[发明专利]铝合金制包层材料、及铝合金制包层材料的制造方法

说明书

铝合金制包层材料包括芯材、以及被包覆在芯材的一个面或两个面上的牺牲阳极材料层。芯材和牺牲阳极材料层分别具有预定的组分。在芯材中，具有0.1μm以上的圆当量径的Al－Mn系的金属间化合物的数密度为1.0×10⁵个/mm²以上，且具有0.1μm以上的圆当量径的Al₂Cu的数密度为1.0×10⁵个/mm²以下。在牺牲阳极材料层中，具有0.1～5.0μm的圆当量径的Mg－Si系结晶物的数密度为100～150000个/mm²，且具有超过5.0μm且10.0μm以下的圆当量径的Mg－Si系结晶物的数密度为5个/mm²以下。

技术领域

本发明涉及铝合金制包层材料、及铝合金制包层材料的制造方法。

背景技术

如图1所示，汽车所具备的散热器等热交换器具有：多根管1，其被形成为扁平状；以及波纹状的翅片2，其被配置在管1之间。管1与翅片2被相互接合。管1的两端分别向由联管箱3和罐4构成的空间开口。热交换器将高温的冷媒经由管1从罐4的一个空间输送到罐4的另一个空间，使由管1及翅片2进行热交换从而变成了低温的冷媒循环到引擎等。

在制造这样的热交换器的管1时，通常，使用由铝合金制包层材料构成的钎焊板，该铝合金制包层材料包括芯材、被粘贴在芯材上的内贴材、以及钎料。作为芯材，例如使用具有JIS3003所规定的组分(Al－0.15质量％Cu－1.1质量％Mn)的铝合金材料。在钎焊板被加工成管1时，在管1的内表面即与冷媒接触的面上，作为内贴材，粘贴具有JIS7072所规定的组分(Al－1质量％Zn)的铝合金材料。另外，在管1的外表面上，作为钎料，通常粘贴具有JIS4045所规定的组分(Al－10质量％Si)的铝合金材料等。管1与加工成波纹状的翅片2等构件一起通过钎焊而被相互接合。作为钎焊法，可举出焊剂钎焊法、使用了非腐蚀性焊剂的不溶性焊剂(Nocolok)钎焊法等，钎焊是通过将各构件加热到600℃附近的温度从而进行的。

近年来，为了热交换器的轻量化，需求管1用的钎焊板的薄壁化，随之而来，钎焊板需求较高的耐蚀性。在以往的基于Zn的牺牲防蚀中，通过对内贴材添加Zn，从而使电位变低，由此，得到了耐蚀效果。但是，添加有Zn的内贴材因为腐蚀的速度较快，所以在使管薄壁化的情况下，牺牲防蚀层被提早消耗，无法得到作为目标的耐蚀性。另外，预想到了被添加在牺牲阳极材料层中的Zn在将来会枯竭，需求确立通过对牺牲防蚀材层的金属组织进行控制等方法抑制了Zn的使用量的防蚀方法。

对于这样的要求，专利文献1公开了使用在含有Mn的芯材的至少单面上配置有含有1.5～3.0质量％的Si的Al－低Si合金的皮材层的包层材料。其目的在于，将通过钎焊后的热处理而使Si系的析出颗粒以适当的大小和密度分散在Al－低Si合金的皮材层内的热交换器用的铝合金用作钎焊结构体。公开了：由于Si系的颗粒的析出，导致Al－低Si合金的皮材层的基体中的Si固溶量会减少，使得Al－低Si合金的皮材层的电位比芯材的电位低，由此发挥防蚀功能。也就是说，Si系的析出颗粒的电位高，Si系的析出颗粒其本身没有牺牲防蚀的效果。另外，Si系的析出颗粒会促进使Al－低Si合金皮材层的基体腐蚀的速度。进一步，存在如下风险：当暴露在腐蚀环境中的皮材中的Si的浓度过高时，该包层材无法得到充分的耐蚀性。

专利文献2公开了一种钎焊板，其使牺牲阳极材料中含有生成比基体电位高的金属间化合物的元素，使与基体相比电位高的金属间化合物以适当的大小和密度分散。通过使与牺牲阳极材料的基体相比电位高的金属间化合物作为局部阴极点大量存在，从而使耐蚀性提高。但是，因为与牺牲阳极材料的基体相比电位高的金属间化合物会加速腐蚀的速度，所以无法得到防蚀效果。