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公開番号2025014983
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023118008
出願日2023-07-20
発明の名称アルミニウム合金クラッド材
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 20060101AFI20250123BHJP(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】巨大な金属間化合物の生成が抑制され、強度と成形性に優れたアルミニウム合金クラッド材を提供する。
【解決手段】アルミニウム合金クラッド材は、質量%で、Mn:0.7～1.7%、Si:0.5～1.7%、Cu:0.1～1.2%、Fe:0.2～0.8%、Zn:0.05～1.1%、を含有し、残りはAlおよび不可避不純物からなる組成を有し、前記組成における成分含有量が[%Mn]+[%Fe]+|(1-[%Si])/[%Si]|≦2.6の関係式を満たし、100nm～500nmの分散粒子の分布密度が1mm²あたり1.0×10⁶個～5.0×10⁶個で分布しており、かつ、200μm以上の化合物が10mm²に1個以下で分布している心材を有し、ろう材または犠牲材からなる皮材が積層されており、引張強さが150MPa～250MPa、圧延方向に対して0°、45°、90°方向から測定したr値より算出される平均値r_aveが0.6以上を有する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
アルミニウム合金からなる心材の片面または両面に、ろう材または犠牲材からなる皮材が一種または二種以上積層されているアルミニウム合金クラッド材であって、
前記心材は、質量％で、
Ｍｎ：０．７～１．７％、
Ｓｉ：０．５～１．７％、
Ｃｕ：０．１～１．２％、
Ｆｅ：０．１～０．８％、
Ｚｎ：０．０５～１.１％、
を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、
前記組成における成分含有量が［％Ｍｎ］＋［％Ｆｅ］＋｜（１－［％Ｓｉ］）／［％Ｓｉ］｜≦２．６の関係式を満たし、
１００ｎｍ～５００ｎｍの分散粒子の分布密度が１ｍｍ
２
あたり１．０×１０
６
個～５．０×１０
６
個で分布しており、かつ、２００μｍ以上の化合物が１０ｍｍ
２
に１個以下で分布しており、
前記アルミニウム合金クラッド材は、引張強さが１５０ＭＰａ～２５０ＭＰａ、圧延方向に対して０°、４５°、９０°方向から測定したｒ値より算出される平均値ｒ
ａｖｅ
が０．６以上を有する、
ことを特徴とするアルミニウム合金クラッド材。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
前記心材の組成に、さらに、
質量％で、
Ｃｒ：０．０１～０．３０％、
Ｚｒ：０．０１～０．３０％、
Ｔｉ：０．０１～０．３０％、および
Ｍｇ：０．１～１．２％、
を１種以上含む請求項１記載のアルミニウム合金クラッド材。
【請求項３】
前記心材の片面または両面に、前記皮材としてのろう材が、ろう材/心材の順に積層されている請求項１または２に記載のアルミニウム合金クラッド材。
【請求項４】
前記心材の両面に、前記皮材としてのろう材と犠牲材とが、ろう材/心材/犠牲材の順に積層されている請求項１または２に記載のアルミニウム合金クラッド材。
【請求項５】
前記皮材としてのろう材が、
質量％で、
Ｓｉ：２．０～１３．０％を含有し、さらに
Ｆｅ：０．８％以下、
Ｚｎ：５．０％以下、
Ｃｕ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、
Ｃｒ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．３０％以下、
Ｔｉ：０．３０％以下、
Ｎｉ：１．５％以下、
Ｍｇ：２．０％以下、
Ｓｒ：０．２％以下、
Ｎａ：０．２％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｂｉ：１．０％以下、
Ｓｂ：１．０％以下、および
Ｓｎ：１．０％以下の一種以上を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項１または２に記載のアルミニウム合金クラッド材。
【請求項６】
前記皮材としてのろう材が、
質量％で、
Ｓｉ：２．０～１３．０％を含有し、さらに
Ｆｅ：０．８％以下、
Ｚｎ：５．０％以下、
Ｃｕ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、
Ｃｒ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．３０％以下、
Ｔｉ：０．３０％以下、
Ｎｉ：１．５％以下、
Ｍｇ：２．０％以下、
Ｓｒ：０．２％以下、
Ｎａ：０．２％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｂｉ：１．０％以下、
Ｓｂ：１．０％以下、および
Ｓｎ：１．０％以下の一種以上を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項３に記載のアルミニウム合金クラッド材。
【請求項７】
前記皮材としてのろう材が、
質量％で、
Ｓｉ：２．０～１３．０％を含有し、さらに
Ｆｅ：０．８％以下、
Ｚｎ：５．０％以下、
Ｃｕ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、
Ｃｒ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．３０％以下、
Ｔｉ：０．３０％以下、
Ｎｉ：１．５％以下、
Ｍｇ：２．０％以下、
Ｓｒ：０．２％以下、
Ｎａ：０．２％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｂｉ：１．０％以下、
Ｓｂ：１．０％以下、および
Ｓｎ：１．０％以下の一種以上を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム合金クラッド材。
【請求項８】
前記皮材としての犠牲材が、
質量％で、
Ｓｉ：１．５％以下、
Ｆｅ：０．８％以下、
Ｚｎ：０．４～１０．０％
Ｃｕ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、
Ｃｒ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．３０％以下、
Ｔｉ：０．３０％以下、
Ｎｉ：１．５％以下、
Ｍｇ：３．０％以下、
Ｓｒ：０．２％以下、
Ｎａ：０．２％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｂｉ：１．０％以下、
Ｓｂ：１．０％以下、および
Ｓｎ：１．０％以下、
を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項１または２に記載のアルミニウム合金クラッド材。
【請求項９】
前記皮材としての犠牲材が、
質量％で、
Ｓｉ：１．５％以下、
Ｆｅ：０．８％以下、
Ｚｎ：０．４～１０．０％
Ｃｕ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、
Ｃｒ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．３０％以下、
Ｔｉ：０．３０％以下、
Ｎｉ：１．５％以下、
Ｍｇ：３．０％以下、
Ｓｒ：０．２％以下、
Ｎａ：０．２％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｂｉ：１．０％以下、
Ｓｂ：１．０％以下、および
Ｓｎ：１．０％以下、
を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム合金クラッド材。
【請求項１０】
前記皮材としての犠牲材が、
質量％で、
Ｓｉ：１．５％以下、
Ｆｅ：０．８％以下、
Ｚｎ：０．４～１０．０％
Ｃｕ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、
Ｃｒ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．３０％以下、
Ｔｉ：０．３０％以下、
Ｎｉ：１．５％以下、
Ｍｇ：３．０％以下、
Ｓｒ：０．２％以下、
Ｎａ：０．２％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｂｉ：１．０％以下、
Ｓｂ：１．０％以下、および
Ｓｎ：１．０％以下、
を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項５に記載のアルミニウム合金クラッド材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、高い強度と成形性に優れるアルミニウム合金クラッド材に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材では、高強度化のために心材にＭｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｆｅを含有させるものが知られている。
例えば特許文献１では、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅを適量含有する熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートが提供されており、高い強度と、優れた耐食性及び曲げ疲労特性を有するものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１５２３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、アルミニウム合金クラッド材の心材に、Ｍｎ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｆｅの元素が多く含まれると、鋳造時に巨大な金属間化合物（例えば２００μｍ径以上）が多量に生成することが知られている。それら化合物が多量に生成すると微細な分散粒子の分布密度が低下し、材料に対する強化機能が低下する。また巨大な金属間化合物が存在すると、破壊の起点になることで耐久性が低下したり、成形時に化合物を起点とした割れやき裂が生成するため成形性も劣る。
展伸材に使用するためには、成分および製法の観点から巨大な金属間化合物が生成しないように製造することが望まれる。
また、高強度化のために元素が多く含まれると一般的には伸びの低下や板材の異方性が大きくなるため、成形性が低下し所望する形状の製品を得にくくなる。そのため、板材の高強度化と成形性を両立することは困難とされている。
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、巨大な金属間化合物の生成が抑制され、かつ高い強度を有し成形性に優れるアルミニウム合金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】
【０００５】
すなわち、本発明のアルミニウム合金のうち第１の形態は、
アルミニウム合金からなる心材の片面または両面に、ろう材または犠牲材からなる皮材が一種または二種以上積層されているアルミニウム合金クラッド材であって、
前記心材は、質量％で、
Ｍｎ：０．７～１．７％、
Ｓｉ：０．５～１．７％、
Ｃｕ：０．１～１．２％、
Ｆｅ：０．1～０．８％、
Ｚｎ：０．０５～１.１％、
を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、
前記組成における成分含有量が［％Ｍｎ］＋［％Ｆｅ］＋｜（１－［％Ｓｉ］）／［％Ｓｉ］｜≦２．６の関係式を満たし、
１００ｎｍ～５００ｎｍの分散粒子の分布密度が１ｍｍ
２
あたり１．０×１０
６
個～５．０×１０
６
個で分布しており、かつ、２００μｍ以上の化合物が１０ｍｍ
２
に１個以下で分布しており、
前記アルミニウム合金クラッド材は、引張強さが１５０ＭＰａ～２５０ＭＰａ、圧延方向に対して０°、４５°、９０°方向から測定したｒ値より算出される平均値ｒ
ａｖｅ
が０．６以上を有する。
【０００６】
他の形態のアルミニウム合金の発明は、前記形態の発明において、
前記心材の組成に、さらに、
質量％で、
Ｃｒ：０．０１～０．３０％、
Ｚｒ：０．０１～０．３０％、
Ｔｉ：０．０１～０．３０％、および
Ｍｇ：０．１～１．２％、
を１種以上含む。
【０００７】
他の形態のアルミニウム合金の発明は、前記形態の発明において、前記心材の片面または両面に、前記皮材としてのろう材が、ろう材/心材の順に積層されている。
【０００８】
他の形態のアルミニウム合金の発明は、前記形態の発明において、前記心材の両面に、前記皮材としてのろう材と犠牲材とが、ろう材/心材/犠牲材の順に積層されている。
【０００９】
他の形態のアルミニウム合金の発明は、前記形態の発明において、
前記皮材としてのろう材が、
質量％で、
Ｓｉ：２．０～１３．０％を含有し、さらに
Ｆｅ：０．８％以下、
Ｚｎ：５．０％以下、
Ｃｕ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、
Ｃｒ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．３０％以下、
Ｔｉ：０．３０％以下、
Ｎｉ：１．５％以下、
Ｍｇ：２．０％以下、
Ｓｒ：０．２％以下、
Ｎａ：０．２％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｂｉ：１．０％以下、
Ｓｂ：１．０％以下、および
Ｓｎ：１．０％以下の一種以上を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有する。
【００１０】
他の形態のアルミニウム合金の発明は、前記形態の発明において、
前記皮材としての犠牲材が、
質量％で、
Ｓｉ：１．５％以下、
Ｆｅ：０．８％以下、
Ｚｎ：０．４～１０．０％
Ｃｕ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、
Ｃｒ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．３０％以下、
Ｔｉ：０．３０％以下、
Ｎｉ：１．５％以下、
Ｍｇ：３．０％以下、
Ｓｒ：０．２％以下、
Ｎａ：０．２％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｂｉ：１．０％以下、
Ｓｂ：１．０％以下、および
Ｓｎ：１．０％以下、
を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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