことができる。但し、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの特徴的な特性である破断伸びと加工硬化指数ｎ値を所定の数値とするために、以下に説明するように、仕上げ冷間圧延工程における条件として、特定の条件を採用することが好ましい。

【0040】

（仕上げ冷間圧延の圧延率：１５％以上９０％以下）
仕上げ冷間圧延工程における圧延率が１５％未満であれば、材料が加工硬化し易くなり、ｎ値が０．０５以上となり易い。また、仕上げ冷間圧延工程における圧延率が９０％を超えると、加工により導入された歪みの蓄積量が多いため、材料が加工硬化し易くなり、ｎ値が０．０５以上となり易い。そのため、仕上げ冷間圧延の圧延率は、１５％以上で９０％以下とすることが好ましい。

【0041】

（仕上げ冷間圧延１パス毎の巻き取り温度：８０℃以上１５０℃以下）
冷間圧延工程は、室温で行われる工程であるが、加工発熱によって圧延後の材料温度は上昇する。詳細なメカニズムは明確ではないが、以下のように考えている。仕上げ冷間圧延工程において、１パスの冷間圧延の巻き取り温度が８０℃未満の場合は、加工によって導入されるひずみの蓄積量が多くなるため、伸びが小さくなり、材料の成形が困難となり易い。一方、１パスの冷間圧延の巻き取り温度が１５０℃を超えると、材料の回復が進行し、ｎ値が０．０５以上となり易い。そのため、仕上げ冷間圧延工程における、１パス毎の巻き取り温度は、８０℃以上で１５０℃以下とすることが好ましい。巻き取り温度は、巻き取った直後のコイルの端面に接触式の温度計を当てて測定した。

【0042】

自動車に搭載されるコンデンサ、エバポレータ、インタークーラ等の熱交換器は、一般に、流体通路を構成する偏平管状のチューブと板材をコルゲート成形したフィンとを交互に繰り返し重ねて組み合わせ、流体通路を集結させるように、板材をプレス成形したプレートにチューブを嵌合させて組み立てた構造を有している。これらの部品が組み立てられた状態でろう付加熱されることによって、チューブとフィン、チューブとプレートがそれぞれ接合されて、熱交換器が製造される。ろう付加熱により溶融したろう材（溶融ろう）が部品間の接続部位に充填されてろう溜り（フィレット）を形成することで、部品同士が接合されている。これらのチューブ等に本発明のアルミニウム合金ブレージングシートを適用することができる。

【実施例】

【0043】

次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
＜供試材の作製＞
表１に示した組成（心材Ｎｏ．１〜２３）を有する心材、Ａｌ−１０％Ｓｉ合金のろう材、Ａｌ−４．０％Ｚｎ−０．３％Ｓｉ−０．１％Ｍｎ合金の犠牲材を、ＤＣ鋳造によりそれぞれ造塊し各々所望の厚さまで両面を面削した。ろう材および犠牲材には、それぞれ均質化処理を施し、ろう材―心材―犠牲材の順で組み合わせて、５３０℃×４ｈの加熱を施した後、３．０ｍｍ厚まで熱間圧延した。なお、ろう材および犠牲材のクラッド率は１５％とした。熱間圧延後、冷間圧延、３５０℃×２ｈの中間焼鈍を行い、その後、表２に示した条件により仕上げ冷間圧延を行い、表２に示した板厚を有する板材とした（供試材Ｎｏ．１〜３２）。尚、表１の中で「−」で示された金属元素は、添加していないことを示している。また下線を引いた数値は、請求項の規定を満足していないものを示している。

【0044】

次に、前記で作製した板材を供試材とし、供試材のｎ値、破断伸び、曲げプレス機による９０°曲げ試験後の折り曲げ部の肩Ｒ部の曲率半径、ろう付性、ろう付後強度、耐食性を下記に示す方法で測定・評価し、それらの結果を表２に示した。尚、表２において、下線を引いた特性は、請求項の規定を満足していないものを示している。

【0045】

＜加工硬化指数ｎ値および破断伸び＞
供試材から引張方向が圧延方向と平行となるように、ＪＩＳ Ｚ２２０１の５号試験片を採取して、ＪＩＳ Ｚ２２４１の規定に準じて、室温にて引張試験を実施した。このときのクロスヘッド速度は、５ｍｍ／分で、試験片が破断するまで一定の速度で行った。加工硬化指数ｎ値は、真ひずみと真応力を計算し、横軸をひずみ、縦軸を応力とした対数目盛上にプロットし、０．２％耐力点から引張強さ点までを結ぶ直線の勾配を測定してｎ値とした。一方、破断伸びは０．５％以上を○、０．５％未満を×とした。

【0046】

＜チューブ折り曲げ部の肩Ｒ部の曲率半径＞
図１は、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートの曲げプレス機による９０°曲げ試験方法を説明するための断面図である。
まず、供試材から長手方向が圧延方向と垂直となるように３０Ｗ×７０Ｌの寸法の板を切り出す。図１に示すように、下金型側に切り出した板を取り付けた後、（板厚＋０．０５）ｍｍの隙間を開けて、上金型を上下することによって、板の端部を約２ｍｍ幅で、約９０°の角度となるように、折り曲げた。上金型の角部の曲率半径Ｒ_０は、ほぼ０ｍｍである。このとき、折り曲げ線は、供試材の短手方向と平行であり、圧延方向と平行となるようにした。また、図１の断面図において、供試材の圧延方向が曲げ方向と垂直となるようにした。その後、肩Ｒ部付近（図１の破線の円）を切り出し、樹脂に埋め込んで、板幅方向の中心部まで断面を研磨し、断面を光学顕微鏡により観察し、折り曲げ部の肩Ｒ部の外表面の曲率半径を測定した。曲率半径が３５０μｍ以下のものを非常に良好（◎）、３５０μｍを超えて４００μｍ以下のものを良好（○）、４００μｍを超えるものを不良（×）とした。また、９０°曲げ試験時に割れが発生して、曲率半径を測定することができなかったものは、「割れ」と記載した。

【0047】

＜ミニコアによるろう付性＞
図２は、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートを用いたろう付性評価用テストピースの斜視図である。また、図３は、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートのろう付性の評価部位を説明するための断面図である。図３（ａ）は、図２のろう付性評価用テストピースを左側側方から見たときのＡ−Ａ面における断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の破線の四角で囲われた部分を拡大した断面図である。
各供試材から長手方向が圧延方向と平行となるように所定のサイズへ切り出し、図２およびに図３に示した形状となるようにプレス加工を行った。このとき、ろう材面が外側となるようにした。プレートとしては、板厚が１．５ｍｍの３００３アルミニウム合金製圧延板を作製し、所定のサイズへ切り出した。フィンとしては、板厚が０．１ｍｍの３００３アルミニウム合金製圧延薄板を作製し、図２となるようにプレス加工した。プレートとチューブにフラックス（森田化学工業株式会社製、フラックスＦＬ−７）をそれぞれ１０ｇ／ｍｍ^２塗布した後、図２のように各部材を組み付け、窒素ガス雰囲気にて６００℃で３分間保持することによって、ろう付加熱を行った。その後、プレートとチューブの接合部（図３（ｂ）の破線の円で囲った箇所）の断面を観察するため、樹脂に埋め込んで、所定の位置まで研磨した。ろう付け状態の観察位置は、フィン側のプレート表面から０．５ｍｍと１．０ｍｍの位置の２カ所とした。それぞれのろう付接合状態を目視で観察して、２カ所とも空洞がなければ◎、１カ所は空洞があり他の１カ所は空洞がなしであれば○、２カ所とも空洞があれば×と判定した。また、加熱処理後に心材が溶融して評価不能であったものを「溶融」と記載した。９０°曲げ試験時に割れが発生して、ろう付性を評価することができなかったものは、「−」と記載した。

【0048】

（ろう付後強度の評価）
ろう付後強度は、供試材を窒素ガス雰囲気にて６００℃×３分間のろう付けを模した条件で加熱処理した後に、引張方向が圧延方向と平行となるように、ＪＩＳ５号試験片に加工し、室温で引張試験を実施することにより測定した。そして、引張強さが１２０ＭＰａ以上のものを良好「○」と評価し、引張強さが１２０ＭＰａ未満のものを不良「×」と評価した。また、加熱処理後に心材が溶融して評価不能であったものを「溶融」と記載した。

【0049】

（耐食性の評価）
耐食性は、供試材を窒素ガス雰囲気にて６００℃×３分間のろう付けを模した条件で加熱処理した後に、犠牲陽極材側を試験面として、３ヶ月間ＯＹ水浸漬試験を行い、腐食深さを測定することにより評価した。そして、腐食深さが４０μｍ未満のものを良好「○」と評価し、腐食深さが４０μｍ以上のものを不良「×」と評価した。また、加熱処理後に心材が溶融して評価不能であったものを「溶融」と記載した。

【0050】

【表1】

【0051】

【表2】

【0052】

表１、表２に示すように、本発明の請求項１の規定を満足する心材（心材Ｎｏ．１〜６）または本発明の請求項２の規定を満足する心材（心材Ｎｏ．７〜１２）を用いて作製されたアルミニウム合金ブレージングシート（供試材Ｎｏ．１〜１７）は、肩Ｒ部の曲率半径が、４００μｍ以下と小さいものであり、ろう付性、ろう付後強度、耐食性に優れていた。

【0053】

供試材Ｎｏ．１８、１９のアルミニウム合金ブレージングシートは、仕上げ冷間圧延工程の圧延率が適切な条件ではなかったため、ｎ値が０．０５以上となり、肩Ｒ部の曲率半径が、４００μｍを超え、ろう付性に劣るものであった。

【0054】

供試材Ｎｏ．２０のアルミニウム合金ブレージングシートは、仕上げ冷間圧延工程の巻き取り温度が適切な範囲より低いものであったため、破断伸びが０．５％未満となり、曲げプレス機による９０°曲げ試験の際に、割れが生じて、加工性に劣るものであった。供試材Ｎｏ．２１のアルミニウム合金ブレージングシートは、仕上げ冷間圧延工程の巻き取り温度が適切な範囲より高いものであったため、ｎ値が０．０５以上となり、肩Ｒ部の曲率半径が、４００μｍを超え、ろう付性に劣るものであった。

【0055】

供試材Ｎｏ．２２〜２９のアルミニウム合金ブレージングシートは、心材の組成が請求項１の規定を満足しないものである。供試材Ｎｏ．２２は、Ｓｉが規定の下限値を満足せず、ろう付後強度が劣っていた。供試材Ｎｏ．２３は、Ｓｉが規定の上限値を満足せず、ろう付け加熱時に溶融した。供試材Ｎｏ．２４は、Ｍｎが規定の下限値を満足せず、ろう付後強度が劣っていた。供試材Ｎｏ．２５は、Ｍｎが規定の上限値を満足せず、曲げプレス機による９０°曲げ試験の際に、割れが生じて、加工性に劣るものであった。供試材Ｎｏ．２６は、Ｃｕが規定の下限値を満足せず、ろう付後強度が劣っていた。供試材Ｎｏ．２７は、Ｃｕが規定の上限値を満足せず、ろう付け加熱時に溶融した。供試材Ｎｏ．２８は、Ｔｉが規定の下限値を満足せず、耐食性が劣っていた。供試材Ｎｏ．２９は、Ｔｉが規定の上限値を満足せず、曲げプレス機による９０°曲げ試験の際に、割れが生じて、加工性に劣るものであった。

【0056】

供試材Ｎｏ．３０〜３２のアルミニウム合金ブレージングシートは、心材の組成が請求項２の規定を満足しないものであり、曲げプレス機による９０°曲げ試験の際に、割れが生じて、加工性に劣るものであった。

【図1】

【図2】

【図3】