表面处理铝合金和表面处理铝合金包覆材的制作方法

文档序号:11672883阅读:300来源:国知局
本发明涉及耐腐蚀性优异的表面处理铝合金和表面处理铝合金包覆材,特别是涉及作为汽车用的热交换器等所使用的钎焊板的表面处理铝合金和表面处理铝合金包覆材。
背景技术
:汽车所搭载的散热器、冷凝器、蒸发器等的热交换器,多是将轻量而热传导性优异的铝合金的板材进行成形、组装,经钎焊而制造的。这样的铝合金,例如作为散热器等的管道时,则外表面曝露在大气中,内表面曝露在冷却水中。若曝露在在这些腐蚀环境下,则腐蚀(点腐蚀)局部性地进行,有可能导致贯通孔形成。作为管外表面的防腐对策,一般采取所谓的阴极防腐法(电防腐法),即,使电位比形成管的铝合金低的al-zn合金等所形成的翅片材接触,可知是有效的。管内表面作为针对腐蚀性的水溶液时的防腐对策,大多情况也适用阴极防腐法,具体来说,一般是按照相对于基材(芯材)的铝合金作为牺牲阳极起作用的方式,将电位比较低的al-zn合金等所构成的牺牲材层叠在材料的内面侧,并以由此而成的包覆材形成管。另外还会并用的是,在冷却水中再添加腐蚀抑制剂(インヒビター:inhibitor)。另外,热交换器中适用铝合金时,为了进行所述钎焊,除了牺牲材以外,作为在一面或两面包覆有由al-si合金构成的钎料的包覆材(钎焊板)的情况也很多。另一方面,从机器的轻量化和小型化的观点出发,要求热交换器材料的薄壁化,例如使用板厚0.2mm左右的薄壁的铝合金包覆材。为了让这样的薄壁材仍具备热交换器所需要的强度,在铝合金的芯材中,例如,适量添加mn、si、cu等的合金元素而确保强度。为了对应近年的汽车轻量化需求,要求也使汽车用热交换器轻量化,用于热交换器的材料的进一步薄壁化的要求高涨。如果要使材料进一步薄壁化,则需要更进一步的高强度化,利用合金成分和热处理条件的适当化来实现高强度化正在研究。但是,这些合金成分和热处理条件带来的高强度化也有限度,尽可能减少对强度贡献小的牺牲材的厚度正在研究。另外,热交换器材料有进一步长寿命化的需求,要求耐腐蚀性的提高。但是,基于上述的高强度化的观点,若降低牺牲材厚度,则牺牲防腐寿命变短,此外,如果使板厚更小,则因腐蚀造成的穿孔(贯通)也将容易发生。因此,需要更高的耐腐蚀化技术,通过牺牲材的al-zn系合金的成分最佳化等带来的耐腐蚀性提高等受到研究(专利文献1)。此外,通过表面处理确保耐腐蚀性也受到研究,例如,在专利文献2中公开有一种铝材制热交换器的耐腐蚀处理方法,其是在使亲水化处理液附着后,再进行烘烤处理的方法。在本技术中,形成以分子内具有以羟基、羧基、酰胺基、氨基等的亲水性树脂为主体的被膜。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2013-204078号公报【专利文献2】日本特开2011-131206号公报但是,专利文献2所述的耐腐蚀处理方法中的树脂被膜,在高于玻璃化转变点的温度下,被膜的腐蚀性物质的透过变得容易,防腐性极端降低。因此,很多情况是得不到充分的耐腐蚀效果。另外,所述的高耐腐蚀化技术能够对应一定程度的薄壁·高强度化,但要求进一步的薄壁化·高强度化,则最终认为要省略无助于强度的牺牲材。技术实现要素:本发明鉴于这样的状况而形成,其目的在于,提供一种不用牺牲材,也能够维持耐腐蚀性的铝合金和铝合金包覆材。本发明者反复锐意研究的结果发现,通过在铝合金的至少一侧的表面上形成具有特定的特性的表面被膜,而能够得到耐腐蚀性优异的铝合金或铝合金包覆材,从而过完成了本发明。即,本发明关于以下的[1]~[7]。[1]一种表面处理铝,其特征在于,是在铝合金的至少一侧的面上形成有表面被膜的表面处理铝合金,所述表面被膜的厚度为0.1~10μm,构成所述表面被膜的物质,含有合计80质量%以上的温度500k下的标准生成自由能为-500kj/mol以下的氧化物,且所述氧化物的平均粒径为5~50nm。[2]根据所述[1]记述的表面处理铝合金,其中,所述表面被膜作为所述氧化物,含有合计80质量%以上的从tio2、zro2、sio2、mgo和cao所构成的群中选择的一种或两种以上。[3]根据所述[1]或[2]记述的表面处理铝合金,其中,所述铝合金含有si:0.3~1.5质量%、mn:0.6~2.0质量%、cu:0.1~3.0质量%、ti:0.05~0.5质量%、fe:0.01~0.5质量%、及びzn:0.5质量%以下,余量是al和不可避免的杂质。[4]根据所述[3]记述的表面处理铝合金,其中,所述铝合金还含有从cr:0.05~0.5质量%、zr:0.05~0.5质量%和mg:0.05~1.0质量%中选择的一种或两种以上。[5]一种表面处理铝合金包覆材,是在作为芯材的铝合金的一侧的面上形成有皮材,在另一侧的面上形成有表面被膜的铝合金包覆材,其中,所述皮材由厚度10μm以上的al-si系合金构成,形成有所述表面被膜的芯材是所述[1]~[4]中的任意一项所述的表面处理铝合金。[6]根据所述[1]~[4]的任意一项所述的表面处理铝合金,其中,使用于汽车的热交换器。[7]根据所述[5]记述的表面处理铝合金包覆材,其中,使用于汽车的热交换器。本发明的表面处理铝合金或表面处理铝合金包覆材即使不使用牺牲材,也能够确保热交换器等所要求的耐腐蚀性,由此,在相同板厚的情况下,能够得到更高强度的铝合金或铝合金包覆材。换言之,由于能够以更薄的板厚,得到与使用了牺牲材的铝合金或铝合金包覆材相同的强度,所以在热交换器的轻量化和小型化上有效。本发明的铝合金包覆材,特别是作为因冷却水造成内面腐蚀为问题的散热器管材,也非常适合。具体实施方式通常公知的是,在铝(以下,仅称为“铝”。)合金的表面形成有自然氧化皮膜(al2o3),具有抑制铝合金基材的腐蚀的作用。但是,自然氧化皮膜的厚度为数nm左右,因此在腐蚀环境中,由于cl离子等的皮膜破坏作用而容易被破坏,铝合金基材在腐蚀环境露出,腐蚀(点腐蚀)的进行发生。另外,公知的是热力学上稳定氧化物能够成为金属材料的保护被膜,在铝合金表面形成比自然氧化皮膜厚的稳定氧化物,认为可以得到高于上述的自然氧化皮膜的耐腐蚀效果。但是,将通常的稳定氧化物所构成的被膜形成于铝合金上时,由于来自氧化物粒子间的腐蚀性物质的侵入,导致局部腐蚀发生,多有得不到充分的耐腐蚀性的情况。通过使被膜厚度增大,虽然能够抑制这样的来自氧化物粒子间的腐蚀性物质的侵入,但是被膜厚度的增大会阻碍作为铝合金的特征的热传导的优点,因此不为优选,特别是面向热交换器的应用困难。因此,本发明者针对省略铝合金包覆材的牺牲材而确保耐腐蚀性的方法进行研究,结果发现:通过形成在规定量以上含有热力学上稳定的氧化物的表面被膜,使该被膜的厚度和氧化物粒子的大小适当化,能够不阻碍热交换效率而取得优异的耐腐蚀效果。此外还发现,通过使铝合金的化学成分最佳化,借助与该被膜的协同效果,能够得到更优异的耐腐蚀效果。即,本发明是在铝合金的至少一侧的面上形成有表面被膜的表面处理铝合金,其特征在于,所述表面被膜的厚度为0.1~10μm,构成所述表面被膜的物质,含有合计80质量%以上的温度500k下的标准生成自由能为-500kj/mol以下的氧化物,且所述氧化物的平均粒径为5~50nm。另外,本发明还涉及以铝合金为芯材,在该铝合金的一侧的面上形成有皮材,在另一侧的面上形成有所述表面被膜的铝合金包覆材。以下,对于构成本发明的表面处理铝合金和铝合金包覆材的表面被膜和化学成分组成等的各要素进行说明。<表面被膜f>在本发明的表面处理铝合金中,在铝合金的至少一侧的表面上形成有表面被膜f。该被膜f的厚度为0.1~10μm,构成被膜f的物质,含有合计80质量%以上的温度500k下的标准生成自由能为-500kj/mol以下的氧化物,并且,该氧化物的平均粒径为5~50nm,由此,表面处理铝合金能够得到优异的耐腐蚀性。关于被膜f的厚度,若过薄,则腐蚀性物质从氧化物粒子间侵入,使局部腐蚀发生,由此得不到耐腐蚀性。为了抑制腐蚀性物质的侵入而得到充分的耐腐蚀性,需要被膜厚度为0.1μm以上。被膜f的厚度的优选的下限为0.15μm以上,更优选为0.2μm以上。另外,若被膜f的厚度太厚,则使热交换效率降低,因此需要为10μm以下。被膜f的厚度的优选的上限为9μm以下,更优选为8μm以下。被膜f的厚度,能够通过以sem(扫描型电子显微镜)或tem(透射型电子显微镜)从断面观察被膜部分来进行测量。构成被膜f的氧化物需要热力学的稳定性,但在本发明中,以标准生成自由能作为其尺度来规定构成物质。若考虑将铝合金用于热交换器时的使用温度范围,则根据温度500k下的标准生成自由能,能够评价使用环境下的氧化物的稳定性。该标准生成自由能高于-500kj/mol的氧化物,因为使用环境下的稳定性不足,所以得不到充分的耐腐蚀性。因此,构成本发明的被膜f的氧化物需要温度500k下的标准生成自由能为-500kj/mol以下。还有,温度500k下的标准生成自由能是氧化物固有的值。构成表面被膜f的物质之中,通过氧化物合计为80质量%以上,能够得到具有良好的耐腐蚀性这样的效果。氧化物更优选合计为85质量%以上,进一步优选为90质量%以上。形成表面被膜f的氧化物的种类和含量能够由x射线衍射法(xrd)测量。作为本发明的适合被膜f的氧化物,可列举tio2、zro2、sio2、mgo、cao、al2o3、cr2o3、la2o3、ce2o3、y2o3、nb2o5、ta2o5等。其中,由于tio2、zro2、sio2、mgo和cao对铝合金的表面处理性良好,所以优选。通过含有从tio2、zro2、sio2、mgo和cao所构成的群中选择的一种或两种以上合计80质量%以上,更优选使之含有85质量%以上,能够得到更优异的耐腐蚀效果。形成被膜f的氧化物的粒径关系到腐蚀性物质的侵入抑制,因此需要适当化。若氧化物的粒径过小,则在被膜形成时,粒子间的溶剂蒸发而体积收缩变大,因此被膜容易发生裂纹等的缺陷,其结果是,有不能抑制腐蚀性物质的侵入而使局部腐蚀发生的情况。另外,若氧化物的粒径过大,则在粒子间产生间隙而无法成为致密的被膜,因此不能抑制腐蚀性物质从粒子间的侵入,有可能使局部腐蚀发生。因此,形成被膜f的氧化物的平均粒径需要为5nm以上、50nm以下。氧化物的平均粒径的下限优选为6nm以上,更优选为7nm以上。氧化物的平均粒径的上限优选为48nm以下,更优选为46nm以下。氧化物能够通过例如由金属醇盐的加水分解而得到氧化物粒子的醇盐法等的化学的方法(液相法)等取得,而这种情况下,能够借助合成温度和金属醇盐浓度等的处理条件来调整氧化物的平均粒径。另外氧化物的平均粒径能够由动态光散射法进行测量。形成被膜f的方法没有特别限定,例如,能够通过使构成被膜f的氧化物粒子分散在适当的溶剂中形成分散液,将该分散液涂布在铝合金的表面,并使之干燥而形成。作为溶剂,能够例示纯水和硅酸烷基酯等的有机溶剂。在这样的方法中,因为溶剂中的氧化物稳定而不会发生化学反应等,所以分散的氧化物的粒径不发生变化,另外,氧化物的混合组成直接成为被膜f的组成。因此,使分散在溶剂中的氧化物粒子的平均粒径为本发明的规定范围,调整分散液中的氧化物粒子浓度和涂布量,由此能够调整被膜f的厚度。将分散液涂布在铝合金表面后,例如,也能够加热至100~300℃左右的温度而使之干燥。如此通过实施加热干燥,能够使干燥工序短时间化,因此能够缩短形成被膜f的时间。干燥加热的方法可以是使用干燥器等而吹送暖风的方法,也可以是插入调整过温度的大气热处理炉中的方法。用于构成被膜f的氧化物粒子的制造方法也没有特别限定,能够由一般的固相法、液相法、气相法等取得。被膜f可以在铝合金的一侧的表面上形成,也可以在两侧的表面上形成。但是,以铝合金作为包覆材的芯材使用时,在一侧的表面上形成被膜f,在另一侧的表面上形成后述的皮材。本发明的被膜f预先在铝合金或后述的铝合金包覆材的作为芯材的铝合金的表面上形成,可以制作热交换器等的机器,也可以使用铝合金或铝合金包覆材经钎焊或焊接等而制作热交换器等的机器之后,再在其表面形成被膜f。<铝合金(包覆材的芯材)的化学成分>铝合金或铝合金包覆材的作为芯材的铝合金(以下,统称为“铝合金”。)优选含有si、mn、cu、ti、fe和zn,更优选还含有从cr、zr和mg所构成的群中选择的一种或两种以上。还有,铝合金的余量是al和不可避免的杂质。还有,铝合金的成分能够由jish1305:2005所规定的发射光谱分析方法等测量。以下,对于各元素及其含量进行说明。还有,在本说明书中,表示数值范围的所谓“~”,其使用是将其前后所述的数值作为下限值和上限值而含有的意思。(si:0.3~1.5质量%)si具有使铝合金的强度提高的效果,特别是与mn共存而形成al-mn-si系金属间化合物,能够进一步提高强度。为了使铝合金包覆材的强度充分,优选芯材中的si含量为0.3质量%以上,更优选为0.35质量%以上,进一步优选为0.4质量%以上。另一方面,因为si使铝合金的熔点下降,若过剩地添加,则钎焊时有发生芯材熔融的情况。因此芯材中的si含量优选为1.5质量%以下,更优选为1.4质量%以下,进一步优选为1.3质量%以下。(mn:0.6~2.0质量%)mn与si同样具有使铝合金的强度提高的效果,特别是与si共存而形成al-mn-si系金属间化合物,能够进一步提高强度。另外,mn使铝合金的熔点上升,因此在添加si等使熔点降低的合金元素时,其在用于防止钎焊时的芯材熔融发生这一问题上而需要添加。为了使铝合金包覆材的强度和熔点降低抑制充分,芯材中的mn含量优选为0.6质量%以上,更优选为0.65质量%以上,进一步优选为0.7质量%以上。另一方面,若mn过剩地添加,则粗大的晶化物析出,有铝合金包覆材的加工性降低的情况。因此,芯材中的mn含量优选为2.0质量%以下,更优选为1.9质量%以下,进一步优选为1.8质量%以下。(cu:0.1~3.0质量%)cu与si和mn同样,具有使铝合金的强度提高的效果,是铝合金包覆材的高强度化所需要的。另外,cu具有使铝合金的电位变高的作用。为了使这些效果充分,芯材中的cu含量优选为0.1质量%以上,更优选为0.2质量%以上,进一步优选为0.3质量%以上。另一方面,若cu过剩地添加,则在晶界大量析出cu化合物,容易发生晶界腐蚀,或熔点降低而在钎焊时招致芯材的熔融。因此,芯材中的cu含量优选为3.0质量%以下,更优选为2.9质量%以下,进一步优选为2.8质量%以下。(ti:0.05~0.5质量%)ti在芯材中以层状分布,具有抑制点腐蚀的进展的作用,是提高耐局部腐蚀性所需要的。另外,ti也是在用于提高铝的强度上所需要的。为了使这些效果充分,优选芯材中的ti含量为0.05质量%以上,更优选为0.06质量%以上,进一步优选为0.07质量%以上。但是,若ti的含量高于0.5质量%,则生成al-ti系的粗大的金属间化合物,有在成形加工时成为开裂的要因的情况。因此,芯材中的ti含量优选为0.5质量%以下,更优选为0.45质量%以下,进一步优选为0.4质量%以下。(fe:0.01~0.5质量%)fe作为金属间化合物晶化·析出,具有使铝合金的强度提高的效果,是铝合金包覆材的高强度化所需要的。为了得到这样的效果,fe含量优选为0.01质量%以上,更优选为0.02质量%以上,进一步优选为0.03质量%以上。另一方面,若fe含量高于0.5质量%而变得过剩,则除了成形加工性降低以外,还有局部腐蚀性增加的情况。因此,芯材中的fe含量优选为0.5质量%以下,更优选为0.45质量%以下,进一步优选为0.4质量%以下。(zn:0.5质量%以下)zn使铝合金的腐蚀电位和点腐蚀电位低,是使耐腐蚀性降低的元素,优选为尽可能地少。推荐本发明中允许的zn优选为0.5质量%以下,更优选为0.4质量%以下,进一步优选为0.3质量%以下。(从cr:0.05~0.5质量%、zr:0.05~0.5质量%和mg:0.05~1.0质量%中选择的一种或两种以上)cr和zr使铝合金的点腐蚀电位变高,具有提高耐腐蚀性的效果。另外,cr和zr对于强度的提高也是有效的元素。为了得到这些元素的效果,优选cr和zr中的至少任意一方为0.05质量%以上。另外cr和zr各自的含量更优选为0.06质量%以上,进一步优选为0.07质量%以上。但是,如果cr和zr过剩添加,则在铸造时生成巨大晶化物,有制造困难的情况。因此,cr和zr的含量分别优选为0.5质量%以下,更优选为0.45质量%以下,进一步优选为0.4质量%以下。另外,mg通过与si共存,在钎焊的加热时等形成mg2si化合物,具有使强度提高的作用。为了得到这一效果,芯材的mg含量优选为0.05质量%以上,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为0.11质量%以上,特别优选为0.12质量%以上。但是,如果芯材的mg过剩地添加,则有使钎焊性降低的情况。因此,mg优选为1.0质量%以下,更优选为0.9质量%以下,进一步优选为0.8质量%以下。即,优选含有从cr、zr和mg中选择的一种或两种以上,这时的含量如上述。用于本发明的表面处理铝合金包覆材的芯材(铝合金),其所述的各组成成分以外的余量由al和不可避免的杂质(不可避免的杂质)构成。不可避免的杂质,如果在不妨碍本发明的效果的范围内,则也可以含有。不可避免的杂质,如果含量的合计大体低于1.0质量%则可允许。<铝合金包覆材>本发明的铝合金包覆材,以铝合金为芯材,在该铝合金的一侧的面上形成所述表面被膜f,在另一侧的面上形成皮材r。该皮材r由al-si系合金构成,也可以作为钎焊管等的包覆材使用。作为构成用于钎焊的皮材r的al-si系合金,例如,能够使用含有4质量%以上、12质量%以下的si的al-si合金,能够使用4045合金和4343合金等。形成皮材r时,为了得到钎焊后的牺牲防腐效果,也可以例如添加1质量%以上且6质量%以下的zn。形成皮材r时,皮材r的各组成成分以外,余量由al和不可避免的杂质构成。不可避免的杂质,如果在不妨碍本发明的效果的范围内则也可以含有。不可避免的杂质,含量的合计如果大致低于1.0质量%则可允许。形成皮材r时,为了得到良好的钎焊性,优选调整皮材r的厚度。若皮材r的厚度太薄,则钎焊时的焊剂的熔融量不足,钎焊不良容易发生等,钎焊性降低。因此,为了确保钎焊性,皮材r的厚度优选为10μm以上,更优选为12μm以上,进一步优选为15μm以上。皮材r的厚度能够通过包覆材的断面观察进行测量。在本发明的铝合金包覆材中,如果芯材(铝合金)中含有mg,则钎焊时该mg向钎料扩散,钎焊性有降低的情况。这种情况下,为了抑制钎焊性的降低,也可以在芯材与皮材r之间包覆中间材。作为中间材的化学成分,例如,能够例示含有si:0.3~2.0质量%、mn:0.6~2.0质量%、cu:0.1~3.0质量%、ti:0.05~0.5质量%、及fe:0.01~0.5质量%,余量由al和不可避免的杂质构成的铝合金。<铝合金的制造方法>本发明的表面处理铝合金和表面处理铝合金包覆材,只要表面被膜具有所述特性,则制造方法未特别限定,由公知的制造方法制造。以下说明其一例。关于铝合金,熔炼、铸造成分组成的铝合金,再根据需要进行均质化热处理,得到铸块。铸块经由轧制(热轧、冷轧)或切割,达到期望的厚度。关于铝合金包覆材,首先,熔炼、铸造芯材s和皮材r,还有根据需要的中间材各自的成分组成的铝合金,再根据需要进行均质化热处理,得到各自的铸块。铸块经由轧制(热轧、冷轧)或切割,以达到期望的包覆率的方式分别成分既定厚度的板材。其次,将皮材r/芯材s,或根据需要按皮材r/中间材/芯材s的顺序使各个板材重合,通过热轧进行压接而成为一体的板材,再进行冷轧至既定的最终板厚,制成铝合金包覆材。在所述冷轧中,也可以根据需要进行中间退火。【实施例】以下,列举实施例和比较例更具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例限定,在能够符合其宗旨的范围内也可以加以变更实施,这些均包含在本发明的技术范围内。<试验片的制作>用于芯材s和皮材r的铝合金的化学成分(组成),分别显示在表1和表2中。熔炼、铸造具有这些组成的各个铝合金,分别制作1kg~20kg的铸块。表1所示的芯材s的铸块以500~550℃实施1小时的均质化热处理后,进行热轧和冷轧,成为板厚5mm~33mm的板材(s1~s22)。表2所示的皮材r的铸块以500℃实施3小时的均质化热处理后进行,热轧和冷轧,所为板厚3mm~4mm的板材(r1~r3)。【表1】【表2】表2皮材r的成分组成(质量%)余量是al和不可避免的杂质标号siznr19.9-r25.82.9r312.90.8关于表4的no.8、10、12、14及16~33所示的包覆材,将上述所得到的芯材s和皮材r各自的板材切断为150mm×100mm,分别磨削至规定的板厚。在芯材s的一面重合皮材r,以400~450℃进行热轧,再进行冷轧而制作厚度300μm的铝合金包覆材。芯材s和皮材r的组合如表4所示。对于所得到的铝合金包覆材,以相当于钎焊条件的600℃实施5分钟的加热处理。还有,关于表4的no.1~7、9、11、13及15所示的未形成皮材r的芯材s的单材,对于板厚5mm的板材以400~450℃进行热轧,再进行冷轧而制作厚度300μm的铝合金板。从如此得到的铝合金包覆材或单材上,切下大小为60mm×50mm的试验片。切下的60mm×50mm的试验片用丙酮清洗,使之干燥。其后,用テフロン(注册商标)胶带遮盖距试验面的边缘5mm和试验面以外的面。关于未形成皮材r的芯材s的单材,将试验片的任意一侧的面作为试验面,关于包覆材,将未形成芯材s的皮材r的面作为试验面。对于从遮盖下露出的试验面,实施以下的表面处理而形成被膜f。在表面处理中,按照表4所述的氧化物的组成混合氧化物粒子,在使之分散于水的分散液中浸渍试验片,并使之干燥,由此进行被膜形成。还有,使用的氧化物的标准生成自由能如表3所示。no.1的比较例是没有形成被膜f的未处理的铝合金。no.2是构成被膜f的氧化物的标准生成自由能不符合规定的例子。no.3作为构成被膜f的氧化物,是含有满足标准生成自由能的规定的la2o3,但其组成不符合规定的例子。no.4和no.5是准备平均粒径分别为3nm和56nm这样不符合规定的平均粒径的la2o3粒子,使之分散于水而进行被膜处理的例子。另外,no.6是使用的是平均粒径为20nm这样满足规定的la2o3粒子,并使之分散于水中的处理液来进行被膜处理,但是使用的是使处理液中的la2o3浓度为0.05质量%的分散液进行被膜处理,被膜f的厚度薄至0.04μm,为不满足规定的厚度。相对于此,no.7以后,则准备具有规定范围的平均粒径的各种氧化物粒子,使之以浓度0.5~20质量%适宜分散在水中,以这样的处理液来进行被膜处理。分散液为室温,处理时间(浸渍时间)为60秒,通过调整分散液中的氧化物粒子浓度,从而调整被膜厚度。浸渍后的干燥通过在150℃的大气气氛下加热30分钟来进行。以动态光散射法测量构成所形成的被膜的氧化物的平均粒径。另外,被膜的膜厚从断面经由sem或tem观察进行测量。结果显示在表4中。还有,表4所示的氧化物的组成是添加到分散液中的氧化物的混合比(质量%)。【表3】表3温度500k下的氧化物的标准生成自由能(δg)氧化物δg(kj/mol)zno-300cu2o-300tio2-800sio2-800al2o3-1000zro2-1000mgo-1100cao-1200la2o3-1700nb2o5-1700ta2o5-1800<腐蚀试验方法>作为腐蚀试验,实施喷雾35℃的5%nacl水溶液的盐水喷雾试验(试验1)。将铝合金和铝合金包覆材的试验片以距垂直15°的设置角设置在试验槽内。试验期为28天。试验片对于各铝合金,分别将各5片供试。另外,作为用于评价汽车的散热器内表面环境的腐蚀特性的腐蚀试验,实施用oy水的循环腐蚀试验(试验2)。试验溶液的oy水中,cl-:195ppm,so42-:60ppm,cu2+:1ppm,fe3+:30ppm,ph:3.0。将试验片浸渍oy水中,使用水浴器将试验溶液从室温经1小时加热至88℃,以88℃保持7小时后,以1小时冷却至室温,在室温的状态下保持15小时,这样的温度循环1天施加1个周期。试验期为84天。试验片中,关于各铝合金,分别各5片供试。在试验1、试验2各自的腐蚀试验后,从试验片上去除掉用于遮盖的テフロン胶带,浸渍在60%硝酸中除去试验片的腐蚀生成物。之后,试验片实施水洗和丙酮清洗使之干燥,实施腐蚀状况的评价。腐蚀状况的评价中,首先,通过对试验片的目视观察,调查有无因腐蚀造成的穿孔(腐蚀贯通)。对于5片试验片均未确认到穿孔的铝合金,通过显微镜观察5片试验片的局部腐蚀发生状况,测量局部腐蚀深度。将5片试验片之中最深的局部腐蚀深度作为该铝合金的最大局部腐蚀深度。表4所示的腐蚀试验的耐腐蚀性的评价标准如下述。◎◎:5片试验片均没有腐蚀贯通和局部腐蚀◎:5片试验片均没有腐蚀贯通,有局部腐蚀,但最大局部腐蚀深度低于20μm○:5片试验片均没有腐蚀贯通,最大局部腐蚀深度在20μm以上、低于100μm△:5片试验片均没有腐蚀贯通,但最大局部腐蚀深度在100μm以上×:试验片的至少1片可见腐蚀贯通【表4】<腐蚀试验结果>腐蚀试验的耐腐蚀性评价结果显示在表4中。no.1~4是比较例,是脱离于本发明的某项规定之外的铝合金。其确认到发生了腐蚀贯通或深度100μm以上的局部腐蚀,耐腐蚀性不充分。no.2因为氧化物的平均粒径过小,所以氧化物分散液经涂布后的干燥,在被膜上发生裂缝等的缺陷,因此被膜的防腐效果不充分。no.3因为氧化物的平均粒径太大,所以被膜达不到致密,防腐效果不充分。no.4因为氧化物被膜太薄,所以防腐效果不充分,以致于贯通腐蚀。相对这些比较例而言,满足本发明的规定的no.5至no.33均未发生腐蚀贯通,局部腐蚀最大深度抑制在低于100μm,可知发挥着优异的耐腐蚀性。特别是形成有氧化物粒子为tio2、zro2、sio2、mgo和cao的一种或两种以上,合计80质量%以上的被膜的no.13等,试验1的耐腐蚀性进一步提高。另外,使铝合金的化学成分最佳化的no.17等,试验2的耐腐蚀性提高效果进一步提高。满足这两方的no.20等,可以说耐腐蚀性更进一步提高。另外,通过在铝合金中添加cr、zr和/或mg,可以说是其协同效果越发提高的结果。另外,本发明的效果无论在铝合金的单材中,还是在相反侧的面形成有皮材的包覆材中都同样可确认到。如以上,本发明的表面处理铝合金和表面处理铝合金包覆材可以说适合用于汽车等的热交换器等。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1