專利名稱：：熱交換器用鋁合金包覆材及其制造方法
技術領域：
：本發明涉及一種在汽車等的熱交換器上使用的鋁合金包覆材及其制造方法。
背景技術：
：作為汽車用汽化器和電容器等的熱交換器中的管材等的材料，通常使用鋁合金硬釬焊薄板(以下也稱為包覆材)。作為這種鋁合金包覆材，公知的有，在由鋁合金構成的芯材的一面，形成由Al—Si類合金構成的釬料，在芯材的另一面形成由Al—Zn類合金構成的保護陽極材料，并對這些芯材、釬料、保護陽極材料的組成進行規定，由此來提高疲勞壽命(疲勞強度)、耐腐蝕性、耐侵蝕性、釬焊性等的鋁合金包覆材。(例如參照特開平8'60280號、特開平9'95749號、特開2004.17116號)但是，目前的包覆材具有以下所示的問題。特開平8.60280號、特開平995749號記載的包覆材，因為在犧牲材里添加了Mg，所以存在有時在具有釬料面和犧牲材面的結合部的釬焊管材上不好使用的問題。并且，由于特開2004.17116號的包覆材，其經釬焊熱處理后的芯材的平均晶粒直徑為300pm以上的較大的值，因此，所以釬焊后的強度和疲勞壽命(疲勞強度)有可能下降。另外，在汽車用熱交換器方面，正在謀求材料的薄壁化，所以為了達到輕量化、小型化及降低成本，薄壁化的需求更加強烈。而且，為了推進薄壁化，在要求進一步提高疲勞壽命和釬焊后強度及高耐腐蝕性的同時，還要求有良好的耐侵蝕性、釬焊性等等。于是，在現有技術中，疲勞壽命、釬焊后的強度、耐腐蝕性、耐侵蝕性、釬焊性等技術方面的水平有所提高，但是為了適應材料的薄壁化，還希望能開發出疲勞壽命和釬焊后的強度高、且高耐腐蝕性、并且具有優良耐侵蝕性和釬焊性的包覆材。
發明內容因此，本發明是鑒于瞻仰的問題而開發的，目的在于提供一種熱交換器用鋁合金包覆材及其制造方法，所述熱交換器用鋁合金包覆材疲勞壽命和釬焊后強度高、且具有高耐腐蝕性，并且，耐侵蝕性、釬焊性優異。作為解決所述課題的方法，本發明涉及的熱交換器用鋁合金包覆材，包括芯材、在該芯材的一面側上形成的犧牲材、和在該芯材的另一面側上形成的由Al—Si類合金構成的釬料，所述芯材含有0.51.1質量％的Si、0.51.1質量％的Cu、0.05質量％以上不足0.6質量％的Mn、0.050.25質量。/。的Ti、0.45質量n/。以下的Mg，余量由Al及不可避免的雜質組成；所述犧牲材含有超過0.5質量％、1.1質量％以下的Si、0.0011.7質量％的Mn、3.06.0質量％的Zn，余量由Al及不可避免的雜質組成，并且在595°C的溫度下經過3分鐘釬焊熱處理后的芯材晶粒直徑為50)Lim以上、不足300nm，所述釬料的厚度為2055pm，所述犧牲材的厚度為2550pm，所述芯材中存在的Al—Mn類、Al—Mn—Si類、A1—Fe類、Al—Fe—Si類、Al—Mn—Fe—Si類的金屬間化合物中，以圓換算直徑計，0.6515pm的所述金屬間化合物為分布有5xl(P個/mm2以下，并且超過15pm的金屬間化合物分布有50個/mm2以下。根據這種構成，通過在芯材里添加所規定量的Si、Cu、Mn、Ti、Mg，且在犧牲材里添加所規定量的Si、Mn、Zn，來提高疲勞壽命、釬焊后的強度、耐腐蝕性等等。另外，通過將在595。C溫度下，經過3分鐘釬焊熱處理后的芯材晶粒直徑控制在5(Him以上、小于30(Him的范圍，可以抑制釬焊后強度的降低且提高耐浸蝕性。而且，通過將釬料的厚度指定在所規定范圍內，能夠防止從芯材擴散的Mg和涂在釬料表面的助焊劑發生反應，并且，使得焊劑的流動量適度。還有通過將犧牲材的厚度指定在所規定范圍內，能夠確保其和芯材的電位差，從而使得耐腐蝕性良好。另外，釬料和犧牲材結合時，可防止從芯材擴散的Mg和涂在釬料表面的助焊劑發生反應，釬焊性不會降低。而且，通過指定芯材中存在的規定大小的吝種金屬間化合物的個數，可抑制金屬間化合物因包覆材的疲勞而成為發生龜裂的起點。本發明涉及的熱交換器用鋁合金包覆材的制作方法，其特種在于，包括以下工序包覆材用構件準備工序，準備芯材用構件、犧牲材用構件及釬料用構件；疊合工序，將所述芯材用構件、所述犧牲材用構件及釬料用構件在規定位位置疊合而制成疊合材；對所述疊合材進行熱處理的熱處理工序；所述熱處理工序之后進行的熱軋工序；所述熱軋工序之后進行冷軋的第一冷軋工序；所述第一冷軋工序之后進行的中間退火工序；所述中間退火工序之后進行冷軋的第二冷軋工序，所述包覆材用構件準備工序中準備所述芯材用構件時，要在440570°C的溫度下，保持2小時以上來進行均質化熱處理，所述第二冷軋工序中的冷加工率為2065%。按照這種制造方法，在包覆材用構件準備工序，準備芯材用構件、犧牲材用構件及釬料用構件；在疊合工序，所述芯材用構件、所述犧牲材用構件及所述釬料用構件按所規定的配置疊合。另外，在熱處理工序，對所述疊合材進行熱處理(再加熱)；在熱軋工序，把所述熱處理過的疊合材進行熱軋。進而，在第一冷軋工序，把所述熱軋過的疊合材進行冷軋；在中間退火工序，把所述冷軋過的疊合材進行中間退火。然后，在第二冷軋工序，對所述中間退火過的疊合材進行冷軋。另外，在所規定的條件下進行準備芯材用構件時進行的均質化熱處理，將所述第二冷軋工序中的冷加工率指定為所規定好的數值，由此，釬焊熱處理后的芯材晶粒直徑被控制在50Mm以上、小于300pm的范圍內。此外，由于是按照所規定的條件進行準備芯材用構件時進行的均質化熱處理，因此可控制芯材中存在的規定好了大小的各種金屬間化合物的個數。本發明涉及的熱交換器用鋁合金包覆材的制作方法，其特征在于，包括在所述第二冷軋工序后，進一步在300°C以下的溫度下進行5小時以下的最終退火的最終退火工序。按照這種制造方法，在所規定條件下進行最終退火，由于包覆材軟化、延伸率提高，因而成型性提高。根據本發明涉及的熱交換器用鋁合金包覆材，使芯材及犧牲材含有所規定量的所規定元素，并且，把芯材的釬焊熱處理后的晶粒直徑控制在所規定范圍，由此，可以提高疲勞壽命、釬焊后強度、耐腐蝕性，同時，可6以提高耐侵蝕性、釬焊性。根據本發明涉及的熱交換器用鋁合金包覆材的制造方法，能把芯材的釬焊熱處理后的晶粒直徑和芯材中的金屬間化合物的個數控制在所規定范圍，能制造出疲勞壽命、釬焊后強度、耐腐蝕性、耐侵蝕性、釬焊性優異的熱交換器用鋁合金包覆材。圖1是表示本發明涉及的熱交換器用鋁合金包覆材構成的剖面圖2是表示熱交換器用鋁合金包覆材的制造方法的流程圖3是表示實施例中釬焊性試驗方法的概略的示意圖4是表示實施例中疲勞壽命的試驗方法的概略的示意圖。具體實施例方式其次，參照附圖就本發明涉及的熱交換器用鋁合金包覆材進行詳細說明。另外，參照附圖中，圖1為表示本發明涉及的熱交換器用鋁合金包覆材的構成的剖面圖，圖2為表示熱交換器用鋁合金包覆材制造方法的流程的圖。作為本發明涉及的熱交換器用鋁合金包覆材(下面亦稱作包覆材)，如圖1所示，可列舉在芯材2的一面側上形成犧牲材3、在另一面側上形成釬料4的3層結構的熱交換器用鋁合金包覆材(下面亦稱作包覆材)1。其次，就構成包覆材1的芯材2、犧牲材3、釬料3中合金成分的含有量數值的限定理由等及芯材2的晶粒直徑的限定理由等進行說明。《芯材》芯材2含有0.5U質量％的Si、0.51.1質量％的Cu、0.05質量％以上不足0.6質量％的Mn、0.050.25質量％的Ti、0.45質量％以下的Mg，余量為Al及不可避免的雜質。<0.51.1質量％的Si>Si和Al、Mn共同形成金屬間化合物，且有助于在顆粒內微細地分布而分散強化。Si的含有量不足0.5質量％時，使釬焊后強度提高的效果變弱，還有，AlMn類化合物易從顆粒里析出，降低內面耐腐蝕性。另一方，固相線溫度就會下降，所以釬焊中的包覆材1完全融化，無法進行釬焊。優選的范圍為0.61.0質量％。<0.51.1質量％的Cu>Cu具有提高釬焊后強度的效果，還有，由于添加Cu，電位變高，和犧牲材3側的電位差變大，所以對提高耐腐蝕性也有效。Cu的含有量在不足0.5質量％時，不能確保芯材和犧牲材3的電位差，內面耐腐蝕性降低。還有，使釬焊后強度提高的效果也差。另一方面，超過1.1質量％時，由于固相線溫度降低，釬焊中的包覆材完全融化，無法進行釬焊。優選的范圍為0.61.0質量％。<0.05質量％以上、不足0.6質量G/o的Mn〉Mn具有提高釬焊后強度的效果，通過適量添加，可以提高釬焊后強度。Mn的含有量在不足0.05質量M時，由于和A1、Si形成的金屬間化合物數量會降低，所以釬焊后的晶粒直徑變粗大，釬焊后強度降低，還有，疲勞壽命也會降低。另一方面，為0.6質量％時，生成許多金屬間化合物，易成為龜裂的起點，導致疲勞壽命降低。優選的范圍為0.20.6質量％。<0.050.25質量％的Ti>Ti層狀分布在芯材2中，能使內面及外面的耐腐蝕性大幅度提高。Ti的含有量在不足0.05質量％時，由于不能形成層狀分布，提高耐腐蝕性的效果差，另一方面，超過0.25質量％的話，形成粗大的金屬間化合物，耐腐蝕性降低。優選的范圍為0.10.2質量％。<0.45質量。/。以下的Mg〉Mg和Si反應生成Mg2Si時效析出，使釬焊后強度提高。Mg的含有量超過0.45質量％時，由于助焊劑和Mg發生反應，使得助焊劑氧化膜的清除作用降低，所以會降低釬焊性。另外，不足0.05質量％時，由于提高釬焊后強度的效果差，因此優選再添加到0.05質量％以上。更優選的范圍為0.40質量％以下。<余量Al及不可避免的雜質〉芯材2的成分除所述以外，區域部分為Al及不可避免的雜質。另外，作為不可避免的雜質，例如，可以考慮含有Fe、Cr、Zr等各0.2質量W以8下，在不妨礙本發明效果的范圍內允許含有這些成分。<芯材的晶粒直徑>本發明中，在595°C下進行3分鐘的釬焊熱處理后的芯材晶粒直徑范圍為50pm以上、低于300pm。通過將芯材2組織中的晶粒直徑設定為該范圍，來提高耐侵蝕性、釬焊后強度。另外，這里所述的晶粒直徑為平均的晶粒直徑(平均晶粒直徑)。還有，在595。C的溫度下保持3分鐘的釬焊熱處理條件，就是作為用于規定本發明的晶粒直徑條件的基準的熱處理條件。本發明的包覆材在實際釬焊時的熱處理條件，不只限于此條件，可根據情況的不同，使用合適地釬焊熱處理條件。芯材粒徑不足5(Him時，隨著結晶晶粒邊界的增加，釬焊時釬料中的Si會擴散到結晶晶粒邊界，所以耐侵蝕性會降低，發生腐蝕。另一方面，結晶晶粒邊界為30(Him以上時，釬焊后強度會降低。因而，將595°C的溫度下進行3分鐘的釬焊熱處理后的芯材晶粒直徑的設定為50pm以上、不足30(^m的范圍。優選設定為100200pm的范圍。芯材晶粒直徑為100200pm范圍，是指耐侵蝕性和釬焊后強度都優異的范圍。在這里，芯材'2組織中的晶粒直徑按照規定的成分組成，如后面所述，通過調節芯材2(芯材用鑄塊)均質化熱處理的條件、及和犧牲材3(犧牲材用構件)，釬料4(釬料用構件)疊合后，中間退火后進行的最終冷軋的最終加工率(第二冷軋工序的冷加工率(冷軋率))進行控制，以使晶粒直徑在595。C溫度下進行3分鐘的釬焊熱處理后，達到50^im以上、不.足300Mm的范圍。另外，有關均化熱處理、冷加工率在后面加以記述。另外，晶粒直徑的測定，可以通過JISH:05017切割法里記述的方法進行。也就是說，通過用光學顯微鏡拍攝芯材2表面，在軋制方向引直線，數出被直線長度的線段切割的結晶粒子的個數。還有，包覆材l制作成如下材料，即，存在于芯材2中的Al'Mn類、,AlMnSi類、AlFe類、AlFeSi類、AlMnFeSi類的金屬間化合物中，以圓換算直徑計，0.6515pm的所述金屬間化合物分布有5xl03個/mm2以下、并且超過15pm的金屬間化合物分布有50個/mm2以下。以圓換算直徑計，0.6515pm的所述金屬間化合物超過5xl03個/mm2或者超過5pm的金屬間化合物超過50個/mm2時，由于包覆材1的疲勞，容易以此金屬間化合物為起點，在包覆材1上發生龜裂而降低其疲勞壽命。這種金屬間化合物的控制可以通過按照規定指定成分組成，并按照規定指定后面記述的包覆材準備工序的芯材2(芯材用鑄塊)的均質化熱處理條件來進行。《犧牲材》犧牲材3含有超過0.5質量％但在1.1質量％以下的Si、0.0011.7質量。/。的Mn、3.06.0質量％的Zn，余量為Al及不可避免的雜質。<超過0.5%但在1.1質量％以下的Si>Si和Mn、Al共同形成的金屬間化合物并有助于分散強化的釬焊后強度的提高，并且，通過固溶強化也有助于釬焊后強度的提高。Si的含有量為0.5質量％以下時，對提高強度的幫助就會減少，還有由于Al，Mn類化合物在晶粒邊界的析出，導致耐腐蝕性降低。另一方面，如果超過1.1質量％，固相線溫度會下降，釬焊中的包覆材完全融化，無法進行釬焊。優選的范圍為0.61.0質量％。<0.0011.7質量％的Mn>Mn和Al、Si形成金屬間化合物，不僅有助于分散強化的釬焊后強度的提高，而且可以抑制向單體Si晶粒邊界析出，以提高耐腐蝕性。Mn的含有量在不足0.001質量％時，沒有向單體Si晶粒邊界析出的抑制效果，另一方面，超過1.7質量％時，較大尺寸的金屬間化合物分布在犧牲材3中，內面耐腐蝕性會降低。優選的范圍為0.0010.5質量％。<3.06.0質量。/。的Zn〉Zn是一種使電位弱化的元素，通過向犧牲材3添加Zn，可以確保犧牲材3和芯材2的電位差，提高內面耐腐蝕性。Zn的含有量不足3.0質量%時，犧牲材3和芯材2的電位差就不能充分確保內面耐腐蝕性，另一方面，超過6.0質量％時，固相線溫度降低，釬焊中的包覆材1完全融化，無法進行釬焊。優選的范圍為3.55.0質量％。10<余量Al及不可避免的雜質〉犧牲材3的成分除所述以外，余量為Al及不可避免的雜質。另外，作為不可避免的雜質，例如，可以考慮Fe、Cr、Zr等各自含有0.2質量。/。以下，In、Sn各自0.1質量％以下，在不妨礙本發明效果的范圍內，允許含有這些成分。<犧牲材的厚度>犧牲材3的厚度范圍為2550pm。為了確保冷卻器等的汽車熱交換器管材的內面耐腐蝕性，犧牲材3是必須的。通過犧牲材3先被腐蝕可抑制芯材2的腐蝕，因此可確保耐腐蝕性。犧牲材3的厚度小于25pm時，即使Zn含量在本發明范圍內，犧牲材3的絕對Zn含量也會變少，所以難以確保其和芯材2的電位差，耐腐蝕性降低。還有，小于25pm時，從芯材2擴散的Mg和涂布在犧牲材3表面的助焊劑發生反應，會使其破壞助焊劑的氧化膜的作用降低，所以會降低釬料4和犧牲材3結合時的釬焊性。另一方面，超過5(^m時，向芯材2擴散的Zn量會增加，包覆材自身的電位會弱化，所以腐蝕速度變快，耐腐蝕性降低。《釬料》釬料4由Al*Si類合金構成，作為Al*Si類合金，例如有4343、4045等一般的JIS合金。在此，所謂AlSi類合金是指除Si以外還含有Zn的合金。也就是說，作為Al*Si類合金，可列舉有Al*Si類合金或Al，Si*Zn類合金。而且可以使用例如含有712質量％的Si的AlSi類合金。Si的含有量不足7質量。/。時，釬焊溫度下的Al'Si液相量減少，釬焊性易劣化。另一方面，如果超過12質量％，則釬料鑄造時粗大的初次結晶Si會增大，所以在包覆材1里使用時的芯材2/釬料4的界面易產生過剩的熔融，易使釬焊后強度、耐腐蝕性降低。但是，釬料4沒有特別限定，只要是通常使用的AbSi類(A卜Si'Zn類)合金，使用哪一種都可以。比如，除了Si'Zn類，含有Fe、Cu、Mn、Mg等也可以。<釬料厚度>釬料4的厚度設定在2055jim范圍。為進行釬焊，釬料4是必須的。在577'C溫度下，釬料的一部分開始融化，作為焊劑呈液態流動，填充在各結合部位，由此進行釬焊。釬料4的厚度不足20pm時，釬焊劑的流動量減少，嵌縫未完全形成，所以不能很好的進行釬焊。還有，從芯材2擴散的Mg和涂布在釬料4表面的助焊劑發生反應，會使助焊劑的氧化膜破壞作用降低。因此導致釬焊性降低。另一方面，如果超過55pm，流動的焊劑量增大，也使芯材2在釬焊時融化。下面參照圖2就熱交換器用鋁合金包覆材的制造方法(制造工序)進行說明。首先，通過連續鑄造對芯材用鋁合金、犧牲材用鋁合金及釬料用鋁合金進行溶解、鑄造、平面切削(表面平滑處理)、均質化熱處理，得到芯材用鑄塊(芯材用構件)、犧牲材用鑄塊、釬料用鑄塊。在此，為把芯材用鑄塊平面切削后的晶粒直徑控制在超過50^im以上、不足30(Him，必須要進行均質化熱處理，將熱處理條件設定在440570°C(優選在480540°C)x2小時以上(優選2小時以上、8小時以下)。還有，對犧牲材用鑄塊及釬料用鑄塊在進行平面切削、均化熱處理(優選在480520°Cx28小時)后，分別進行熱軋至所規定的厚度，得到犧牲材用構件和釬料用構件(包覆材用構件準備工序S1(芯材用構件準備工序Sla、犧牲材用構件準備工序Slb、釬料用構件準備工序Slc))。然后，在疊合工序(S2)，把芯材用構件、犧牲材用構件及釬料用構件疊合后，在熱處理工序(S3),用、400。C以上、低于芯材均質化熱處理的溫度進行熱處理(再加熱)，在熱軋工序(S4)軋成板材。之后經過第一冷軋工序(S5)、中間退火工序(S6)、第二冷軋工序(最終冷軋工序)(S7)達到所規定的板材厚度。還有，中間退火工序(S6)的中間退火條件優選在35040(TC、24小時，因為把釬焊熱處理后的晶粒直徑控制在50拜以上、不足300(im，所以第二冷軋工序(S7)的最終加工率(冷軋率)達到2065%。還有，軋成最終板材厚度后，考慮成型性等，通過最終退火工序(S8)，在3(TC以下x5小時以下的條件下進行最終退火。通過最終退火，材料軟化、延伸性提高，所以最終退火是為了提高管材等成型性的最適合的工序。但是，在實施最終退火的情況下，最終退火溫度超過30(TC時，一部分會再結晶(作為加工組織的物質部分地進行再結晶)，成為加工組織和再結晶組織混在一起的狀態，加上管材等成型時的加工應力，釬焊時以二次晶粒原樣存在，會誘發侵蝕。一發生侵蝕，焊劑不再在表面流動，而是易向二次晶粒擴散，所以嵌縫形成所必須的焊劑減少，釬焊性降低。此外，最終退火溫度升高而發生侵蝕的情況下，因為芯材2被嚴重侵蝕(局部侵蝕到板材厚度的大約一半)，所以當腐蝕到達侵蝕部位時，由于侵蝕部位的優先腐蝕而提前穿通，導致耐腐蝕性降低。還有，和健全的地方相比較，侵蝕部位的強度降低，所以會招致疲勞壽命降低之類的麻煩。還有，進行最終退火時，如果最終退火時間超過5小時，向犧牲材3的Zn向芯材2擴散的量及Cu從芯材2向犧牲材3的擴散量就會增大，無法確保釬焊后的犧牲材3和芯材2的電位差，所以內面耐侵蝕性降低。因此，進行最終退火時，需要在30(TC以下的溫度x5小時以下的條件下進行。另外，在實施本發明時，在不給所述各工序帶來壞影響的范圍內，在所述各工序之間或者前后，也可以還含有例如，應力校正處理工序等其他工序。<均質化熱處理條件440570°C、2小時以上>芯材2的均質化熱處理，在鑄造原材料的初軋板坯中偏析有芯材2中添加的成分，這樣，包覆釬料4和犧牲材3后，軋制到所規定的板厚時，由于偏析，在釬焊過程中有可能局部融化。還有，芯材2的均質化熱處理是為控制釬焊后的芯材晶粒直徑必需的工序。熱處理溫度低于44(TC的情況下，在熱軋開始前芯材2的溫度會比44(TC更低，所以不可能進行包覆。另一方面，超過570°C時,由于芯材2中析出的金屬間化合物會變粗大，所以會阻礙釬焊過程中再結晶芯材粒徑的成長。因此，焊劑向晶粒邊界擴散，晶粒邊界發生局部融化的侵蝕現象，同時，嵌縫形成所必需的焊劑減少，釬焊性降低。還有，如果熱處理時間不足2小時，就不能充分消除偏析，不適合作為芯材2另外，通過在此條件下進行均質化熱處理就可以進行控制，以使芯材中存在的Al'Mn類、Al*Mn'Si類、Al'Fe類、Al*Fe'Si類、Al'Mn'Fe'Si類的金屬間化合物中，以圓換算直徑計0.6515pm的金屬間化合物為5xl03個/mn^以下，且超過15iam的金屬間化合物為50個/mm2以下。<冷加工率2065%>控制冷加工率，在抑制釬焊時的侵蝕方面是必須的。冷加工率低于20%時，釬悍時成為殘存有二次晶粒的原始狀態，焊劑向二次晶粒擴散，發生侵蝕。一旦發生侵蝕，焊劑不再在表面流動而是易向二次晶粒擴散，所以嵌縫形成所必須的焊劑減少，釬焊性降低。還有，由于成為釬焊時再結晶起點的位錯密度變低，所以再結晶點的數量變少，晶粒直徑變大。此外，在冷加工率低且發生侵蝕的情況下，因為芯材2被嚴重侵蝕(侵蝕到局部板材厚度的大約一半)，所以當腐蝕到達侵蝕部位時，侵蝕部位由于優先被腐蝕而提前穿通，導致耐腐蝕性降低。還有，和健全的部位相比較，侵蝕部位的強度降低，所以招致疲勞壽命降低之類的麻煩。另一方面，如果冷加工率超過65%，成為釬焊時再結晶起點的位錯密度變高，所以再結晶粒子的產生數量變多，結晶粒子變小。因此，焊劑向晶粒邊界擴散，晶粒邊界會發生局部融化的侵蝕現象，同時，嵌縫形成必須的焊劑減少，釬焊性降低。也就是說，在均質化熱處理溫度高、冷加工率高的情況下，再晶粒直徑變小；在均質化熱處理溫度低、冷加工率小的情況下時，再晶粒直徑變大。下面，對滿足本發明要旨的實施例和滿足不了本發明要旨的比較例進行比較，具體說明本發明涉及的熱交換器用鋁合金包覆材。《制作供試材》首先，通過連續鑄造對芯材用鋁合金、犧牲材用鋁合金及釬料用鋁合金進行溶解、鑄造。對于芯材(芯材用構件)，在進行平面磨削(表面平滑性處理)后，實施均質化熱處理，得到所規定厚度的芯材用鑄塊(芯材用構件)。對于犧牲材(犧牲材用構件)和釬料(釬料用構件)，在進行平面磨削(表面平滑性處理)后，實施均質化熱處理，制成犧牲材用鑄塊、釬料用鑄塊，把該犧牲材用鑄塊及釬料用鑄塊各自熱軋成所規定的厚度，得到犧牲材用構件、釬料用構件。并且，在芯材用構件的一面疊合犧牲材件，進行44(TCx4小時的熱處理(再加熱)后，通過熱軋進行薄層制成板材。然后，冷軋(第一冷軋)，進行380'O2小時的中間退火后，再進行冷軋(第二冷軋)，制作出鋁合金包覆材(試驗材料)。另外，對一部分試驗測量進行最終退火。表l、2表示釬料、犧牲材、芯材的成分。另夕卜，表l、2中，對于未含有此成分的用[]來標明，對于不能滿足本發明的構成的成分，在其數值下畫線來標明。還有，表3、4表示對芯材(芯材用構件)的均質化熱處理、對疊合材的最終冷軋及最終退火的條件。另外，在表3、4中，對于材料未進行最終退火的用[]來標明，對于不能滿足本發明構成的成分，在其數值下畫線來標明。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><image>imageseeoriginaldocumentpage17</image><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>[表3〗<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>對于這樣操作制作的熱交換器用鋁合金包覆材(試驗材料)的特性評價，進行了如下所示的各試驗。還有，對釬焊熱處理后的芯材晶粒直徑，及存在于芯材的以圓換算直徑計為0.6515pm的金屬間化合物和超過15pm的所規定金屬間化合物的個數進行了測定。另外，釬焊是在595"Cx3分鐘條件下進行釬焊后立即實施冷卻。還有，在釬焊中將保持在38(TC以上的高溫的時間設定為20分鐘。<釬焊性>使用如圖3所示的試驗片，使焊劑材料面彼此相疊合，測定釬焊后的嵌縫長度。嵌縫長度超過4mm的，釬焊性為良好(〇)，低于4mm的，釬焊性為不良(X)。另外，焊劑材料表面的助溶劑涂布量為5(±0.2)g/m2。<耐侵蝕性>以0、10、20%的加工率對釬焊前的供試材進行冷軋，以各自的加工率進行軋制后，用沖擊試驗方式實施釬焊。對釬焊后的斷面實施微觀觀察，確認侵蝕狀況。不管各加工率的哪一個，將沒有侵蝕到芯材的大約一半程度的情況設定為耐侵蝕性良好(〇)，在各加工率中的任一情況下，將侵蝕到芯材的大約一半程度的情況設定為耐侵蝕性不良(x)。<耐腐蝕性>作為耐腐蝕性試驗，是對犧牲材側的耐腐蝕性(內面腐蝕性)進行評價。具體來說，以沖擊試驗方式對試驗材料進行釬焊后，切割成寬度50mmX長度60mm大小，使用寬度60mmX長度70mm大小的遮蔽用貼板，在焊劑材料面的整個面和犧牲材面用粘接劑涂5mm，粘上貼板(因為從供試材超出的貼板，在犧牲材面折回)，防止溶液的侵入，以此作為試驗片。而且，供試材浸泡在作為試驗溶液的含有Na+:118ppm、Cl—:58ppm、SO42-:60ppm、Cu2+:lppm、Fe3+:30ppm的水溶液中，保持88。CX8小時后，自然冷卻到室溫，之后實施對保持16個小時的循環進行9C循環的浸泡試驗，觀察腐蝕狀況。將沒有穿通試驗片的供試材設定為耐腐蝕性良好(〇)，穿通了的，設定為耐腐蝕性不良(X)。<疲勞壽命>把釬焊后的供試材加工成寬度10mmX長度100mm的試驗片，如圖4所示，把焊劑材料面側設定成朝上。并且，通過下面的彎曲應力計算式，算出固定端和振動端的距離，通過調節試驗片長度，以使彎曲應力達到57.9kg/腿2。「彎曲應力計算式oB=(3/2){(Eh)/l2}S」(E:楊氏模量(kg/mm2)h-板厚(mm)1=試驗片長度(mm)26=單振幅5mm)其次，把振動端側的振幅(單振幅)設為一定的5mm，實施將振動端側從水平位置下降5mm之后，再返回到水平位置的振動試驗。到試驗片折斷為止，5X10"欠以上的試驗片設定為疲勞壽命良好(0)，不足5X103次的，設定為疲勞壽命不良(X)。<釬焊后強度〉在寬100mmX長250mm的試驗片的長度方向的上面開孔，在孔里通過一根棒，把樣品吊掛在棒上(沖擊試驗方式)。然后，放入釬焊爐，實施在升溫速度15匸/分鐘、保持600°CX5分鐘、冷卻速度200°C/1分鐘的釬焊熱處理。其后，把各供試材3根3根地進行切割，加工成JIS5號試驗片，在室溫(25°C)放置1周后，實施拉伸試驗，測定拉伸強度。將拉伸強度為160MPa以上的供試材設定為釬焊后強度良好(〇)，不足160MPa的設定為釬焊后強度不良(X)。<釬焊熱處理后的芯材晶粒直徑>芯材的晶粒直徑的測定按照JISH:05017切割法里記述的方法進行。也就是說，在光學顯微鏡下拍攝芯材表面，在軋制方向引直線，數出利用直線長度的線段切割的結晶粒子個數。<0.6515pm的金屬間化合物及超過15pm的金屬間化合物的個數>用SEM以500倍、20視野觀察芯材表面，觀察各種金屬間化合物分布狀況，算出lmn^面積內的個數。在表5、6中表示這些試驗結果。另外，在表5、6中，無法評價的用「」表示，在芯材晶粒直徑中，不能滿足本發明構成的，在其數值下畫線。[表5]<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>200810183746.5勢溢齒被22/24M如表5所示，供試材No.123滿足本發明的要旨，所以釬焊性、耐侵蝕性、耐腐蝕性、疲勞壽命及釬焊后強度全部良好。另一方面，No.24由于芯材里不含有Mg，所以釬焊后強度差。No.25由于犧牲材中Zn的濃度低于下限值，所以無法確保其和芯材的電位差，耐腐蝕性差。No.26由于犧牲材里未添加Mn，所以單體Si析出晶粒邊界，耐腐蝕性差。No.27由于犧牲材中Si的濃度低于下限值，所以AlMn類化合物析出晶粒邊界，耐腐蝕性差。No.28由于芯材中Ti的濃度超過上限值，所以鑄造時形成粗大的金屬間化合物，耐腐蝕性差。No.29由于芯材中Si的濃度超過上限值，所以釬焊過程中包覆材融化，無法評價。No.30由于芯材中Cu的濃度低于下限值，所以其和犧牲材的電位差變小，耐腐蝕性差。No.31由于芯材中Mn的濃度超過上限值，所以生成很多金屬間化合物，疲勞壽命差。No.32由于芯材中Mg的濃度超過上限值，助溶劑和Mg發生反應，釬焊型差。No.33由于芯材中Ti的濃度低于下限值，所以不能形成層狀分布，耐腐蝕性差。No.34由于芯材中Cu的濃度超過上限值，釬焊過程中包覆材融化，無法評價。No.35由于芯材中Si的濃度低于下限值，AlMn類化合物從晶粒邊界析出，耐腐蝕性差。No.36由于犧牲材中Si的濃度超過上限值，釬焊過程中包覆材融化，無法評價。No.37由于犧牲材中Zn的濃度超過上限值，釬焊過程中包覆材融化，無法評價。Na38由于犧牲材中Mn的濃度超過上限值，所以在犧牲材中產生許多較大尺寸的金屬間化合物，耐腐蝕性差。No.39由于犧牲材的厚度低于下限值，要確保和芯材的電位差變的困難，耐腐蝕性差。還有，來自芯材的Mg的擴散量增多，釬焊性差。No.40犧牲材的厚度超過上限值，包覆材自身的電位弱化，腐蝕速度變快，耐腐蝕性差。還有，由于犧牲材厚度較厚，作為包覆材的釬焊后強度變得較差。No.41由于釬料的厚度低于下限值，所以來自芯材的Mg的擴散量增多，釬焊性差。No.42釬料的厚度超過上限值，焊劑的流動量增多，釬焊性、耐侵蝕性變差。還有，釬焊時芯材融化，作為耐腐蝕性、疲勞壽命、釬焊后強度的試驗材料，無法使用。No.43由于芯材的均質化熱處理溫度低于下限值，所以包覆材無法軋制。No.44由于芯材均質化熱處理的溫度26超過上限值，所以芯材結晶粒子變小，耐侵蝕性、釬焊性差。還有，超過15pm的金屬間化合物超過50個/mm2，疲勞壽命差。No.45由于冷加工率低于下限值，殘存二次晶粒，發生侵蝕。因此，耐侵蝕性、釬焊性差。并且再結晶點的數量變少，結晶粒子變粗大，釬焊后強度差。特別是，由于產生侵蝕，芯材被嚴重侵蝕(局部侵蝕到板材厚度的大約一半)，耐腐蝕性試驗中，所以當腐蝕到達侵蝕部位時，由于侵蝕部位優先被腐蝕而提前穿通，導致耐腐蝕性降低。疲勞壽命試驗中，由于和健全的部位相比較，侵蝕部位的強度非常低，所以會產生使疲勞壽命降低之類的麻煩，導致疲勞壽命變差。No.46由于冷加工率超過上限值，芯材晶粒直徑變小，耐侵蝕性、釬焊性差。No.47由于最終退火的溫度超過上限值，一部分產生再結晶，發生侵蝕。因此，耐侵蝕性、釬焊性差。并且，由于產生侵蝕，芯材被嚴重侵蝕(局部侵蝕到板材厚度的大約一半)，耐腐蝕性試驗中，當腐蝕到達侵蝕部位時，由于侵蝕部位優先被腐蝕而提前穿通，導致耐腐蝕性降低。疲勞壽命試驗中，由于和健全的部位相比較，侵蝕部位的強度非常低，所以會產生疲勞壽命降低之類的麻煩，導致疲勞壽命差。No.48由于最終退火的時間超過上限值，犧牲材中Zn及芯材中Cu的擴散量增多，無法確保釬焊后的犧牲材和芯材的電位差，耐腐蝕性差。No.49由于芯材中Mn的濃度低于下限值，Al、Si形成的金屬間化合物的數量少，釬焊后的晶粒直徑變粗大，釬焊后強度大幅度降低，進而疲勞壽命也差。No.50由于釬料的厚度低于下限值，不能充分進行釬焊，釬焊性差。還有，由于芯材里不含有Mg，所以釬焊后強度差。以上就本發明的最佳實施方式、實施例進行了說明，但本發明并不僅限定于所述實施方式、實施例，在適合本發明主旨的范圍內，也可以進行廣泛的變更、改變來實施。這些全部都包括在本發明的技術范圍之內。權利要求1、一種熱交換器用鋁合金包覆材，其包括芯材、在該芯材的一面側形成的犧牲材、和在該芯材的另一面側上形成的由Al—Si類合金構成的釬料，其特征在于，所述芯材含有0.5～1.1質量％的Si、0.5～1.1質量％的Cu、0.05質量％以上但低于0.6質量％的Mn、0.05～0.25質量％的Ti、0.45質量％以下的Mg，余量由Al及不可避免的雜質構成，所述犧牲材含有超過0.5質量％但在1.1質量％以下的Si、0.001～1.7質量％的Mn、3.0～6.0質量％的Zn，余量由Al及不可避免的雜質組成，并且，在595℃的溫度下經過3分鐘釬焊熱處理后的芯材的晶粒直徑為50μm以上但低于300μm，所述釬料的厚度為20～55μm，所述犧牲材的厚度為25～50μm，所述芯材中存在的Al—Mn類、Al—Mn—Si類、Al—Fe類、Al—Fe—Si類、Al—Mn—Fe—Si類的金屬間化合物中，以圓換算直徑計為0.65～15μm的所述金屬間化合物分布有5×103個/mm2以下，并且，超過15μm的金屬間化合物分布有50個/mm2以下。2、一種權利要求1所述的熱交換器用鋁合金包覆材的制作方法，其特征在于，包括準備芯材用構件、犧牲材用構件及釬料用構件的包覆材用構件準備工序；將所述芯材用構件、所述犧牲材用構件及所述釬料用構件在規定位置重疊而形成疊合材的疊合工序；對所述疊合材進行熱處理的熱處理工序；在所述熱處理工序后進行熱軋的熱軋工序；在所述熱軋工序后進行冷軋的第一冷軋工序；在所述第一冷軋工序后進行中間退火的中間退火工序；在所述中間退火工序后進行冷軋的第二冷軋工序，并且，在所述包覆材用構件準備工序中準備所述芯材用構件時進行的均質化熱處理，在44057(TC的溫度下，進行2小時以上，所述第二冷軋工序中的冷加工率為2065%。3、如權利要求2所述的熱交換器用鋁合金包覆材的制作方法，其特征在于，還包括在所述第二冷軋工序后，在30(TC以下的溫度下進行5小時以下的最終退火的最終退火工序。全文摘要本發明提供一種熱交換器用鋁合金包覆材，其包括芯材、在該芯材的一面形成的犧牲材、在芯材的另一面形成的由Al·Si類合金構成的釬料(4)，芯材含有規定量的Si、Cu、Mn、Ti、Mg，余量由Al及不可避免的雜質；犧牲材包括所規定量的Si、Mn、Zn，余額是Al及不可避免的雜質組成，并且在595℃溫度下進行3分鐘的釬焊熱處理后的芯材晶粒直徑為50μm以上、不足300μm，指定性地規定了釬料的厚度、犧牲材的厚度及芯材中所規定的金屬間化合物的個數。根據這種構成，疲勞壽命和釬焊后強度高、且具有高耐腐蝕性，同時，耐侵蝕性、釬焊性優異。文檔編號F28F21/08GK101469960SQ20081018374公開日2009年7月1日申請日期2008年12月15日優先權日2007年12月27日發明者木村申平,杵淵雅男,松本克史,植田利樹,田村榮一,腰越史浩申請人:株式會社神戶制鋼所