特許 6738666 大気環境における耐食性に優れるアルミニウム合金製熱交換器及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法

(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】6738666

(24)【登録日】2020年7月22日

(45)【発行日】2020年8月12日

(54)【発明の名称】大気環境における耐食性に優れるアルミニウム合金製熱交換器及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 21/00 20060101AFI20200730BHJP

   C22F 1/04 20060101ALI20200730BHJP

   F28F 21/08 20060101ALI20200730BHJP

   F28F 19/06 20060101ALI20200730BHJP

   F28F 1/32 20060101ALI20200730BHJP

   B23K 1/00 20060101ALI20200730BHJP

   B23K 1/19 20060101ALI20200730BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20200730BHJP

   B23K 101/14 20060101ALN20200730BHJP

   B23K 103/10 20060101ALN20200730BHJP

【ＦＩ】

   C22C21/00 J

   C22C21/00 E

   C22C21/00 L

   C22F1/04 B

   C22F1/04 Z

   F28F21/08 B

   F28F21/08 D

   F28F21/08 A

   F28F19/06 A

   F28F1/32 B

   B23K1/00 S

   B23K1/00 330L

   B23K1/19 D

   !C22F1/00 623

   !C22F1/00 627

   !C22F1/00 626

   !C22F1/00 612

   !C22F1/00 640A

   !C22F1/00 630M

   !C22F1/00 651A

   !C22F1/00 682

   !C22F1/00 691B

   !C22F1/00 691C

   !C22F1/00 685Z

   !C22F1/00 683

   !C22F1/00 686Z

   !C22F1/00 694A

   B23K101:14

   B23K103:10

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-123913(P2016-123913)

(22)【出願日】2016年6月22日

(65)【公開番号】特開2017-226879(P2017-226879A)

(43)【公開日】2017年12月28日

【審査請求日】2019年6月14日

(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】110000268

【氏名又は名称】特許業務法人田中・岡崎アンドアソシエイツ

(72)【発明者】

【氏名】村田 拓哉

(72)【発明者】

【氏名】大谷 良行

(72)【発明者】

【氏名】藤村 涼子

【審査官】 松本 陶子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７４２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６２２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６０７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０６１９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５４６５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ２１／００

Ｂ２３Ｋ １／００

Ｂ２３Ｋ １／１９

Ｃ２２Ｆ １／０４

Ｆ２８Ｆ １／３２

Ｆ２８Ｆ １９／０６

Ｆ２８Ｆ ２１／０８

Ｂ２３Ｋ １０１／１４

Ｂ２３Ｋ １０３／１０

Ｃ２２Ｆ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｍｎ：０．５ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％以下、Ｚｎ：１．０ｍａｓｓ％以上４．０ｍａｓｓ％以下(以下、ｍａｓｓ％を単に％と記載する)を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金製の心材と、前記心材の少なくとも一方の面にクラッドされたアルミニウム合金製のろう材を備えるブレージングシートからなるフィンと、Ｚｎ防食層を有さないアルミニウム合金製チューブと、をろう付接合によって一体化したアルミニウム合金製熱交換器において、
前記ブレージングシートの前記アルミニウム合金製のろう材は、Ｓｉ含有量が６．８％以上１１．０％以下のＳｉを含有するアルミニウム合金よりなり、
前記アルミニウム合金製チューブは、Ｃｕ：０．１％以上０．８％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金よりなり、
前記フィンは、残留ろう材層を備えており、
前記残留ろう材層中に、円相当径で０．１μｍ以上２．５μｍ以下のＳｉ系析出物が１００００個／ｍｍ^２以上５０００００個／ｍｍ^２以下存在し、
前記フィンに対しフィレットの電位が５０ｍＶ以内の範囲で貴であることを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器。

【請求項2】

Ｍｎ：０．５％以上２．０％以下、Ｚｎ：１．０％以上４．０％以下を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金製の心材と、前記心材の少なくとも一方の面にクラッドされたアルミニウム合金製のろう材を備えるブレージングシートからなるフィンと、Ｚｎ防食層を有さないアルミニウム合金製チューブと、をろう付接合によって一体化したアルミニウム合金製熱交換器において、
前記ブレージングシートの前記アルミニウム合金製のろう材は、Ｓｉ含有量が６．８％以上１１．０％以下のＳｉを含有するアルミニウム合金よりなり、
前記アルミニウム合金製チューブは、Ｃｕ：０．１％以上０．８％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金よりなり、
前記フィンは、残留ろう材層を備えており、
前記残留ろう材層中に、円相当径で０．１μｍ以上２．５μｍ以下のＳｉ系析出物が１００００個／ｍｍ^２以上３５００００個／ｍｍ^２以下存在し、
前記フィンに対しフィレットの電位が−５０ｍＶ以内の範囲で卑であることを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器。

【請求項3】

ブレージングシートの心材は、更に、Ｓｉ：０．１％以上１．０％以下、Ｆｅ：０．０５％以上１．０％以下、Ｃｕ：０．０５％以上１．０％以下、Ｍｇ：０．０５％以上１．０％以下、Ｔｉ：０．０５％以上０．３％以下、Ｚｒ：０．０５％以上０．３％以下、Ｃｒ：０．０５％以上０．３％以下、Ｖ：０．０５％以上０．３％以下、の１種以上の元素を含有する請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム合金製熱交換器。

【請求項4】

請求項１に記載の熱交換器の製造方法であって、
ブレージングシートからなるフィンとチューブとを組み付けし、５９０℃以上６３０℃以下の温度で１ｍｉｎ以上１５ｍｉｎ以下保持するろう付加熱を行い、
その後、５００℃〜２００℃の範囲における冷却速度を５０℃／ｍｉｎ以上として室温まで冷却した後、
２５０℃以上４００℃未満の温度で３ｍｉｎ以上３０ｈ以下保持することを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法。

【請求項5】

請求項２に記載の熱交換器の製造方法であって、
ブレージングシートからなるフィンと押出扁平チューブとを組み付けし、５９０℃以上６３０℃以下の温度で１ｍｉｎ以上１５ｍｉｎ以下保持するろう付加熱を行い、
その後、５００℃〜２００℃の範囲における冷却速度を５０℃／ｍｉｎ以上として室温まで冷却した後、
４００℃以上４５０℃以下の温度で５ｈ以上１５ｈ以下保持することを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法。

【請求項6】

請求項５記載の方法で製造した熱交換器を、更に、２５０℃以上４００℃未満の温度で３ｍｉｎ以上３０ｈ以下保持することを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、大気環境における腐食に対する耐久性に優れ、室外機等に有用なアルミニウム合金製の熱交換器及びその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

空調機器の室外機用の熱交換器としては、従来から、銅合金性のチューブにアルミニウム合金製のフィンを組み合わせ、接合した熱交換器が現用されている。しかし、近年、銅価格が高騰する傾向にあることから、コスト低減のためアルミニウム合金製のチューブとアルミニウム合金製のフィンとを組み合わせたアルミニウム合金製熱交換器の需要が高まっている。

【0003】

アルミニウム合金は、軽量で熱伝導性に優れていること、適切な処理により高耐食性が実現できること、並びに、ブレージングシートを利用したろう付によって効率的な接合が可能である、といった多くの利点を有する。そのため、アルミニウム合金は、自動車用等の熱交換器用材料として重用されてきた。そして、これらの利点は、空調機器の室外機用の熱交換器材料としても有用である。ここで、このような室外機用熱交換器の形態として、アルミニウム合金製のチューブと、心材の少なくとも一方の面にろう材をクラッドしたブレージングシートを成形加工したアルミニウム合金製の外部フィンとを組合せ、ろう付接合した熱交換器が現用されている。尚、アルミニウム合金製のチューブとして、押出加工により製造され、扁平形状を有する押出扁平チューブが使用されることが多い。

【0004】

アルミニウム合金製熱交換器において、アルミニウム合金製チューブは、冷媒等の流体を流通させる目的のものである。そのため、チューブに孔食によるリークを発生させないよう、孔食を抑制する防食手法が施されている。この防食手法として、フィンにＺｎを含有させることで、フィンをチューブに対し犠牲陽極材として作用させてチューブの腐食を抑制する手法がある。また、チューブ外面にＺｎを付与して、このＺｎをチューブに対し犠牲陽極材として作用させることでもチューブの防食を図る方法もある。但し、チューブ外面にＺｎを付与する方法では、チューブを押出成形した後にＺｎを付与する工程が必要となるため製造コストが高くなる傾向がある。そのため、前者のフィンを犠牲防食材として作用させる手法が特に有用であるとされている。

【0005】

もっとも、上記のようなチューブの防食手法にも問題が無いわけではない。即ち、上記の防食手法は、フィンが犠牲陽極材として機能することを前提しているが、この機能が失われる可能性があるという問題がある。この問題の要因としては、チューブとフィンとをろう付した際に、チューブとフィンとの間に形成されたフィレットにＺｎが濃縮してフィレットの電位が卑化することが挙げられている。フィレットの電位の卑化が生じると、腐食初期にフィレットの優先腐食が発生し、チューブとフィンとの接続が断たれる。その結果、フィンの犠牲陽極材としての機能が失われるというものである。そして、フィンが犠牲陽極材としての機能が失われると、チューブの腐食が進行し、貫通が生じるまでの時間が短くなることとなる。

【0006】

そこで、この問題を鑑みた熱交換器の耐食性を向上させる手法も種々検討されている。その方法として、ろう付加熱完了後の熱交換器に再度加熱処理を施して、チューブとフィンとの電位構成を制御する方法が試みられている。例えば、特許文献１は、表面にＺｎを含有する犠牲陽極材がクラッドされたアルミニウム合金製のチューブ材に、Ｚｎを含む心材の表面にＳｉを含むＡｌ系ろう材がクラッドされたフィン材をろう付で接合し、ろう付後に２３０℃で５０時間の熱処理を行うことで、耐食性に優れる熱交換器を製造するとの技術を開示している。また、特許文献２は、表面にＺｎとＳｉを含有し、ろう付性を有する犠牲陽極材がクラッドされたアルミニウム合金製のチューブ材に、Ａｌ−Ｚｎ系フィン材をろう付で接合し、ろう付後に２３０℃で５０時間の熱処理を行うことで、耐食性に優れる熱交換器を製造するとの技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１４−１７８１０１号公報

【特許文献2】特開２０１４−１７７６９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

これら特許文献の技術では、ろう付後の熱処理により、チューブとフィンとの電位構成を変化させない制御を行うことで、熱交換器の耐食性を向上させている。また、この熱処理後を行った後には、熱交換器が加熱されても電位構成に影響はないので高温下での使用に際しても耐食性を有するとされている。しかしながら、本発明者等によれば、これらの先行技術では、熱交換器の大気環境における耐食性を向上させるには不十分であった。

【0009】

本発明は、以上のような背景のもとになされたものであり、大気環境における耐食性に優れた室外機用途等のアルミニウム合金製熱交換器を提供することを課題とするものある。この課題において、特に、フィレットの優先腐食を抑制することで熱交換器の耐久寿命の改善を図ることとした。また、本発明では、かかる耐食性に優れたアルミニウム合金製の室外機用熱交換器を効率的に製造する方法も提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者等は、上記課題を解決すべく、Ｚｎを含むアルミニウム合金製心材にＡｌ−Ｓｉ合金ろう材をクラッドしたブレージングシートからなるフィンと、アルミニウム合金製のチューブとをろう付け接合してなる熱交換器について、フィンとチューブとの接合部に形成されるフィレットの電位制御をより厳密に行うこととした。即ち、フィンの電位とフィレットの電位とを近づけることで、フィレットの優先腐食を抑制し、フィンが犠牲陽極材として作用する時間を長くすることで、大気環境における熱交換器の耐食性を向上させることとした。ここで、本発明者等は、フィン及びフィレットの電位制御の手法として、まず、フィン表面に残留する残留ろう材の材料組織を制御してフィンの耐食性及び電位を制御することに想到した。また、この残留ろう材の材料組織の制御に加えて、フィレット中のＺｎを拡散させることでフィレットの電位を制御することにも想到した。

【0011】

そこで、本発明者等は、残留ろう材の組織制御とフィレット中のＺｎの拡散を好適に行うため、フィンとチューブとのろう付け条件、及び、ろう付け後の熱処理条件について更なる検討を行った。その結果、フィンろう付け後の冷却速度を制御し、更に、ろう付け完了後の熱処理として、従来技術である２３０℃より高温で熱処理することを見出した。そして、これらの手法を適宜に組み合わせ、フィンとフィレットとの電位構成が最適化された熱交換器を得ることができることを見出した。本発明は、この知見に基づきなすに至ったものである。

【0012】

上記課題を解決する本発明の第１の熱交換器は、Ｍｎ：０．５ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％以下、Ｚｎ：１．０ｍａｓｓ％以上４．０ｍａｓｓ％以下(以下、ｍａｓｓ％を単に％と記載する)を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金製の心材と、前記心材の少なくとも一方の面にクラッドされたアルミニウム合金製のろう材を備えるブレージングシートからなるフィンと、Ｚｎ防食層を有さないアルミニウム合金製チューブと、をろう付接合によって一体化したアルミニウム合金製熱交換器において、前記フィンは、残留ろう材層を備えており、前記残留ろう材層中に、円相当径で０．１μｍ以上２．５μｍ以下のＳｉ系析出物が１００００個／ｍｍ^２以上５０００００個／ｍｍ^２以下存在し、前記フィンに対しフィレットの電位が５０ｍＶ以内の範囲で貴であることを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器である。

【0013】

また、本発明の第２の熱交換器は、Ｍｎ：０．５％以上２．０％以下、Ｚｎ：１．０％以上４．０％以下を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金製の心材と、前記心材の少なくとも一方の面にクラッドされたアルミニウム合金製のろう材を備えるブレージングシートからなるフィンと、Ｚｎ防食層を有さないアルミニウム合金製チューブと、をろう付接合によって一体化したアルミニウム合金製熱交換器において、前記フィンは、残留ろう材層を備えており、前記残留ろう材層中に、円相当径で０．１μｍ以上２．５μｍ以下のＳｉ系析出物が１００００個／ｍｍ^２以上３５００００個／ｍｍ^２以下存在し、前記フィンに対しフィレットの電位が−５０ｍＶ以内の範囲で卑であることを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器である。

【0014】

そして、これらの熱交換器においては、ブレージングシートの心材は、更に、Ｓｉ：０．１％以上１．０％以下、Ｆｅ：０．０５％以上１．０％以下、Ｃｕ：０．０５％以上１．０％以下、Ｍｇ：０．０５％以上１．０％以下、Ｔｉ：０．０５％以上０．３％以下、Ｚｒ：０．０５％以上０．３％以下、Ｃｒ：０．０５％以上０．３％以下、Ｖ：０．０５％以上０．３％以下の１種以上の元素を含有しておいても良い。

【0015】

また、アルミニウム合金製チューブは、Ｃｕ：０．１％以上０．８％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金よりなるものが好ましい。

【0016】

本発明の第１の熱交換器の製造方法は、ブレージングシートからなるフィンとチューブとを組み付けし、５９０℃以上６３０℃以下の温度で１ｍｉｎ以上１５ｍｉｎ以下保持するろう付加熱を行い、その後、５００℃〜２００℃の範囲における冷却速度を５０℃／ｍｉｎ以上として室温まで冷却した後、２５０℃以上４００℃未満の温度で３ｍｉｎ以上３０ｈ以下保持することを特徴とする。

【0017】

本発明の第２の熱交換器の製造方法は、ブレージングシートからなるフィンと押出扁平チューブとを組み付けし、５９０℃以上６３０℃以下の温度で１ｍｉｎ以上１５ｍｉｎ以下保持するろう付加熱を行い、その後、５００℃〜２００℃の範囲における冷却速度を５０℃／ｍｉｎ以上として室温まで冷却した後、４００℃以上４５０℃以下の温度で５ｈ以上１５ｈ以下保持することを特徴とする。

【0018】

尚、上記で４００℃以上４５０℃以下の温度で５ｈ以上１５ｈ以下保持して製造した熱交換器について、更に、２５０℃以上４００℃未満の温度で３ｍｉｎ以上３０ｈ以下保持しても良い。

【発明の効果】

【0019】

本発明に係るアルミニウム合金製熱交換器は、フィンの電位とフィレットの電位とを近づけることで、フィレットの優先腐食を抑制し、フィンとチューブとの接続が保たれることにより、チューブに対しフィンが犠牲陽極材として作用する時間が長くなることで大気環境における耐食性を向上させている。本発明に係る熱交換器は、大気環境における耐食性に優れ、かつ、ろう付後に再度加熱することで製造可能であるので製造性に優れ、大気環境における耐食性が必要とされる自動車用熱交換器にも有効に採用できる。

【発明を実施するための最良の形態】

【0020】

以下、本発明に係る第１、第２のアルミニウム合金製熱交換器について、その実施形態に基づき詳細に説明する。上記の通り、本発明に係る第１、第２のアルミニウム合金製熱交換器は、いずれも、アルミニウム合金製心材にアルミニウム合金ろう材をクラッドしたブレージングシートからなるフィンと、アルミニウム合金製のチューブとをろう付け接合して構成される。そして、ブレージングシートのろう材はフィレットを形成すると共に、その一部がフィン表面に残留し残留ろう材層となる。以下の説明では、フィンを構成するブレージングシートの構成、及び、チューブの構成を説明した後、残留ろう材層の材料組織上の特徴、並びに、フィレットの電位とフィンの電位との関係について説明する。尚、本願明細書において、合金の成分組成の説明に関して単に「％」と表記している場合は、「ｍａｓｓ％」を意味する。

【0021】

（１）フィン（ブレージングシート）の構成
（１.１）ブレージングシートの心材の成分
上記の通り、フィンを構成するブレージングシートの心材は、Ｍｎ、Ｚｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる。また、その他の選択的添加元素として、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖの１種以上を含むことができる。以下、各成分の含有量及び作用について説明する。

【0022】

Ｍｎ：０．５％以上２．０％以下
Ｍｎは、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物として晶出または析出し、ろう付後の強度の向上に寄与する。さらに、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ化合物を形成してマトリックス中へのＳｉ固溶度を低くし、マトリックスの融点を向上させる。Ｍｎの含有量が０．５％未満ではその効果が小さく、２．０％を超えると、粗大なＡｌ−Ｍｎ系化合物相を形成するため、耐食性と加工性が低下する。よって、Ｍｎの含有量は０．５％以上２．０％以下とする。

【0023】

Ｚｎ：１．０％以上４．０％以下
Ｚｎは、Ａｌの孔食電位を低くする。ろう付時に心材からろう材へＺｎが拡散することで、フィン全体にＺｎが拡散しチューブに対して犠牲防食作用を発揮する。Ｚｎが１．０％未満ではこの効果が不十分であり、Ｚｎが４．０％を超えると、フィレットのＺｎ濃度が高くなり、ろう付後に熱処理を行っても、フィンとフィレットとの電位差が大きくなり、フィレットの優先腐食を抑制することができない。更にフィンの自己腐食速度が速くなり、フィンが消耗することで犠牲防食作用が早期に消失する。よってＺｎの含有量は、１．０％以上４．０％以下とする。

【0024】

Ｓｉ：０．１％以上１．０％以下
Ｓｉは選択的添加元素である。心材中のＳｉはＭｎと共存させることにより、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系化合物相となってマトリックス中に分散あるいは固溶して強度を向上させる。Ｓｉの含有量が０．１％未満ではその効果が小さい。１．０％を超えると、心材内部のＡｌ−Ｓｉ系やＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系化合物の析出量が増大し、フィンの腐食速度が増大する恐れがある。よって、Ｓｉの含有量は０．１％以上１．０％以下が好ましい。

【0025】

Ｆｅ：０．０５％以上１．０％以下
Ｆｅも選択的添加元素である。Ｆｅは金属間化合物として晶出または析出し、心材強度を向上させる。また、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系化合物相を形成して、マトリックス中のＭｎ、Ｓｉ固溶度を低下させ、マトリックスの融点を上げる。Ｆｅの含有量が０．０５％未満ではその効果が小さい。１．０％を超えると腐食速度が大きくなる、また、巨大晶出物の出現により、鋳造製や圧延性を低下させる。よって、Ｆｅの含有量は０．０５％以上１．０％以下が好ましい。

【0026】

Ｃｕ：０．０５％以上１．０％以下
Ｃｕも選択的添加元素である。Ｃｕは、マトリックス中に固溶して強度を向上させるとともに、心材の電位を貴化し、残留ろう材との電位差を大きくすることで残留ろう材の犠牲防食効果を向上させる。Ｃｕの含有量が０．０５％未満ではその効果が小さい。１．０％を超えると、マトリックスの融点が低下するため、ろう付時に材料が溶融しやすくなる。よって、Ｃｕの含有量は０．０５％以上１．０％以下が好ましい。

【0027】

Ｍｇ：０．０５％以上１．０％以下
Ｍｇも選択的添加元素である。ＭｇはＭｇ_２Ｓｉとして微細析出することで強度を向上させる。Ｍｇの含有量が０．０５％未満ではその効果が小さい。１．０％を超えると、ろう付性を阻害したり、粒界腐食が発生し耐食性が低下したりするおそれがある。よって、Mgの含有量は０．０５％以上１．０％以下が好ましい。

【0028】

Ｔｉ：０．０５％以上０．３％以下
Ｔｉも選択的添加元素である。Ｔｉは微細な金属間化合物を形成し合金の強度と心材の自己耐食性を向上させる。Ｔｉの含有量が０．０５％未満ではその効果が十分に得られない。０．３％を超えると、鋳塊に粗大な化合物が生じて熱間圧延時に割れが生じてしまう。よって、Ｔｉの含有量は０．０５％以上０．３％以下が好ましい。

【0029】

Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ：０．０５％以上０．３％以下
Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖも選択的添加元素である。これらの元素は、いずれも微細な金属間化合物を形成し強度を向上させる。Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖの含有量が０．０５％未満ではその効果が十分に得られない。０．３％を超えると、成形性が低下し、加工時に割れが生じてしまう。よって、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖの含有量は、それぞれ０．０５％以上０．３％以下が好ましい。

【0030】

（１．２）ブレージングシートのろう材の成分
フィンに使用するアルミニウム合金製ブレージングシートは、チューブとのろう付を目的として、少なくとも一方の面にろう材を備える。このろう材としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＪＩＳ４３４３、ＪＩＳ４０４５等に規定したアルミニウム合金が挙げられる。ブレージングシートのろう材は、ろう付け接合の際、フィン材とチューブ材との間にフィレットを形成する。そして、ろう材の一部は、ろう付け後に心材表面に残留して残留ろう材層となる。

【0031】

（２）チューブの構成
次に、本発明に係るアルミニウム合金製熱交換器のチューブを構成するアルミニウム合金の組成成分及びその作用について説明する。チューブは、Ｃｕ、Ｍｎを含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金よりなる。本発明に係るアルミニウム合金製熱交換器のチューブ材は、押出扁平チューブの形態で適用されたものが好ましい。

【0032】

Ｃｕ：０．１％以上０．８％以下
Ｃｕは、マトリックス中に固溶して強度を向上させるとともに、電位を貴化し、犠牲陽極材との電位差を大きくすることで犠牲陽極材による犠牲防食効果を向上させる。Ｃｕの含有量が０．１％未満ではその効果が小さい。０．８％を超えると、マトリックスの融点が低下するため、ろう付時に材料が溶融しやすくなる。よって、Ｃｕの含有量は０．１％以上０．８％以下が好ましい。

【0033】

Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下
Ｍｎは、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物として晶出または析出して、ろう付加熱後の強度を向上させるとともに、固溶Ｍｎにより電位を貴化させる。この効果を得るためにはＭｎの含有量を０．０５％以上にする必要がある。ただし、Ｍｎの含有量が０．５％を超えると押出性が低下するとともに、巨大な金属間化合物が晶出し、製造性を阻害する恐れがある。よって、Ｍｎの含有量は０．０５％以上０．５％以下が好ましい。

【0034】

（３）残留ろう材層及びフィンとフィレットとの電位構成
既に説明したように、本発明に係る第１、第２のアルミニウム合金製熱交換器は、いずれも、フィンの表面上に残留ろう材層を有する。本発明では、この残留ろう材層の材料組織の制御を行うことを特徴としている。具体的には、残留ろう材層中に存在する、円相当径で０．１μｍ以上２．５μｍ以下のＳｉ系析出物の個数を規定している。これは、Ｓｉ系析出物を適切に分散させることで、残留ろう材層の耐食性向上効果が得られるからである。この効果は、カソードサイトとなるＳｉ系析出物を微細に分散させることで腐食反応が分散されるためである。また、Ｓｉが析出することで残留ろう材中のＳｉ固溶度が低下し、これにより孔食電位が卑化し、残留ろう材の電位がフィレットの電位よりも卑化し、フィレットの優先腐食が抑制されるという効果もある。以上のような、残留ろう材の耐食性向上、及び、フィレットの優先腐食抑制によりフィン剥がれを防止し、フィンの犠牲防食が作用する時間が長くなることで熱交換器の耐食性が向上する。

【0035】

そして、本発明に係る第１、第２のアルミニウム合金製熱交換器は、いずれも、フィンの電位とフィレットの電位とが近接している。熱交換器の防食における最優先事項はチューブの防食であり、チューブの防食はフィンを犠牲陽極材とすることで達成される。従って、熱交換器の耐食性の良否は、フィンの犠牲陽極材としての機能を如何に長時間維持させるかによって判断されるといっても過言ではない。本発明では、フィンとフィレットとの電位構成について、それらの差を一定範囲内に抑制する。これにより、フィンの過剰な腐食とフィレットの優先腐食を抑制し、フィンの犠牲陽極材としての機能が適切に発揮されるようにしている。そして、フィンは、上記の残留ろう材層の材料組織制御によって適度な耐食性を有することから、フィンの本来の機能と共に犠牲陽極材としての機能も長時間維持することができる。

【0036】

ここで、本発明に係る第１、第２のアルミニウム合金製熱交換器について、それぞれにおける、残留ろう材層の材料組織及びフィンとフィレットとの電位構成について説明する。

【0037】

（３．１）第１の熱交換器の材料組織と電位構成
本願第１のアルミニウム合金製熱交換器における残留ろう材層の材料組織は、残留ろう材層中の、円相当径で０．１μｍ以上２．５μｍ以下のＳｉ系析出物の数は、１００００個／ｍｍ^２以上５０００００個／ｍｍ^２以下とする。Ｓｉ系析出物が１００００個／ｍｍ^２未満では、Ｓｉの析出が不十分であり耐食性向上効果及び電位卑化が十分に得られない。一方、残留ろう材に析出されるＳｉ系析出物の数には限界があり、５０００００個／ｍｍ^２を超えて析出させることは困難である。

【0038】

そして、本願第１のアルミニウム合金製熱交換器においては、フィンに対し、フィレットの電位が５０ｍＶ以内の範囲で貴になっている。フィンに対しフィレットの電位が５０ｍＶを超えて貴であると、フィレット周辺のフィンのフィレットに対する犠牲防食効果が大きくなり、フィンの腐食によりフィン剥がれが生じる。フィン剥がれによるフィンの喪失により、チューブに対し犠牲防食効果が作用しなくなる。よって、フィンに対しフィレットの電位が５０ｍＶ以内の範囲で貴とする。尚、この第１のアルミニウム合金製熱交換器においては、フィンに対しフィレットの電位が「貴」である。よって、フィンに対しするフィレットの電位差は０ｍＶよりプラス側となっていることが好ましい。

【0039】

（３．２）第２の熱交換器の材料組織と電位構成
本願第２のアルミニウム合金製熱交換器における残留ろう材層の材料組織は、残留ろう材層中の、円相当径で０．１μｍ以上２．５μｍ以下のＳｉ系析出物の数は、１００００個／ｍｍ^２以上３５００００個／ｍｍ^２以下とする。Ｓｉ系析出物を１００００個／ｍｍ^２以上とするのは、第１の熱交換器と同じ理由である。また、第２の熱交換器は、その製造のため、ろう付け完了後に４００℃以上４５０℃以下の温度で熱処理を行う。この温度範囲の熱処理では、Ｓｉ系析出物を３５００００個／ｍｍ^２を超えて析出させることは困難である。

【0040】

そして、本願第２のアルミニウム合金製熱交換器においては、フィンに対し、フィレットの電位が−５０ｍＶ以内の範囲で卑になっている。フィンに対しフィレットの電位が−５０ｍＶを超えて卑になると、フィレットの優先腐食が生じる。フィレットの腐食はフィン剥がれの要因となる。フィン剥がれによるフィンの喪失により、チューブに対し犠牲防食効果が作用しなくなりチューブの腐食が進行する。よって、フィンに対しフィレットの電位が−５０ｍＶ以内の範囲で卑とする。尚、第２のアルミニウム合金製熱交換器においては、フィンに対しフィレットの電位が「卑」である。よって、フィンに対しするフィレットの電位差は０ｍＶよりマイナス側となっていることが好ましい。但し、第２のアルミニウム合金製熱交換器の場合、熱処理温度が高く、フィレットのＺｎがフィンへと拡散しフィンとフィレットのＺｎ濃度が同程度となる場合がある。この場合フィンとフィレットは同時に腐食するが、フィンの残留ろう材層が腐食し心材が露出すると、Ｚｎ濃度の高いフィンの心材が犠牲陽極として作用するため、電位差が０ｍＶとなっていても良い。

【0041】

（４）アルミニウム合金製熱交換器の製造方法
次に、本願に係るアルミニウム合金製熱交換器の製造方法について説明する。本願の第１及び第２の熱交換器の製造方法は、基本的には共通する。即ち、ブレージングシートからなるフィンとチューブとを組み付けし、それらをろう付加熱を行い、一旦室温まで冷却する工程においては共通する。これらの工程では、ろう付け加熱の条件及び冷却条件も共通する。一方、本願の第１及び第２の熱交換器の製造方法では、ろう付け完了後において所定の熱処理を行い、それぞれの条件において差異がある。そこで、以下の説明においては、まず、共通するフィンとなるブレージングシートとチューブとを用意する段階と、それらのろう付け工程について説明する。そして、第１及び第２の熱交換器を製造するための、ろう付け完了後の熱処理について、それぞれ説明する。

【0042】

本発明のフィンに用いるアルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法については、通常の方法を採用することができ、特に限定されるものではないが、例えば次のようにすることが好ましい。

【0043】

心材、ろう材の鋳塊の両面を面削して、クラッド層を重ね合わせる。これに４００℃以上５００℃以下で１ｈ以上１０ｈ以下の予備加熱を行い、熱間圧延により板厚を５ｍｍ程度まで減少させる。さらに、冷間圧延を行って、厚さ０．０８ｍｍ程度のブレージングシートとする。機械的特性を調整するために３００℃以上４５０℃以下で１ｈ以上１０ｈ以下の最終焼鈍を加えても良い。そして、得られたブレージングシートは、適宜の寸法に切断した後、熱交換器のフィンとして好適な形状とするためコルゲート加工等で適宜に加工される。

【0044】

また、本発明のアルミニウム合金製チューブは、アルミニウム合金の鋳塊を製造し、押出扁平チューブの形態に加工するのが好ましい。アルミニウム合金製押出扁平チューブの製造方法については、通常の方法を採用することができ、特に限定されるものではないが、例えば次のようにすることが好ましい。

【0045】

鋳塊に必要に応じて均質化処理と面削を行い、押出成形前にビレットを４５０℃以上５７０℃以下に加熱する。ビレットを押出成形した後、所定の肉厚になるように抽伸加工を行う。機械的特性を調整するために、製造工程の任意の段階で適時熱処理を加えても良い。

【0046】

そして、アルミニウム合金製熱交換器は、以上のようにして用意された、アルミニウム合金製ブレージングシートからなるフィンと、アルミニウム合金製押出扁平チューブとを組み付けし、ろう付け接合して製造される。フィンとチューブと組み付けする際には、タンク等の他の熱交換器用部品を共に組みつけるのが好ましい。

【0047】

フィンとチューブとのろう付け接合では、５９０℃以上６３０℃以下で１ｍｉｎ以上１５ｍｉｎ以下保持するろう付加熱を行い、その後冷却する。保持温度が５９０℃未満では、温度が低いためにろう付が不十分となる。保持温度が６３０℃を超える、と著しいろう侵食の起こる可能性がある。保持時間が１ｍｉｎ未満では、保持時間が短いためにろう付が不十分となる。保持時間が１５ｍｉｎを超えると著しいろう侵食の起こる可能性がある。

【0048】

ろう付後、ろう付加熱温度から室温まで冷却するが、５００℃〜２００℃までの間の温度域において、５０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で冷却することを要する。５０℃／ｍｉｎ以上で急冷することで、残留ろう材中のＳｉが過飽和の状態で固溶され、ろう付完了後の熱処理によって残留ろう材中にＳｉ粒子がより微細で密な状態で析出されるからである。上記の通り、このＳｉ粒子によって耐食寿命を長くすることが期待できる。冷却速度が５０℃／ｍｉｎ未満では、冷却時に残留ろう材のＳｉが析出し、残留ろう材中のＳｉの固溶量が低下してしまい、冷却後の熱処理でのＳｉ系析出物が減少し、耐食性の向上効果が得られなくなる。このろう付け加熱後の５００℃〜２００℃まで温度域における冷却速度は５０℃／ｍｉｎ以上で、さらに１００℃／ｍｉｎ以上が好ましい。尚、５００℃〜２００℃の間の温度域における冷却速度を規定するのは、この温度域でＳｉの析出が起こるためである。このろう付けされた熱交換器は室温まで冷却されてろう付けを完了し、その後、第１又は第２の熱交換器とするための熱処理がなされる。

【0049】

（４．１）第１の熱交換器製造のためのろう付け後熱処理
第１の熱交換器を製造するためには、ろう付完了後、更に２５０℃以上４００℃未満で３ｍｉｎ以上３０ｈ以下の熱処理を行う。この熱処理で、ろう材中にＳｉ系析出物が密に析出される。熱処理の温度が２５０℃より低ければ、工業的に可能な時間内で適切なＳｉ系析出物の分散状態を得ることが困難となる。４００℃より高い温度の析出処理では、粗大なＳｉ系析出物が形成されやすくなって、腐食の分散が粗くなり防食効果が低くなる。また、熱処理の時間は３ｍｉｎより短ければ十分に析出を促進させることができない。熱処理の時間は長ければ耐食性向上効果が得られるが、３０ｈより長くするとコスト上昇を伴うので、３０ｈ程度までが好ましい。ろう付後に行う熱処理は、大気中、不活性ガス雰囲気中、あるいは真空中のいずれで実施しても良い。

【0050】

（４．２）第２の熱交換器製造のためのろう付け後熱処理
第２の熱交換器を製造するためには、フィレットに濃縮したＺｎをフィレットに接している部材へ拡散させる熱処理を行う。この熱処理は、ろう付完了後、更に４００℃以上４５０℃以下で５ｈ以上１５ｈ以下の熱処理である。この熱処理では、Ｚｎの拡散と共に、残留ろう材中にＳｉ系析出物が更に密に析出される。熱処理の温度が４００℃より低ければ、工業的に可能な時間内でフィレットのＺｎを拡散させることが困難となる。また、この熱処理では、Ｚｎの拡散と同時にＳｉ系析出物の析出が起こるが、４５０℃より高い温度の析出処理では、粗大なＳｉ系析出物が形成されやすくなって、腐食の分散が粗くなり防食効果が低くなる。また、熱処理の時間は５ｈより短ければ十分にＺｎ拡散を促進させることができない。１５ｈ以上の熱処理ではＺｎ拡散状態に変化を生じないので、１５ｈ程度までで良い。このろう付後に行う熱処理は、大気中、不活性ガス雰囲気中、あるいは真空中のいずれで実施しても良い。

【0051】

尚、４００℃以上４５０℃以下で５ｈ以上１５ｈ以下の熱処理した後、更に、２５０℃以上４００℃未満の温度で３ｍｉｎ以上３０ｈ以下保持しても良い。

【実施例】

【0052】

以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0053】

［ブレージングシート（フィン）の製造］
半連続鋳造により、表１に示す組成で心材合金、及び、ろう材合金を鋳造し、それぞれを圧延して心材となる板、及び、ろう材となる板を作製した。このとき、クラッドしたときに片面のクラッド率が１２％となるように板厚を調節した。次に、製造した心材板とろう材板とをクラッドし、合せ加熱、熱間圧延冷間圧延を行い、中間焼鈍を行った後に、更に冷間圧延を行い板厚０．０８ｍｍのブレージングシートを作製した。作製したブレージングシートを幅１４ｍｍにスリットし、コルゲート加工を行ってフィンとした。

【0054】

［チューブの製造］
表２に示す組成で、アルミニウム合金を溶解鋳造して、ビレットを作製した。ビレットを均質化熱処理、及び、面削して、その後、押出加工した。この加工により高さ２ｍｍ、幅１４ｍｍ、肉厚０．３５ｍｍのアルミニウム合金製押出扁平チューブを作製した。

【0055】

［熱交換器の製造］
そして、作製したフィンとチューブとを組み付け、ＫＦ−ＡｌＦ系のフラックス粉末を塗布乾燥後、窒素雰囲気下においてろう付を行った。そして、ろう付け完了後、大気雰囲気下において熱処理を行った。ここでは、ろう付けの際の加熱温度、ろう付け後の５００℃〜２００℃の範囲における冷却速度、及び、ろう付け完了後の熱処理条件を種々設定して熱交換器を製造した。また、ろう付け完了後の熱処理条件の条件設定によって第１、第２の熱交換器を製造している。各実施例・比較例の熱交換器の製造条件を、表３及び表４に示した。表３のＮｏ．Ｃ１〜Ｃ６６（実施例１〜４９、比較例１〜１６、参考例１）が第１の熱交換器に対応する。また、表４のＮｏ．Ｃ６７〜Ｃ１３２（実施例５０〜９９、比較例１８〜３２、参考例２）が第２の熱交換器に対応する。

【0056】

【表1】

【0057】

【表2】

【0058】

【表3】

【0059】

【表4】

【0060】

［熱交換器の構成検討及び耐食性評価］
上記の製造方法で作製した熱交換器について、（ｉ）残留ろう材層中のＳｉ系析出物分布、（ｉｉ）フィン及びフィレットの電位測定、（ｉｉｉ）耐食性評価を行った。それぞれの検討・評価方法は下記のようにした。

【0061】

（ｉ）残留ろう材層中のＳｉ系析出物分布
作製した熱交換器から、試料を切り出し、樹脂埋め、鏡面研磨を行い、残留ろう材を光学顕微鏡で１０００倍の倍率にて３視野撮影した。撮影した写真より、円相当系０．１μｍ以上２．５μｍ以下のＳｉ系析出物の個数を画像処理ソフトウェア（Ｉｍａｇｅ−Ｊ）を使用して測定し、測定面積で除することでＳｉ系析出物分布（個／ｍｍ^２）を得た。

【0062】

（ｉｉ）フィン及びフィレットの電位測定
作製した熱交換器から、フィン及びフィレットを含むように試料を切り出した。フィレットを含む試料は樹脂埋め、鏡面研磨後にフィレット以外をマスキングした。５％ＮａＣｌに１５ｍＬ／Ｌ酢酸を加えた溶液を２５℃で保持し、照合電極にＡｇ／ＡｇＣｌ電極を使用し、フィン及びフィレット以外をマスキングした試料を浸漬し３０ｍｉｎ後の電位の値を記録した。測定した値より、フィンとフィレットとの電位差を算出した。

【0063】

（ｉｉｉ）耐食性評価
作製した熱交換器から、チューブ長さが１０ｃｍになるように試料を切り出した。ＳＷＡＡＴ試験を１０００ｈ実施した後に、試料を樹脂埋め、鏡面研磨を行い、光学顕微鏡にてフィレットの腐食状況を３視野観察した。評価は３視野全てでフィレットの残存が認められたものを「◎」、３視野のうち１視野でフィレットが消失したがフィンとチューブとの接続が認められたものを「○」、３視野のうち２視野以上でフィレットが消失したがフィンとチューブとの接続が認められたものを「△」、フィレットが消失しフィン剥がれが発生したものを「×」とした。更に、上記のフィレットの腐食状況の観察で「◎」、「○」、「△」であったものでも、チューブ部分に腐食が見られた試料については、耐食性の評価を「×」とした。

【0064】

（ｉｖ）総合評価
上記の耐食性評価と共に、フィン及びチューブの加工性、ろう付け性を考慮した評価を行った。即ち、フィン又はチューブへの加工ができない、或いは、ろう付不良が発生した、といった熱交換器の製造自体ができない状態を考慮した総合的評価を行った。また、熱交換器を一応は製造できても容易に変形する場合も考慮した。そして、耐食性が良好であり熱交換器として機能しうるものについて「◎」又は「○」の評価とした（「◎」か「○」かは耐食性の評価結果により区別した）。そして、加工できない等で熱交換器が製造できないもの、或いは、製造できても、強度上、熱交換器としての使用に耐えないものについては耐食性が良好であっても「×」と評価した。

【0065】

各実施例・比較例・参考例の熱交換器について、測定された残留ろう材層中のＳｉ系析出物分布及びフィンとフィレットとの電位差、及び、耐食性評価結果と総合評価を表５、表６に示すと共に、各表に基づき各実施例・比較例・参考例に関する考察を下記に述べる。

【0066】

【表5】

【0067】

（Ａ）実施例１〜４９、比較例１〜１６、参考例１について（第１の熱交換器）
（Ａ−１）フィンの心材の組成の影響
実施例１〜５は、フィンの心材にＭｎとＺｎを適量のみ添加した実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係及び耐食性を満足した。
実施例６〜９は、実施例１の心材にＳｉを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例１０〜１３は、実施例１の心材にＦｅを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例１４〜１７は、実施例１の心材にＣｕを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例１８〜２１は、実施例１の心材にＭｇを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例２２〜２５は、実施例１の心材にＴｉを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例２６〜２９は、実施例１の心材にＺｒを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例３０〜３３は、実施例１の心材にＣｒを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例３４〜３７は、実施例１の心材にＶを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。

【0068】

以上の実施例１〜３７に対し、比較例１〜比較例４は、フィンの心材に添加するＭｎ量、Ｚｎ量が好適範囲外にある。
比較例１は、フィンの心材に添加するＭｎ量が少なく、フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であったが、フィンの強度が低いためにろう付加熱後にフィンの変形が認められ、熱交換器としての使用に耐えない。
比較例２は、フィンの心材に添加するＭｎ量が多すぎたため、フィンを整形することができず、評価できなかった。
比較例３は、フィンの心材に添加するＺｎ量が少なかったために、チューブに対する犠牲防食効果が弱く、チューブ表面に腐食が認められた。
比較例４は、フィンの心材に添加するＺｎ量が多かったために、フィレットにＺｎが濃縮し、フィレットの優先腐食に伴うフィン剥がれが発生し犠牲防食効果が発現せず、チューブ表面に腐食が認められた。

【0069】

（Ａ−２）チューブの組成の影響
実施例３８〜４１は、実施例１のフィンを使用し、チューブにＣｕとＭｎを適量のみ添加した場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係及び耐食性を満足した。

【0070】

実施例３８〜４１に対し、比較例５〜比較例８は、チューブに添加するＣｕ量、Ｍｎ量が好適範囲外にある。
比較例５は、チューブに添加するＣｕ量が少なかったために、フィンとの電位差が小さく、チューブに腐食が認められた。
比較例６は、チューブに添加するＣｕ量が多かったために、フィレットにＣｕが濃縮し電位が貴化し、フィレット周辺のろう材層の腐食が進行しフィン剥がれが発生した。
比較例７は、チューブに添加するＭｎ量が少なかったために、ろう付後のチューブの強度が低く、容易に変形したため、熱交換器としての使用に耐えない。
比較例８は、チューブに添加するＭｎ量が多かったために、押出性が悪くチューブを作製できなかった。

【0071】

（Ａ−３）ろう付け温度・時間の影響
実施例４２、４３は、実施例１のフィンとチューブを使用し、ろう付温度が下限及び上限である場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係及び耐食性を満足した。
実施例４４、４５は、実施例１のフィンとチューブを使用し、ろう付時間が下限及び上限である場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係及び耐食性を満足した。

【0072】

上記実施例に対し、比較例９−１２は、ろう付温度及びろう付時間が下限未満及び上限を超えていたため、ろう付不良が発生し、評価できなかった。

【0073】

（Ａ−４）ろう付け後の冷却速度の影響
実施例４６は、実施例１のフィンとチューブを使用し、ろう付後の冷却速度が下限である場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。

【0074】

一方、比較例１３は、ろう付後の冷却速度が遅かったため、生成されるＳｉ系析出物の個数が少なく、フィンの電位が卑化しなかったため、フィレットの優先腐食に伴うフィン剥がれが発生した。

【0075】

（Ａ−５）ろう付け完了後の熱処理条件の影響
実施例４７は、実施例１のフィンとチューブを使用し、ろう付完了後の熱処理温度が下限である場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例４８、４９は、実施例１のフィンとチューブを使用し、ろう付完了後の熱処理時間が下限及び上限である場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。

【0076】

ろう付け完了後の熱処理条件を適切にした、上記実施例４７、４８、４９に対して、比較例１４〜１６、参考例１は、熱処理温度又は熱処理時間が好適範囲外となったものである。
比較例１４は、ろう付完了後の熱処理温度が低かったため、Ｓｉ系析出物が析出せず、フィレットの優先腐食に伴うフィン剥がれが発生した。
比較例１５は、ろう付完了後の熱処理温度を４５０℃とした熱交換器である。この比較例１５におけるろう付後の熱処理温度は、第１の熱交換器を製造するための熱処理温度の温度範囲を超える温度である。また、比較例１５の熱処理時間は１時間であり、これは第２の熱交換器製造のための熱処理時間の範囲（５時間以上１５時間以下）を下回る時間である。このような高温・短時間の熱処理により、この比較例１５では好適な粒径のＳｉ系析出物の個数がさほど多くなく、フィレットのＺｎの拡散も不十分なものとなる。その結果、フィンとフィレットとの電位差が好適とならず、耐食性に劣っていた。
比較例１６は、ろう付完了後の熱処理時間が短かったため、Ｓｉ系析出物の個数が少なく、フィンの電位がフィレットの電位よりも卑にならなかった。そのため、フィレットの優先腐食が生じていた。
参考例１は、フィンに対するフィレットの電位の関係及び耐食性を満足していた。但し、ろう付完了後の熱処理の時間が５０時間と長く、製造コストが高く工業的に生産できない。

【0077】

【表6】

【0078】

（Ｂ）実施例５０〜９９、比較例１８〜３２、参考例２について（第２の熱交換器）
（Ｂ−１）フィンの心材の組成の影響
実施例５０〜５４は、フィンの心材にＭｎとＺｎを適量のみ添加した実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係及び耐食性を満足した。
実施例５５〜５８は、実施例５０の心材にＳｉを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例６９〜６２は、実施例５０の心材にＦｅを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例６３〜６６は、実施例５０１の心材にＣｕを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例６７〜７０は、実施例５０の心材にＭｇを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例７１〜７４は、実施例５０の心材にＴｉを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例７５〜７８は、実施例５０の心材にＺｒを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例７９〜８２は、実施例５０の心材にＣｒを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例８３〜８６は、実施例５０の心材にＶを添加した実施例である。フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。

【0079】

以上の実施例５０〜８６に対し、比較例１８〜比較例２１は、フィンの心材に添加するＭｎ量、Ｚｎ量が好適範囲外にある。
比較例１８は、フィンの心材に添加するＭｎ量が少なく、フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であったが、フィンの強度が低いためにろう付加熱後にフィンの変形が認められ、熱交換器としての使用に耐えない。
比較例１９は、フィンの心材に添加するＭｎ量が多すぎたため、フィンを整形することができず、評価できなかった。
比較例２０は、フィンの心材に添加するＺｎ量が少なかったために、フィレットのＺｎ濃度が低く、フィレット周囲のろう材層の方が卑な電位であったため、フィレット周辺が腐食しフィン剥がれが発生した。
比較例２１は、フィンの心材に添加するＺｎ量が多かったために、フィレットのＺｎ濃縮が顕著であったため、熱処理によって拡散しきらず、フィレットの優先腐食に伴うフィン剥がれが発生した。

【0080】

（Ｂ−２）チューブの組成の影響
実施例８７〜９０は、実施例５０のフィンを使用し、チューブにＣｕとＭｎを適量のみ添加した場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係及び耐食性を満足した。

【0081】

実施例８７〜９０に対し、比較例２２〜比較例２５は、チューブに添加するＣｕ量、Ｍｎ量が好適範囲外にある。
比較例２２は、チューブに添加するＣｕ量が少なかったために、フィレットにＣｕが含有されず、フィレットの電位が卑であったために優先腐食が発生しフィン剥がれが発生した。
比較例２３は、チューブに添加するＣｕ量が多かったために、フィレットにＣｕが濃縮し電位が貴化し、フィレット周辺のろう材層の腐食が進行しフィン剥がれが発生した。
比較例２４は、チューブに添加するＭｎ量が少なかったために、ろう付後のチューブの強度が低く、容易に変形したため、熱交換器としての使用に耐えない。
比較例２５は、チューブに添加するＭｎ量が多かったために、押出性が悪くチューブを作製できなかった。

【0082】

（Ｂ−３）ろう付け温度・時間の影響
実施例９１、９２は、実施例５０のフィンとチューブを使用し、ろう付温度が下限及び上限である場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係及び耐食性を満足した。
実施例９３、９４は、実施例５０のフィンとチューブを使用し、ろう付時間が下限及び上限である場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係及び耐食性を満足した。

【0083】

上記実施例に対して、比較例２６〜２９は、ろう付温度及びろう付時間が下限未満及び上限を超えていたため、ろう付不良が発生し、評価できなかった。

【0084】

（Ｂ−４）ろう付け後の冷却速度の影響
実施例９５は、実施例５０のフィンとチューブを使用し、ろう付後の冷却速度が下限である場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。

【0085】

一方、比較例３０は、ろう付後の冷却速度が遅かったため、生成されるＳｉ系析出物の個数が少なく、フィンの電位が卑化しなかったため、フィレットの電位に近づかなかった。

【0086】

（Ｂ−５）ろう付け完了後の熱処理条件の影響
実施例９６、９７は、実施例５０のフィンとチューブを使用し、ろう付完了後の熱処理温度が下限及び上限である場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。
実施例９８、９９は、実施例５０のフィンとチューブを使用し、ろう付完了後の熱処理時間が下限及び上限である場合の実施例であり、フィンに対するフィレットの電位の関係を満足し、耐食性も問題とならない結果であった。

【0087】

ろう付け完了後の熱処理条件を適切にした、上記実施例９６〜９９に対して、比較例３１、３２、参考例２は、熱処理温度又は熱処理時間が好適範囲外となったものである。
比較例３１は、ろう付完了後の熱処理温度が高かったため、Ｓｉ系析出物の個数が少なく、フィンの電位がフィレットの電位に近づかなかった。そのため、フィレットの優先腐食が生じていた。
比較例３２は、ろう付完了後の熱処理時間が短かったため、Ｓｉ系析出物の個数が少なく、フィンの電位がフィレットの電位に近づかなかった。そのため、フィレットの優先腐食が生じていた。
参考例２は、フィンに対するフィレットの電位の関係及び耐食性を満足していた。但し、ろう付完了後の熱処理の時間が５０時間と長く、製造コストが高く工業的に生産できない。

【産業上の利用可能性】

【0088】

以上の通り、本発明に係るアルミニウム合金製熱交換器は、フィレットの優先腐食を抑制することで、フィンの犠牲陽極材としての機能を長期維持させている。本発明に係るアルミニウム合金製熱交換器は、大気環境における耐食性が良好であるを向上させている。本発明に係る熱交換器は、大気環境における耐食性に優れ、大気環境における耐食性が必要とされる空調機器の室外機用の熱交換器や自動車用熱交換器に有用である。