次に、図面を参照して本発明に係る熱交� ��器用アルミニウム合金ブレージングシート� ��ついて詳細に説明する。なお、参照する図� ��において、図1は、本発明に係る熱交換器用 アルミニウム合金ブレージングシートの構成 を示す断面図、図2は、熱交換器用アルミニ� �ム合金ブレージングシートの製造方法のフ� �ーを示す図である。

 本発明に係る熱交換器用アルミニウム合� ��ブレージングシート(以下、適宜「ブレージ ングシート」という)としては、図1(a)に示す� ��うに、芯材2の一面側に犠牲材3、他面側に� �う材4を形成した3層の熱交換器用アルミニウ ム合金ブレージングシート1a(ブレージングシ ート1a)を挙げることができる。

 次に、ブレージングシート1aを構成する� �材2、犠牲材3、ろう材4における合金成分の� �有量の数値限定理由等および犠牲材3の結晶� ��径の限定理由等について説明する。

≪芯材≫
 芯材2としては、例えば、Cu:0.5~1.2質量%、Mn:0 .6~1.9質量%、Si:0.5~1.4質量%を含有し、さらに、 Cr:0.05~0.3質量%、Ti:0.05~0.3質量%のうち、少なく とも1種以上を含有し、残部がAlおよび不可避 的不純物からなる芯材2を使用することがで� �る。しかし、芯材2は、特に限定されるもの� ��はなく、通常使用する芯材2であれば、どの ようなものでもよい。例えば、強度を向上さ せるため、Mg:0.01~0.7質量%を含有してもよく、 その他Fe等を含有してもよい。

≪犠牲材≫
 犠牲材3は、Fe:0.03~0.30質量%、Mn:0.01~0.40質量%� ��Si:0.4~1.4質量%、Zn:2.0~5.5質量%、Mg:0.05質量%以� ��を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物� �らなり、かつ、600℃×5分間熱処理後の結晶� �径が100~400μmを満たすことを必要とする。
 なお、ここでの600℃×5分間熱処理後という� ��は、ろう付時におけるものである。

 <Fe:0.03~0.30質量%>
 Feは、Al、Mn、Siとともに金属間化合物であ� �Al-Mn-Fe、Al-Fe-Si、Al-Mn-Fe-Si系化合物等を形成� �て合金組織中に晶出(crystallization)または析出 (precipitation)し、ろう付後強度を向上させる。
 Feの含有量が0.03質量%未満では、ろう付後強 度の向上効果を得ることができない。一方、 0.30質量%を超えると、Al-Mn-Fe、Al-Fe-Si、Al-Mn-Fe- Si系化合物等が増大してカソード(cathode)反応� ��が増大し、耐食性が劣化する。
 したがって、Feの含有量は、0.03~0.30質量%と� ��る。

 <Mn:0.01~0.40質量%>
 Mnは、Al、Fe、Siとともに金属間化合物であ� �Al-Mn-Fe、Al-Mn-Si、Al-Mn-Fe-Si系化合物等を形成� �て合金組織中に晶出または析出し、ろう付� �後強度を向上させる。
 Mnの含有量が0.01質量%未満では、ろう付後強 度の向上効果を得ることができない。一方、 0.40質量%を超えると、犠牲材3表面のろうの流 動性(flowability)を低下させ、ろう付性(ろう流� ��性)が劣化する。
 これは、犠牲材3表面に液相(liquid phase)ろう (溶融(melting)ろう)が接しながら広がる際に、� ��牲材3中のMnが、液相ろうの犠牲材3表面での 濡れ性(wettability)を低下させるためである。
 したがって、Mnの含有量は、0.01~0.40質量%と� ��る。

 <Si:0.4~1.4質量%>
 Siは、Al、Fe、Mnとともに金属間化合物であ� �Al-Fe-Si、Al-Mn-Si、Al-Mn-Fe-Si系化合物等を形成� �て合金組織中に晶出または析出し、ろう付� �強度を向上させる。またSiは、その一部が合 金組織中に固溶して、ろう付後強度を向上さ せる。
 Siの含有量が0.4質量%未満では、固溶不足等� ��より、ろう付後強度の向上効果を得ること� ��できない。一方、1.4質量%を超えると、Al-Fe- Si、Al-Mn-Si、Al-Mn-Fe-Si系化合物等が増大してカ ソード反応性が増大し、耐食性が劣化する。
 したがって、Siの含有量は、0.4~1.4質量%とす る。

 <Zn:2.0~5.5質量%>
 Znは、犠牲材3の電位を卑にさせる効果があ� ��、犠牲材3に添加することによって芯材2に� �する犠牲陽極効果を高め、耐食性を向上さ� �る。
 Znの含有量が2.0質量%未満では、電位を卑に� ��る効果を得ることができず、犠牲陽極効果� ��不十分となり、耐食性が劣化する。一方、5 .5質量%を超えると、犠牲材3の融点が低下す� �ため、チューブ、ヘッダ、フィン等の各部� �をろう付して熱交換器を接合するろう付工� �において、犠牲材3が部分的に溶解するおそ� ��がある。犠牲材3が部分的に溶解すると、ろ う付性(ろう流動性)、ろう付後強度、耐食性� ��劣化する。
 したがって、Znの含有量は、2.0~5.5質量%とす る。

 <Mg:0.05質量%以下>
 Mgは、合金組織中に固溶して、ろう付後強� �を向上させる。さらに、犠牲材3に含まれるZ nとの間でMgZn ₂ の組成からなる金属間化合物を形成するため 、ろう付後強度がより向上する。
 Mgの含有量が、0.05質量%を超えると、フラッ クス(flux)とMgが反応し、MgF ₂ 等の錯化合物を生成する。そのため、フラッ クス自体の活性度がさがり、犠牲材3表面の� �化皮膜を破る作用が低下して、ろう付性が� �化する。
 したがって、Mgの含有量は、0.05質量%以下と する。
 なお、ろう付後強度向上の効果を得るには� ��0.003質量%以上添加することが好ましい。

 <残部:Alおよび不可避的不純物>
 犠牲材3の成分は前記の他、残部がAlおよび� ��可避的不純物からなるものである。なお、� ��可避的不純物としては、例えば、Cu、Ni、Bi� ��Zr、Sn、P、Be、B等を0.25質量%以下含有するこ とが考えられるが、本発明の効果を妨げない 範囲においてこれらを含有することは許容さ れる。

 <犠牲材の結晶粒径>
 ろう付時における600℃×5分間熱処理後の結� ��粒径を100~400μmの範囲とする。
 犠牲材3組織中の結晶粒径をこの範囲とする ことにより、ろう付時に、犠牲材3とろう材4� ��接合部位において、結晶粒の粒界を伝って� ��相ろうが広がるろう広がり性(ろう流動性)� �向上し、フィレット(ろうだまり)の長さが長 くなる。これにより、ろう付性を向上させる ことができる。

 結晶粒径が100μm未満では、犠牲材3表面の粒 界密度が大きくなりすぎて、液相ろうの粒界 での保持(トラップ)が増え、ろう広がり性(ろ う流動性)が低下する。一方、結晶粒径が400μ mを超えると、犠牲材3表面の粒界密度が小さ� ��なりすぎて、ろう広がり性(ろう流動性)が� �害される。なお、粒界は粒内と異なり、結� �方位の乱れた部分であるので、粒内と比較� �て、液相ろうが反応して(溶けて)広がりやす い(広がる経路となりやすい)。
 したがって、ろう付時における600℃×5分間� ��処理後の結晶粒径を100~400μmの範囲とする。
 なお、ろう付時における600℃×5分間熱処理� ��の結晶粒径は、好ましくは、120~380μmの範囲 とする。結晶粒径が120~380μmの範囲であると� �犠牲材3表面の粒界密度がより適度となり、� ��う広がり性(ろう流動性)がさらに向上しや� �い。

 ここで、犠牲材3組織中の結晶粒径は、犠牲 材3(犠牲材用鋳塊)の均質化熱処理の条件また は芯材2(芯材用部材)、ろう材4(ろう材用部材) と重ね合わせた後、熱間圧延を行う前に加熱 する熱処理の条件と、最終冷間圧延における 仕上げ冷延率とを調整することにより、ろう 付時における600℃×5分間熱処理後に、100~400μ mの範囲となるように制御することができる� �
 均質化熱処理の場合は、条件を450~610℃、好 ましくは、450~560℃×1~30時間とし、均質化熱� �理を行わない場合は、熱間圧延を行う前に� �熱する熱処理において、条件を450~560℃×1~30� ��間とする。また、均質化熱処理を行う場合� ��、行わない場合も、最終冷間圧延における� ��上げ冷延率は、20~40%とする。

 なお、結晶粒径の範囲を、ろう付時にお� ��る600℃×5分間熱処理後のものとしたのは、� ��記したとおり、ろうの広がりは、結晶粒径� ��よって変化するが、このろうの広がりは、� ��う付温度の600℃付近まで温度が達したとき� ��、ろうが溶解し、液相ろうが粒界を伝わる� ��とでおきるため、600℃付近まで温度が達し� ��ときの結晶粒径が判ればよいためである。� ��た、厳密には、ろうが溶解するのは、577~600 ℃位であるが、この温度範囲内において、ろ うの広がりに大きな変化はないため、600℃×5 分間熱処理後のものとした。

 なお、結晶粒径の測定は、JIS H:0501 7.切断� ��に記載されている方法により行うことがで� ��る。
 すなわち、犠牲材3表面を光学顕微鏡で写真 撮影し、圧延方向に直線を引き、直線の長さ の線分によって切られる結晶粒個数を数える ことにより行うことができる。

 <犠牲材厚>
 犠牲材3の厚さは、30~55μmの範囲であること� ��好ましい。
 犠牲材3の厚さが30μm未満では、犠牲防食効� ��(sacrificial anti-corrosion effect)が小さくなりや すく、内面側(冷却水側)の耐食性が劣化しや� ��い。一方、55μmを超えると、芯材2の厚さが� ��くなり、ブレージングシート1aの強度が低� �しやすくなる。

≪ろう材≫
 ろう材4は、Al-Si系合金からなり、ここで、A l-Si系合金とは、Siの他に、Znを含有した合金� ��含むものである。すなわち、Al-Si系合金と� �ては、Al-Si系合金、またはAl-Si-Zn系合金が挙� ��られる。
 ろう材4としては、例えば、Si:7~12質量%を含� ��したAl-Si系合金を使用することができる。

 Siの含有量が7質量%未満では、ろう付温度で のAl-Si液相量が少なく、ろう付性が劣りやす� ��なる。一方、12質量%を超えると、ろう材鋳� ��時に粗大初晶(primary crystal)Siが増大するた� �、ブレージングシート1aにした場合の芯材2/� ��う材4界面での過剰溶融を生じやすく、ろう 付後強度、耐食性を劣化させやすい。
 しかし、ろう材4は、特に限定されるもので はなく、通常使用するAl-Si系(Al-Si-Zn系)合金で あれば、どのようなものでもよい。例えば、 Si、Znの他、Fe、Cu、Mn、Mg等を含有してもよい 。

 次に、本発明に係る熱交換器用アルミニウ� ��合金ブレージングシートの他の実施形態に� ��いて説明する。
 熱交換器用アルミニウム合金ブレージング� ��ートは、芯材の一面側の最表面に犠牲材、� ��面側の最表面(surface)にろう材が形成されて� ��ればよく、図1(b)に示すように、芯材2の一� �側に犠牲材3と、芯材2の他面側に中間材5、� �う材4を形成した4層の熱交換器用アルミニウ ム合金ブレージングシート1b(ブレージングシ ート1b)でもよい。
 また、図示しないが、さらに、ろう材、犠� ��材、中間材の層数を増やした5層以上のブレ ージングシートでもよい。

≪中間材≫
 中間材5は、芯材2にMgを添加した場合に、ろ う材4側へのMgの拡散を防止するためのMg拡散� ��止層として、また、ろう材4側の耐食性を向 上させるための犠牲防食層として、芯材2と� �う材4との間に備えてもよい。
 中間材5は、Al-Mn系合金からなり、ここで、A l-Mn系合金とは、Mnの他に、Cu、Si等を含有し� �合金も含むものである。
 中間材5としては、例えば、Al-Mn-Cu-Si系合金� ��使用することができる。しかし、中間材5は 、とくに限定されるものではなく、通常使用 する中間材5であれば、どのようなものでも� �い。例えば、Mn、Cu、Siの他、Tiを含有しても よい。

 次に、図2を参照して、熱交換器用アルミ ニウム合金ブレージングシートの製造方法(� �造工程)の一例について説明する。

 まず、芯材用アルミニウム合金、犠牲材用� ��ルミニウム合金およびろう材用アルミニウ� ��合金を連続鋳造により溶解、鋳造し、必要� ��応じて面削(surface milling)、均質化熱処理し� ��、芯材用鋳塊(ingot)(芯材用部材)、犠牲材用� ��塊、ろう材用鋳塊を得る。ここで、犠牲材� ��鋳塊においては、均質化熱処理を行う場合� ��、ろう付時における600℃×5分間熱処理後の� ��晶粒径を100~400μmに制御するため、条件を450 ~610℃(好ましくは、450~560℃)×1~30時間とする� �また、犠牲材用鋳塊およびろう材用鋳塊に� �いては、それぞれ所定厚さに熱間圧延また� �切断して、犠牲材用部材、ろう材用部材を� �る(芯材用部材準備工程:S1a、犠牲材用部材準 備工程:S1b、ろう材用部材準備工程:S1c)。
 なお、図示しないが、中間材を設ける場合� ��、前記した犠牲材用部材またはろう材用部� ��と同様の方法で、中間材用部材を作製する� ��とができる。

 ついで、芯材用部材、犠牲材用部材および� ��う材用部材(必要に応じて、中間材用部材)� �所定のクラッド率(clad ratio)になるように重� ��合わせ工程(S2)で重ね合わせた後、熱処理工 程(S3)で400℃以上の温度で熱処理し、熱間圧� �工程(S4)で圧着(roll bonding)して板材とする。� ��お、熱処理工程(S3)の加熱においては、犠牲 材用鋳塊に均質化熱処理を行わない場合は、 ろう付時における600℃×5分間熱処理後の結晶 粒径を100~400μmに制御するため、条件を450~560� ��×1~30時間とする。
 その後、粗鈍工程(S5)、冷間圧延工程(S6)、� �間焼鈍工程(S7)、冷間圧延工程(S8)を経て所定 の板厚とする。

 なお、粗鈍工程(S5)は、元素の拡散を促進 させる場合には実施してもよい。また、中間 焼鈍工程(S7)における中間焼鈍の条件は、350~4 50℃、3時間以上が好ましく、最終の冷間圧延 工程(S8)における冷延率(仕上げ冷延率)(cold ro lling reduction)は、ろう付時における600℃×5分� ��熱処理後の結晶粒径を100~400μmに制御するた め、20~40%となるようにする。また、最終の板 厚とした後、成形性等を考慮して仕上げ焼鈍 工程(S9)により仕上げ焼鈍を施してもよい。� �上げ焼鈍を行うと、材料が軟化し、伸びが� �上するため、加工性を確保することができ� �。