特許 6236207 成形加工用アルミニウム合金板とその製造方法、および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】6236207

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】成形加工用アルミニウム合金板とその製造方法、および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 20060101AFI20171113BHJP

   C22F 1/04 20060101ALI20171113BHJP

   B23K 35/28 20060101ALI20171113BHJP

   B23K 35/22 20060101ALI20171113BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20171113BHJP

【ＦＩ】

   C22C21/00 J

   C22C21/00 D

   C22C21/00 K

   C22F1/04 B

   B23K35/28 310B

   B23K35/22 310E

   !C22F1/00 623

   !C22F1/00 627

   !C22F1/00 630K

   !C22F1/00 630M

   !C22F1/00 651A

   !C22F1/00 681

   !C22F1/00 682

   !C22F1/00 683

   !C22F1/00 685Z

   !C22F1/00 691B

   !C22F1/00 691C

   !C22F1/00 694B

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-47820(P2013-47820)

(22)【出願日】2013年3月11日

(65)【公開番号】特開2014-173153(P2014-173153A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2015年12月25日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000107538

【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ

(74)【代理人】

【識別番号】110002538

【氏名又は名称】特許業務法人あしたば国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 祐希

(72)【発明者】

【氏名】成島 孝宏

(72)【発明者】

【氏名】田中 宏和

【審査官】 光本 美奈子

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５１６０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８８６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９３３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０８７１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０４１８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３１５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０２３５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２４６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２４６１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６５７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２８９１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０７８１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２５９４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２０４２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ２１／００

Ｃ２２Ｆ１／０４

Ｂ２３Ｋ３５／２２

Ｂ２３Ｋ３５／２８

Ｃ２２Ｆ１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｍｎ：１．２〜２．０％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：０．５〜１．０％、Ｔｉ：０．１０〜０．２０％を含有し、不純物としてのＶを８０ｐｐｍ以下に規制し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる組成を有し、生成しているサイズ（円相当直径）４ｍｍ以上の粗大金属間化合物が１個／ｍ^３以下で、１ｍｍ以上４ｍｍ未満の金属間化合物が１０個／ｍ^３以下のアルミニウム合金鋳塊を熱間圧延および冷間圧延してなることを特徴とする成形加工用アルミニウム合金板。

【請求項2】

前記アルミニウム合金鋳塊が、さらに、Ｆｅ：０．１〜０．８％及びＣｕ：１．２％以下のうちの１種または２種を含有することを特徴とする請求項１記載の成形加工用アルミニウム合金板。

【請求項3】

前記不純物としてのＶを４０ｐｐｍ以下に規制したことを特徴とする請求項１または２記載の成形加工用アルミニウム合金板。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載のアルミニウム合金鋳塊の片面または両面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドし、熱間圧延および冷間圧延してなることを特徴とする成形加工用アルミニウム合金ブレージングシート。

【請求項5】

請求項１〜３のいずれかに記載のアルミニウム合金を溶解し、０．０９℃／ｓ以上３０℃／ｓ以下の冷却速度で鋳造する工程、得られた鋳塊を均質化熱処理する工程、均質化熱処理した鋳塊を熱間圧延する工程、得られた熱間圧延板を冷間圧延する工程を含んでなることを特徴とする成形加工用アルミニウム合金板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形性、ろう付け性およびろう付け後の強度に優れ、とくにラジエータ、カーヒータ、カーエアコン等の熱交換器用として好適に使用される成形加工用アルミニウム合金板とその製造方法、および該アルミニウム合金板を心材とす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】

Ｍｎを多く含むアルミニウム合金は、軽量で加工性に優れているため、熱交換器、飲料容器、電池ケースの材料としてよく用いられている。このうち、熱交換器用材料としては３００３合金板および３００３合金にろう材をクラッドしたブレージングシートが用いられている。

【0003】

近年、とくに自動車用熱交換器の軽量化が求められ、熱交換器をさらに軽量化するために、アルミニウム合金中のＭｎ含有量を増すことによって、ろう付け後の強度を向上させることが行われている。また、材料が薄肉になると腐食による貫通寿命が低下するため、３００３合金にＴｉを添加して腐食の進行を横広がりにさせることにより、腐食寿命の向上を図ることも行われている。

【0004】

熱交換器としては、ドロンカップ型やパラレルフロー型など多様な熱交換器が用いられている。ドロンカップ型熱交換器は、複数のプレートを積層することによって構成され、プレス加工により中間部に溝状の胴部を形成し、両端部に筒状部を有するプレートを交互に裏表にして積層すると、胴部が組み合わさってチューブが形成されるとともに、筒状部が連結されて両端部にタンクが形成され、また積層方向に隣接する胴部同士の間には、フィンが設けられてなるものである。

【0005】

パラレルフロー型熱交換器は、互いに積層された複数の扁平チューブと、各扁平チューブの長手方向両端部に接続され、各扁平チューブを介して連通する一対のタンク部とを有しており、タンク部は、扁平チューブが挿入されるチューブ挿入孔が形成されたプレートヘッダと、プレートヘッダに組み合わされるタンクヘッダと、プレートヘッダおよびタンクヘッダ間に介在する中間プレートとがろう付けにより一体化された構造を備えている。

【0006】

扁平チューブとしては、押出多孔管やブレージングシートを丸く成形し、端部を高周波溶接により接合して丸管を作成したのち扁平状に変形させた溶接扁平管や、ブレージングシートを扁平状に折り曲げ、ろう付け加熱により他の部材と一体的に結合してなるろう付け扁平管などがある。プレートヘッダおよびタンクヘッダにはプレス加工により扁平管を差し込む穴やタンク形状が形成される。

【0007】

このような熱交換器に使用されるＡｌ−Ｍｎ系合金板において、強度向上のためにＭｎ含有量を高め、耐食性向上のためにＴｉを含有させていくと、ＴｉがＡｌ_６Ｍｎ等の金属間化合物の生成核となり易く、材料の鋳造時にアルミニウム合金中に粗大な金属間化合物が生成し易くなる。このような粗大な金属間化合物が生成すると、その後に均質化処理や熱間圧延等の加工を行っても分断されずに板材中に残存し、それが起点となって、板材およびブレージングシートの成形加工中に破断や割れを生じるという問題がある。

【0008】

粗大な金属間化合物の生成を抑制する方法として、溶湯圧延のように鋳造時の冷却速度を速くする方法があるが、板材の表面品質が劣るという特性上の課題があることと、鋳造機の構造が複雑となるため、多額の鋳造設備費が必要となるという難点もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００２−１５５３３２号公報

【特許文献2】特開２００２−１６１３２３号公報

【特許文献2】特開２００２−１８０１７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

発明者らは、熱交換器用Ａｌ−Ｍｎ系合金板における上記の問題点を解決するために、試験、検討を重ねた結果、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｈｉｌｌ）鋳造において、アルミニウム合金中に不可避不純物として存在するＶが、粗大金属間化合物の生成に関与していることを見出し、Ｖ量を規制することによって、Ｍｎ含有量が高く、Ｔｉを含有するＡｌ−Ｍｎ系合金板に生成する金属間化合物を抑制することができることを見出した。

【0011】

本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その目的は、成形性、ろう付け性およびろう付け後の強度に優れ、とくにラジエータ、カーヒータ、カーエアコン等の熱交換器用として好適に使用される成形加工用アルミニウム合金板とその製造方法、および該アルミニウム合金板を心材とするアルミニウム合金ブレージングシートを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記の目的を達成するための請求項１による成形加工用アルミニウム合金板は、Ｍｎ：１．２〜２．０％、Ｓｉ：０．５〜１．０％、Ｔｉ：０．１０〜０．２０％を含有し、不純物としてのＶを８０ｐｐｍ以下に規制し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる組成を有し、生成しているサイズ（円相当直径、以下同じ）４ｍｍ以上の粗大金属間化合物が１個／ｍ^３以下で、１ｍｍ以上４ｍｍ未満の金属間化合物が１０個／ｍ^３以下のアルミニウム合金鋳塊を熱間圧延および冷間圧延してなることを特徴とする。以下の説明において、合金成分は質量％として示す。

【0013】

請求項２による成形加工用アルミニウム合金板は、請求項１において、前記アルミニウム合金鋳塊が、さらに、Ｆｅ：０．１〜０．８％及びＣｕ：１．２％以下のうちの１種または２種を含有することを特徴とする。

【0014】

請求項３による成形加工用アルミニウム合金板は、請求項１または２において、前記不純物としてのＶを４０ｐｐｍ以下に規制したことを特徴とする。

【0015】

請求項４による成形加工用アルミニウム合金ブレージングシートは、請求項１〜３のいずれかに記載のアルミニウム合金鋳塊の片面または両面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドし、熱間圧延および冷間圧延してなることを特徴とする。

【0016】

請求項５による成形加工用アルミニウム合金板の製造方法は、請求項１〜３のいずれかに記載のアルミニウム合金を溶解し、０．０９℃／ｓ以上３０℃／ｓ以下の冷却速度で鋳造する工程、得られた鋳塊を均質化熱処理する工程、均質化熱処理した鋳塊を熱間圧延する工程、得られた熱間圧延板を冷間圧延する工程を含んでなることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、成形性、ろう付け性およびろう付け後の強度に優れ、とくにラジエータ、カーヒータ、カーエアコン等の熱交換器用として好適に使用される成形加工用アルミニウム合金板とその製造方法、および該アルミニウム合金板を心材とするアルミニウム合金ブレージングシートが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】逆Ｔ字試験片を示す図である。

【図2】ろう付け加熱後の逆Ｔ字試験片を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明による成形加工用アルミニウム合金板、該アルミニウム合金板を心材とするアルミニウム合金ブレージングシートは、熱交換器用部材として好適に使用される。ブレージングシートのろう材は心材の片面にクラッドされても両面にクラッドされてもよく、片面にろう材をクラッドし、他の片面に犠牲陽極材をクラッドすることもできる。

【0020】

熱交換器に用いられる部位としては特に限定されないが、板材を成形して溶接により円管とした後に扁平状に変形させたチューブ、板材を扁平状に折り曲げ加工してろう付け時に接合部を接合するチューブ、コルゲートフィンやプレートフィン、ヘッダプレート、タンクプレート、サイドプレート、補強プレートなど、成形加工された後に用いられる部材として好適である。

【0021】

熱交換器を製造するために、板材やブレージングシートは、所定の幅に条切断したコイル、または所定の寸法に切断したシートとし、プレス加工、曲げ加工、絞り加工、深絞り加工あるいは切断加工等を行って所定の形状に成形する。

【0022】

以下、本発明の成形加工用アルミニウム合金板における合金成分の意義および限定理由について説明する。
Ｍｎ：
Ｍｎは、強度を高めるとともに、耐食性とくに耐孔食性を向上させるよう機能する元素である。Ｍｎの好ましい含有量は１．２〜２．０％の範囲であり、１．２％未満ではその効果が十分でなく、２．０％を超えると、粗大な金属間化合物が生成し、成形加工性が低下する。Ｍｎのさらに好ましい含有範囲は１．３％以上１．８％未満である。

【0023】

Ｔｉ：
Ｔｉは、濃度の高い領域と濃度の低い領域に分かれ、それらの領域が肉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に腐食形態が層状となり、その結果、肉厚方向への腐食の進行が妨げられて、材料の耐孔食性、耐粒界腐食性および耐隙間腐食性が向上する。Ｔｉの好ましい含有量は０．１０〜０．２０％の範囲であり、０．１０％未満ではその効果が十分でなく、０．２０％を超えると、鋳造時に粗大な金属間化合物が生成して加工性が劣化するため健全な材料が得られない。Ｔｉのさらに好ましい含有範囲は０．１１〜０．１８％である。

【0024】

Ｖ：
Ｖは、溶融塩電解法によりアルミニウムを製錬する際に用いられる黒鉛電極に不純物として含まれる元素である。酸化アルミニウムの酸素と電極の炭素が反応し、アルミニウムと二酸化炭素となるため、炭素からなる黒鉛電極は次第に消耗し、Ｖは不可避的不純物としてアルミニウム中に混入することになる。

【0025】

Ｍｎを多く含有するＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金においてＴｉを添加すると、鋳造時にＴｉが凝固核となってＡｌ−Ｍｎ系の金属間化合物（Ａｌ_６Ｍｎ等）が生成し易くなる。ここでＶが多く含まれているとこの金属間化合物の生成温度が高くなり、金属間化合物が大きく成長するため、鋳塊中に粗大な金属間化合物が生成される。鋳造時に生成するサイズが４ｍｍ以上の金属間化合物が１個／ｍ^３以下であれば、その後の熱間圧延、冷間圧延において分断化され微細になるため、成形性に与える影響は少ないが、１個／ｍ^３を超えると分断化されても粗大な金属間化合物が残存するため、成形加工性が低下する。また、サイズが１ｍｍ以上４ｍｍ未満の金属間化合物は１０個／ｍ^３を超えると成形加工性が低下する。サイズが１ｍｍ以上４ｍｍ未満の金属間化合物は少ない方が好ましい。Ｖの含有量を低減すると金属間化合物の生成温度も低下していくため、金属間化合物の成長が抑えられ、その結果、粗大な金属間化合物の生成を抑制することができる。従って、Ｖは８０ｐｐｍ以下、より好ましくは４０ｐｐｍ以下に規制することが望ましい。

【0026】

Ｖは普通純度のアルミニウム地金中に不可避不純物として１００〜２００ｐｐｍ程度含有している。Ｖの含有量を低減させる具体的な手法としては、Ｖ含有量の低い高純度地金の使用率を高めることや、地金に含まれるＶ量を分析し、Ｖ含有量の低い地金のみを用いることにより達成することができる。また、アルミニウム製錬時にＶ含有量の多い油脂系黒鉛電極を使用せず、Ｖ含有量の少ない石炭系黒鉛電極を用いる方法もある。

【0027】

Ｓｉ：
Ｓｉは、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系化合物やＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物を形成し、強度を向上するよう機能する。Ｓｉの好ましい含有量は０．５〜１．０％の範囲であり、０．５％未満ではその効果が小さく、１．０％を超えると、Ｓｉ系化合物の粒子が多数形成され耐食性が低下する。Ｓｉのさらに好ましい含有範囲は０．６０〜０．８０％である。

【0028】

Ｃｕ：
Ｃｕは、合金の強度向上のために機能する。好ましい含有量は１．２０％以下の範囲であり、１．２０％を超えて含有すると耐食性が低下する。Ｃｕのさらに好ましい含有範囲は０．２０〜１．００％である。

【0029】

Ｆｅ：
Ｆｅは、アルミニウム合金材の結晶粒径を小さくして、成形性を向上させ、肌荒れの発生を防止するよう機能する。Ｆｅの好ましい含有量は０．１〜０．８％の範囲であり、０．１％未満ではその効果が小さく、０．８％を超えると、Ｆｅ系化合物の粒子が多数形成され耐食性が低下する。Ｆｅのさらに好ましい含有範囲は０．２０〜０．７０％である。

【0030】

Ｍｇ：
Ｍｇは、合金の強度向上のために機能するが、フラックスろう付けを行う場合はフラックスに含まれるＦがＭｇと反応して化合物を生成し、ろう付け性が低下する。Ｍｇの好ましい含有量は０．４％以下の範囲であり、０．４％を超えるとろう付け性が低下する。Ｍｇのさらに好ましい含有範囲は０．２０％以下である。

【0031】

ＣｒおよびＺｒ：
Ｃｒ、Ｚｒは、ろう付け前及びろう付け後の材料強度を向上させる。ＣｒおよびＺｒの好ましい含有量は、それぞれ０．３％以下であり、０．３％を超えると、鋳造時に粗大な金属間化合物が生成して加工性が低下するため、健全な材料が得られなくなる。

【0032】

Ｚｎ：
Ｚｎは板材あるいはブレージングシートの心材の電位を卑にする効果がある。０．３％を超えると自己耐食性が悪くなる。

【0033】

鋳塊中の金属間化合物のサイズと数：
鋳造時に生成する金属間化合物を確認する方法としては、鋳塊を長さ方向に１０〜３０ｍｍ程度の厚さに切断し、Ｘ線を照射して透過したＸ線像を観察する方法や、鋳塊のミクロ組織を観察する方法などがある。ミクロ組織を観察する方法では、小さい金属間化合物を確認できるが確認できる範囲が小さいため、鋳塊全体を調べるには向いていない。一方、Ｘ線透過像を観察する方法では、鋳塊全体の広い範囲で粗大な金属間化合物を調査することができるが、１ｍｍ未満の大きさの金属間化合物を確認することは困難である。

【0034】

鋳造時の冷却速度：
ＤＣ鋳造における鋳造時の冷却速度（鋳塊表面から２０ｍｍ以内の表層部を除く部分の冷却速度）は０．０９℃／ｓ以上３０℃／ｓ以下とするのが好ましい。０．０９℃／ｓ未満では製造能率が低下して好ましくなく、金属間化合物も大きくなり易い。冷却速度が３０℃／ｓ以上になると、鋳型内の溶湯温度が高温になり溶湯漏れを発生し易くなる。

【0035】

本発明の成形加工用アルミニウム合金板を心材とするブレージングシートにおいて、ろう材としては、Ｓｉを６〜１５％含有するＡｌ−Ｓｉ系合金が用いられる。ろう材には必要に応じ、０．０５〜２％までのＭｇ、０．５〜１０％のＺｎ、０．０５〜１％のＣｕ、０．０１〜０．３％のＣｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｒを含有することもできる。ろう材は、必要に応じ、前記心材の片面もしくは両面にクラッドされる。

【0036】

Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材において、Ｓｉの含有量が６％未満ではろう付け性が低下するので好ましくなく、１５％を超えるとエロージョンが発生してチューブを浸食することが懸念されるので好ましくない。とくに好ましいＳｉの含有量は６〜１２．５％である。ろう材にＣｕまたはＭｎを添加することにより、フィレットの電位を調整することができ、腐食が発生する部位を好ましい領域に調整することが可能となる。また、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材においては、Ｆｅは０．６％以下であれば含有可能であり、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ等の元素もろう付け接合性に影響を及ぼさない範囲であれば含有してもよく、ＺｎもチューブにおけるＺｎ拡散層の厚さを著しく厚くして耐食性に影響を及ぼすことがない範囲であれば含有してもよい。

【0037】

本発明の成形加工用アルミニウム合金板を心材とするブレージングシートにおいて、心材の片側にろう材をクラッドし、ろう材の反対面に犠牲陽極材をクラッドしたブレージングシートを用いることもできる。犠牲陽極材には必要に応じ、０．５〜１０％のＺｎ、０〜２．０％のＭｎ、０〜２．０％のＳｉ、０〜２．０％のＦｅの内１種または２種以上を含有することができる。

【0038】

ブレージングシートの製造方法としては、ろう材成分を有するアルミニウム合金鋳塊を作製し、均質化処理および熱間圧延により所定の厚さとしたろう材用皮材を作製して、本発明の成形加工用アルミニウム合金心材の片側あるいは両側に重ね合わせて熱間クラッド圧延によりクラッド板を作製し、冷間圧延により所定の板厚にする。必要に応じ中間焼鈍または最終焼鈍を行ってもよい。ろう材用皮材にはろう材用鋳塊を所定の板厚に切断したものを用いることもできる。

【0039】

本発明の成形加工用アルミニウム合金心材の片側にろう材をクラッドしたブレージングシートにおいては、ろう材の反対側は心材のままとしてもよいし、ろう材の反対面が腐食性が高い環境で用いられる場合は、犠牲陽極材をクラッドして耐貫通性を向上させることもできる。

【実施例】

【0040】

以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明し、本発明の効果を実証する。なお、これらの実施例は本発明の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ない。

【0041】

実施例１
表１に示す組成を有するアルミニウム合金（Ａ〜Ｕ）を溶解し、ＤＣ鋳造により造塊した。冷却速度の測定は、ダミーの鋳塊を鋳造することにより行った。ダミーの鋳塊の鋳造において、鋳型内の溶湯中に、鋳型上方からみて鋳型中心部と、幅方向中央部で幅方向の鋳型壁面から２０ｍｍ内側の位置（２個所）および厚さ方向中央部で厚さ方向の鋳型壁面から２０ｍｍ内側の位置（２個所）の計５個所に熱電対を入れて、そのまま溶湯が凝固するのと同時に埋め込んで冷却速度を測定し、凝固開始から５００℃になるまでの冷却速度を求めた。平均冷却速度が０．１０℃／ｓ以上０．２０℃／ｓ以下、１０℃／ｓ以上１２℃／ｓ以下および２７℃／ｓ以上２９℃／ｓ以下となる鋳造条件をそれぞれ確認して、この鋳造条件と同じ鋳造条件で鋳造し、幅１７５ｍｍ×長さ１７５ｍｍ×厚さ３０ｍｍの鋳塊を得た。

【0042】

得られた鋳塊を６００℃で１０ｈ均質化処理した後、鋳塊の圧延面を２ｍｍ切削した。続いて、５００℃の温度に加熱して熱間圧延を開始し、厚さ３ｍｍまで熱間圧延した。熱間圧延の終了温度は２００℃であった。熱間圧延板について、厚さ０．４ｍｍまで冷間圧延を行い、４００℃で３ｈの最終焼鈍を行って質別をＯ材とした。得られたアルミニウム合金板を試験材として以下の評価を行い、鋳塊を用いて金属間化合物サイズの測定を行った。評価、測定結果を表２に示す。

【0043】

（成形性）
成形性は素材の伸びで評価した。試験材からＪＩＳ５号引張試験片を採取して、ＪＩＳに準拠する引張試験を行い、伸び（δ）を測定し、伸びが２０％以上のものを優良（◎）、１５％以上２０％未満のものを良好（○）でいずれも合格、１５％未満のものは不合格（×）とした。

【0044】

（ろう付け性）
図1に示すように、試験材２を２５×５０ｍｍに切断して垂直板とし、２５×５０ｍｍに切断したＢＡＳ１２１Ｐブレージングシート３（心材：３００３合金、ろう材：４０４５合金片面クラッド、クラッド率：１０％、板厚：１．０ｍｍ、調質：Ｏ材）を水平板として、ブレージングシート３のろう材面が垂直板（試験材２）と当接するようにして、逆Ｔ字試験片１を作製し、ブレージングシートのろう材面にフッ化物系フラックスとアルコールを混合した塗料を乾燥質量として５ｇ／ｍ^２塗布して、窒素ガス雰囲気中で、平均５０℃／分の昇温速度で６００℃（到達温度）まで加熱するろう付け加熱を行った。接合された試験片４（図２）を樹脂に埋め込み、垂直板との接合面に形成されたフィレット５の断面積を測定した。その後、ろうが流動した割合（ろう付け後のフィレットの断面積／ろう付け前のろう材の断面積）を算出して、これを逆Ｔ字試験による流動係数とし、逆Ｔ字試験による流動係数の値が０．３以上を合格（○）、０．３未満を不合格（×）と評価した。

【0045】

（ろう付け後の強度特性）
試験材を５０×３００ｍｍに切断して、窒素ガス雰囲気中で、平均５０℃／分の昇温速度で６００℃（到達温度）まで加熱するろう付け加熱を行い、ろう付け加熱後の板から、ＪＩＳ５号引張試験片を採取して、ＪＩＳに準拠する引張試験を行い、引張強さ（σＢ）を測定した。引張強さが１２０ＭＰａ以上のものを合格（○）、１２０ＭＰａ未満のものを不合格（×）とした。

【0046】

（金属間化合物サイズの測定）
鋳塊の中心部から厚さ３０ｍｍの試料を切断、採取し、理学電機（株）製のＸ線透過装置（型番：ＲＡＤ１０ＦＬＥＸ−１００ＧＳ）を用いて出力：１２５ＫＶ、２ｍＡで透過Ｘ線像を撮影した。撮影した写真に写ったサイズ１ｍｍ以上の影を粗大な金属間化合物と判断し、大きさと個数を測定し、試料の大きさから１ｍ^３あたりの個数に換算した。

【0047】

【表1】

【0048】

【表2】

【0049】

表２に示すように、本発明に従う試験材１〜２３はいずれも、成形性およびろう付け後の強度に優れ、優れたろう付け性をそなえていた。

【0050】

比較例１
表３に示す組成を有するアルミニウム合金（ａ〜ｋ）を溶解し、実施例１と同様、ＤＣ鋳造により冷却速度０．１０℃／ｓ以上０．２０℃／ｓ以下、０．０３℃／ｓ以上０．０５℃／ｓ以下で鋳造し、幅１７５ｍｍ×長さ１７５ｍｍ×厚さ３０ｍｍの鋳塊を得た。なお、冷却速度３５℃／ｓ以上４０℃／ｓ以下で鋳造したものは、鋳型から溶湯が漏れ出したため、途中で鋳造を中止した。表３において、本発明の条件を外れたものには下線を付した。

【0051】

得られた鋳塊を、実施例１と同じ条件で、均質化処理、表面切削、熱間圧延、冷間圧延し、最終焼鈍を行って質別をＯ材とした。得られたアルミニウム合金板を試験材として実施例1と同一の評価、測定を行った。評価、測定結果を表４に示す。

【0052】

【表3】

【0053】

【表4】

【0054】

試験材２４〜２６は、Ｖ量が多いため鋳造時にサイズ４ｍｍ以上の金属間化合物が生成し、伸び率が低く成形加工性が劣るものとなった。試験材２７は、Ｔｉ量が多いため鋳造時にサイズ４ｍｍ以上の金属間化合物が生成し、伸び率が低く成形加工性が劣るものとなった。試験材２８、２９は、Ｍｎ量が少ないため、ろう付け後の強度が劣っていた。試験材３０はＭｇ量が多いため、ろう付け性が劣っていた。また、試験材３１〜３４は、それぞれＭｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒの含有量が多いため、加工性が劣り、健全な板材を製造することができなかった。試験材３５は、冷却速度が遅すぎるため鋳造時にサイズ４ｍｍ以上の金属間化合物が生成し、伸び率が低く成形加工性が劣るものとなった。

【0055】

実施例２
実施例１で鋳造した合金Ｄ〜Ｉの鋳塊を用いて、実施例１と同様に均質化処理、表面切削を行い、心材用鋳塊とした。Ｓｉ：１０％を含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなるろう材、およびＺｎ：１％を含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなる犠牲陽極材を、常法に従って溶解、ＤＣ鋳造し、得られた鋳塊の表面を１０ｍｍ切削した後、５００℃で所定の板厚まで熱間圧延を行い、ろう材用皮板および犠牲陽極材用皮板を作製した。

【0056】

続いて、表５に示す組み合わせで、心材用鋳塊の片面あるいは両面に、ろう材用皮材または犠牲陽極材用皮材をクラッド率１０％となるように積層し、５００℃に加熱して、厚さ３ｍｍまで熱間圧延した。熱間圧延の終了温度は１７０℃であった。熱間圧延板を厚さ０．４ｍｍまで冷間圧延し、４００℃で３ｈの最終焼鈍を行って質別をＯ材とし、得られたアルミニウム合金ブレージングシートを試験材として以下の評価を行い、心材用鋳塊を用いて金属間化合物サイズの測定を行った。評価、測定結果を表５に示す。

【0057】

（成形性）
ブレージングシートの成形性は素材の伸びで評価した。試験材からＪＩＳ５号引張試験片を採取して、ＪＩＳに準拠する引張試験を行い、伸び（δ）を測定した。伸びが、２０％以上のものを優良（◎）、１５％以上２０％未満のものを良好（○）でいずれも合格、１５％未満のものは不合格（×）とした。

【0058】

（ろう付け後の強度特性）
試験材を５０×３００ｍｍに切断して、ブレージングシートのろう材面にフッ化物系フラックスとアルコールを混合した塗料を乾燥質量として５ｇ／ｍ^２塗布し、窒素ガス雰囲気中で、平均５０℃／分の昇温速度で６００℃（到達温度）まで加熱するろう付け加熱を行った。ろう付け加熱後の板から、ＪＩＳ５号引張試験片を採取して、ＪＩＳに準拠する引張試験を行い、引張強さ（σＢ）を測定し、引張強さが１２０ＭＰａ以上のものを合格（○）、１２０ＭＰａ未満のものを不合格（×）とした。

【0059】

（ろう付け性）
図１に示すように、２５×５０ｍｍに切断した試験材３を、ろう材面が上になるようにして水平板とし、２５×５０ｍｍの３００３合金板２（板厚：１．０ｍｍ、調質：Ｏ材）を垂直板とし、試験材のろう材面と３００３合金板を当接させて、逆Ｔ字試験片１を作製した。試験材のろう材面にフッ化物系フラックスとアルコール混合塗料を乾燥質量として５ｇ／ｍ^２塗布し、窒素ガス雰囲気中で、平均５０℃／分の昇温速度で６００℃（到達温度）まで加熱するろう付け加熱を行った。接合された試験片４（図２）を樹脂に埋め込み、垂直板との接合面に形成されたフィレット５の断面積を測定した。その後、ろうが流動した割合（ろう付け後のフィレットの断面積／ろう付け前のろう材の断面積）を算出して、これを逆Ｔ字試験による流動係数と、逆Ｔ字試験による流動係数の値が０．３以上を合格（○）、０．３未満を不合格（×）と評価した。

【0060】

【表5】

【0061】

表５に示すように、本発明に従って得られた試験材（アルミニウム合金ブレージングシート）３６〜５３はいずれも、成形性およびろう付け後の強度に優れ、優れたろう付け性を有していた。

【符号の説明】

【0062】

１ 逆Ｔ字試験片
２ 実施例１、比較例１では試験片、実施例２では３００３合金板
３ 実施例２、比較例１ではブレージングシート、実施例２では試験片
４ 接合された試験片
５ フィレット

【図1】

【図2】