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DE112019004536T5 - Verfahren zum herstellen eines hartlotblechs - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines hartlotblechs Download PDF

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DE112019004536T5
DE112019004536T5 DE112019004536.9T DE112019004536T DE112019004536T5 DE 112019004536 T5 DE112019004536 T5 DE 112019004536T5 DE 112019004536 T DE112019004536 T DE 112019004536T DE 112019004536 T5 DE112019004536 T5 DE 112019004536T5
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DE
Germany
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Prior art date
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Pending
Application number
DE112019004536.9T
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Inventor
Yutaka Yanagawa
Tatsuya Ide
Taichi Suzuki
Tomoki Yamayoshi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UACJ Corp
Original Assignee
UACJ Corp
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Publication date
Application filed by UACJ Corp filed Critical UACJ Corp
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Abstract

Vorgesehen wird ein Herstellungsverfahren eines Hartlotblechs, das bei flussmittelfreiem Hartlöten eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit, die durch Fluktuationen im Taupunkt und in der Sauerstoffkonzentration verursacht wird, mindern kann. Eine Plattierungsplatte wird durch Überlagern einer Mehrzahl von Aluminiumplatten vorbereitet, die eine Kernmaterialplatte, die aus einem Aluminiummaterial besteht, und eine Zusatzmaterialplatte, die aus einer Al-Si-Serienlegierung besteht, aufweist, bei der ein metallenes Element, das leichter oxidiert als A1, in mindestens einer der Platten enthalten ist. Ein Mehrlagenblech, das eine Mehrzahl von Schichten aufweist, die ein Kernmaterial, das aus der Kernmaterialplatte besteht, und ein Zusatzmaterial, das aus der Zusatzmaterialplatte besteht und auf mindestens einer Seite des Kernmaterials angeordnet ist, aufweisen, wird durch Warmwalzen der Plattierungsplatte vorbereitet. Dann wird eine Oberfläche des Mehrlagenblechs unter Verwendung eines flüssigen Ätzmittels, das eine Säure enthält, geätzt. Anschließend wird das Mehrlagenblech zu einer gewünschten Dicke kaltgewalzt, und dadurch wird das Hartlotblech vorbereitet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Hartlotblechs.
  • HINTERGRUND
  • Aluminiumprodukte, wie beispielsweise Wärmetauscher, mechanische Teile und dergleichen, weisen zahlreiche Komponenten auf, die aus Aluminiummaterialien bestehen (die Aluminium und Aluminiumlegierungen aufweisen; unten gleichermaßen). Es ist oft der Fall, dass diese Komponenten unter Verwendung eines Hartlotblechs, das ein Kernmaterial und ein Zusatzmaterial, das auf mindestens einer Oberfläche des Kernmaterials vorgesehen ist, aufweist, hartgelötet werden. Das Kernmaterial des Hartlotblechs besteht typischerweise aus einer Aluminiumlegierung, deren Solidustemperatur 620°C oder höher ist. Zudem besteht das Zusatzmaterial aus einer Al-Si-Legierung, deren Solidustemperatur ungefähr 577°C ist.
  • Ein Flussmittelhartlötverfahren wird oft als ein Verfahren zum Hartlöten eines Aluminiummaterials verwendet, bei dem Hartlöten durch Auftragen eines Flussmittels auf die Oberflächen von zu verbindenden Abschnitten, d.h. die Oberflächen von Abschnitten, die durch Hartlöten zu verbinden sind, durchgeführt wird. Jedoch haften bei Flussmittelhartlötverfahren, nachdem das Hartlöten abgeschlossen worden ist, Flussmittel und der Rückstand davon an der Oberfläche des Aluminiumprodukts an. Das Flussmittel, der Rückstand davon oder dergleichen kann abhängig von der beabsichtigten Verwendung des Aluminiumprodukts Probleme verursachen. Außerdem ist es zum Entfernen des Flussmittels, des Rückstands davon und dergleichen notwendig, einen Säurewaschprozess durchzuführen, und die Kosten eines derartigen Prozesses sind in den letzten Jahren als ein Problem angesehen worden.
  • Zum Vermeiden der oben beschriebenen Probleme, die mit der Verwendung von Flussmittel einhergehen, sind, abhängig von der beabsichtigten Verwendung des Aluminiumprodukts, auch sogenannte Vakuumhartlötverfahren verwendet worden, bei denen Hartlöten in einem Vakuum ohne das Auftragen von Flussmittel auf die Oberflächen des zu verbindenden Abschnitts durchgeführt wird. Jedoch weisen Vakuumhartlötverfahren die Probleme dahingehend auf, dass eine Produktivität niedriger als bei Flussmittelhartlötverfahren ist und sich die Qualität der hartgelöteten Verbindung(-en) tendenziell verschlechtert. Zudem sind die Ausrüstungskosten, die Wartungskosten und dergleichen bei Lötöfen, die bei Vakuumhartlötverfahren verwendet werden, höher als bei Standardlötöfen.
  • Dementsprechend sind sogenannte flussmittelfreie Hartlötverfahren vorgeschlagen worden, bei denen Hartlöten in einer Edelgasatmosphäre ohne das Auftragen von Flussmittel auf die Oberflächen des zu verbindenden Abschnitts durchgeführt wird. Bei flussmittelfreiem Hartlöten wird Hartlöten von Aluminiummaterialien unter Nutzung eines Effekts durchgeführt, der einen Oxidfilm, in dem ein metallenes Element, wie beispielsweise Mg, Li usw., das leichter oxidiert wird als A1, an der Oberfläche des Hartlotblechs oder des gegenüberliegenden Materials vorliegt, auflöst. Folglich weisen Hartlotbleche, die bei flussmittelfreiem Hartlöten verwendet werden, ein Kernmaterial und ein Zusatzmaterial, das ein derartiges metallenes Element enthält, auf.
  • Jedoch wird, hinsichtlich eines derartigen metallenen Elements, da die Wirkung eines Auflösens des Oxidfilms schwächer als jene von Flussmittel ist, falls der Taupunkt und die Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre innerhalb des Lötofens ansteigen, dann das Auflösen des Oxidfilms durch Mg usw. tendenziell unzureichend werden. Folglich ist es bei flussmittelfreiem Hartlöten notwendig, den Taupunkt und die Sauerstoffkonzentration innerhalb des Lötofens mehr als bei Flussmittelhartlöten zu senken.
  • Im Übrigen können, aus verschiedenen Gründen, der Taupunkt und die Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre innerhalb des Lötofens von dem Taupunkt und der Sauerstoffkonzentration des Edelgases, das in den Lötofen zugeführt wird, variieren. Aus diesem Grund besteht, in der Situation, in der flussmittelfreies Hartlöten durchgeführt wird, ein Problem dahingehend, dass sich eine Hartlötbarkeit aufgrund von Fluktuationen in dem Taupunkt und der Sauerstoffkonzentration innerhalb des Lötofens tendenziell verschlechtert.
  • In Erwiderung auf derartige Probleme sind Hartlotblechherstellungsverfahren vorgeschlagen worden (z.B. Patentdokumente 1-3), bei denen, nachdem ein Hartlotblech vorbereitet worden ist, ein Ätzen zum Entfernen des Oxidfilms, der auf der Oberfläche vorliegt, durchgeführt wird.
  • STAND-DER-TECHNIK-LITERATUR
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1 japanische offengelegte Patentveröffentlichung H10-180489
    • Patentdokument 2 japanische offengelegte Patentveröffentlichung 2015-30861
    • Patentdokument 3 japanische offengelegte Patentübersetzung Nr. 2017-505231
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Die Herstellungsverfahren, die in Patentdokumenten 1-3 beschrieben werden, zielen darauf ab, eine Hartlötbarkeit bei flussmittelfreiem Hartlöten durch Verwendung von Ätzen zum Entfernen des Oxidfilms, der auf der Oberfläche des Hartlotblechs vorliegt, zu verbessern. Jedoch oxidiert Aluminium leicht, wenn es Sauerstoff usw. in der Luft kontaktiert. Folglich bildet sich, nachdem ein Ätzen abgeschlossen worden ist, aufgrund der Exposition des Hartlotblechs zu der Luft erneut einen Oxidfilm auf der Oberfläche des Hartlotblechs, während ein Reinigen mit einem flüssigen Ätzmittel und ein Trocknen durchgeführt werden.
  • Aus diesem Grund ist es schwierig, den Oxidfilm unter Verwendung der Herstellungsverfahren, die in Patentdokumenten 1-3 beschrieben werden, vollständig von der Oberfläche des Hartlotblechs zu entfernen. Zudem gibt es, da ein Oxidfilm auf der Oberfläche des Hartlotblechs bleibt, Situationen, in denen, selbst falls ein derartiges Hartlotblech verwendet wird, sich eine Hartlötbarkeit aufgrund von Fluktuationen in dem Taupunkt und der Sauerstoffkonzentration verschlechtert.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung eines derartigen Hintergrunds erdacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Hartlotblechs vorzusehen, das, bei flussmittelfreiem Hartlöten, eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit, die durch Fluktuationen in dem Taupunkt und der Sauerstoffkonzentration verursacht wird, mindern kann.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Hartlotblechs zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Edelgasatmosphäre ohne die Verwendung von Flussmittel, mit:
    • Vorbereiten einer Plattierungsplatte durch Überlagern einer Mehrzahl von Aluminiumplatten, die eine Kernmaterialplatte, die aus einem Aluminiummaterial besteht, und eine Zusatzmaterialplatte, die aus einer Al-Si-Serienlegierung besteht, aufweist, bei der ein metallenes Element, das leichter oxidiert als A1, in mindestens einer der Platten enthalten ist;
    • Vorbereiten eines Mehrlagenblechs, das ein Kernmaterial, das aus der Kernmaterialplatte besteht, und ein Zusatzmaterial, das aus der Zusatzmaterialplatte besteht und auf mindestens einer Seite des Kernmaterials angeordnet ist, aufweist, durch Warmwalzen der Plattierungsplatte;
    • Ätzen einer Oberfläche des Mehrlagenblechs unter Verwendung eines flüssigen Ätzmittels, das eine Säure enthält; und
    • anschließendem Kaltwalzen des Mehrlagenblechs zu einer gewünschten Dicke.
  • WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Wie aus den Arbeitsbeispielen, die unten beschrieben werden, klar sein wird, weist das Hartlotblech, das durch das oben genannte Herstellungsverfahren erhalten wird, exzellente Wirkungen und Ergebnisse auf. Es wird angenommen, dass diese exzellenten Wirkungen und Ergebnisse aufgrund des folgenden Mechanismus auftreten.
  • D.h., bei dem Verfahren zum Herstellen des Hartlotblechs, wird, nachdem ein Mehrlagenblech, das ein Kernmaterial und ein Zusatzmaterial, das auf mindestens einer Seite des Kernmaterials angeordnet ist, aufweist, vorbereitet worden ist, eine Oberfläche des Mehrlagenblechs unter Verwendung eines flüssigen Ätzmittels, das eine Säure enthält, geätzt. Dadurch wird, sobald ein relativ dicker Oxidfilm, der sich auf der Oberfläche des Zusatzmaterials aufgrund von Warmwalzen usw. angesammelt hat, entfernt worden ist, danach ein neuer Oxidfilm bei Kontakt mit Luft regeneriert, aber die Dicke jenes Oxidfilms ist kleiner als jene vor dem Ätzen und ist daher fragil gemacht worden.
  • Außerdem kann, nach Ätzen, durch Kaltwalzen des Mehrlagenblechs zu der gewünschten Dicke, der Oxidfilm, der auf der Oberfläche des Zusatzmaterials vorliegt und der fragil gemacht wurde, in eine Mehrzahl von Fragmenten fragmentiert werden. Selbst wenn sich ein neuer Oxidfilm entlang der Grenzen der Fragmente des fragmentierten Oxidfilms ausbildet, nachdem die neu geschaffenen Oberflächen exponiert werden, wird er ein fragiler, der eine Dicke kleiner oder gleich zumindest jener der Fragmente aufweist. D.h., auf der Oberfläche des Zusatzmaterials, das kaltgewalzt wurde, nachdem das Ätzen auf dem Mehrlagenblech durchgeführt wurde, bildet sich ein Oxidfilm in dem Zustand aus, in dem der fragile Oxidfilm, der aus der Mehrzahl von Fragmenten, die fragmentiert wurden, ausgebildet ist, durch fragile Grenzabschnitte verbunden wird.
  • Aus diesem Grund werden, falls Hartlöten unter Verwendung eines derartigen Hartlotblechs durchgeführt wird, dann die zahlreichen Grenzen zwischen den Fragmenten Startpunkte, wenn das Zusatzmaterial geschmolzen wird, und dadurch schreitet das Auflösen des Oxidfilms schnell fort. Infolgedessen wird das Fließvermögen des Zusatzmaterials mehr als in der Vergangenheit verbessert, und dadurch kann eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit, die durch Fluktuationen in dem Taupunkt und der Sauerstoffkonzentration verursacht wird, mehr als bei bestehenden Hartlotblechen gemindert werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Seitenansicht eines Testexemplars, das bei einem Lückenfülltest gemäß einem Testbeispiel verwendet wird.
  • WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Bei dem oben genannten Verfahren zum Herstellen des Hartlotblechs wird zuerst eine Plattierungsplatte durch Überlagern einer Mehrzahl von Aluminiumplatten vorbereitet, die eine Kernmaterialplatte und eine Zusatzmaterialplatte aufweist. Durch Warmwalzen dieser Plattierungsplatte wird ein Mehrlagenblech vorbereitet, das ein Kernmaterial und ein Zusatzmaterial, das auf mindestens einer Seite des Kernmaterials vorgesehen ist, aufweist. Die Schichtstruktur des Mehrlagenblechs kann eine Vielfalt von Ausgestaltungen annehmen. Beispielsweise kann das Mehrlagenblech eine Zweischichtstruktur aufweisen, die ein Kernmaterial und ein Zusatzmaterial, das auf einer Seite des Kernmaterials geschichtet ist, aufweist, oder kann eine Dreischichtstruktur aufweisen, die ein Kernmaterial und ein Zusatzmaterial, das auf beiden Oberflächen des Kernmaterials geschichtet ist, aufweist. Zudem kann, in diesen Schichtstrukturen, ein Zwischenmaterial, das eine von diesen Schichten verschiedene chemische Zusammensetzung aufweist, auch zwischen dem Kernmaterial und dem Zusatzmaterial vorgesehen sein.
  • Außerdem ist es auch möglich, das Zusatzmaterial auf einer Oberfläche des Kernmaterials zu schichten und, auf der anderen Oberfläche, eine Schicht, die eine chemische Zusammensetzung aufweist, die sich von jener des Kernmaterials und des Zusatzmaterials unterscheidet, zu schichten. Als ein Beispiel einer derartigen Schicht gibt es beispielsweise ein Opferanodenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung besteht, deren natürliches Elektrodenpotenzial niedriger als jenes des Kernmaterials ist.
  • Mindestens eine Platte aus der Mehrzahl von Aluminiumplatten, die die Plattierungsplatte darstellen, enthält ein metallenes Element, das leichter oxidiert als A1. Durch Warmwalzen einer derartigen Plattierungsplatte kann mindestens eine Schicht aus den Schichten, die das Mehrlagenblech darstellen, aus einer Aluminiumlegierung bestehen, die ein metallenes Element enthält, das leichter oxidiert als A1.
  • Das oben beschriebene metallene Element (nachfolgend das „Oxidfilmauflöseelement“ genannt, wo es zweckmäßig ist), das leichter oxidiert als A1, kann beispielsweise in dem Kernmaterial enthalten sein oder kann in dem Zusatzmaterial enthalten sein. Zudem kann das Oxidfilmauflöseelement in sowohl dem Kernmaterial als auch den Zusatzmaterial enthalten sein. In der Situation, in der das Zwischenmaterial zwischen dem Kernmaterial und dem Zusatzmaterial eingefügt ist, kann das Oxidfilmauflöseelement auch zu dem Zwischenmaterial hinzugefügt werden. Dadurch kann, wenn Hartlöten durchzuführen ist, Hartlöten durch Auflösen von Fragmenten eines Oxidfilms, der auf der Oberfläche des Hartlotblechs vorliegt, von Fragmenten eines Oxidfilms, der auf der Oberfläche des gegenüberliegenden Materials vorliegt, usw. durchgeführt werden.
  • Beispielsweise sind Mg (Magnesium), Li (Lithium), Ca (Kalzium) usw. Beispiele für ein derartiges Oxidfilmauflöseelement. Unter dem Gesichtspunkt weiteren Verbesserns einer Hartlötbarkeit bei flussmittelfreiem Hartlöten weist das Mehrlagenblech bevorzugt mindestens eines aus Mg und Li als ein Oxidfilmauflöseelement auf und enthält bevorzugter Mg.
  • Die chemische Zusammensetzung jeder Schicht, die die Aluminiumplatte und das Mehrlagenblech darstellt, wird nun in weiterem Detail erläutert.
  • (Kernmaterialplatte und Kernmaterial)
  • Die Kernmaterialplatte ist die Aluminiumplatte, die das Kernmaterial des Mehrlagenblechs ausbilden wird. Ein Aluminiummaterial, das eine Solidustemperatur höher als jene der Solidustemperatur des Zusatzmaterials aufweist, kann als das Kernmaterial verwendet werden. Beispielsweise kann ein JIS A1000-Serienaluminium, A3000-Serienlegierung, A5000-Serienlegierung, A6000-Serienlegierung oder dergleichen als das Kernmaterial verwendet werden.
  • In der Situation, in der das Kernmaterial ein metallenes Element enthält, das so wirkt, dass es Oxidfilme auflöst, kann das Kernmaterial eine chemische Zusammensetzung aufweisen, die beispielsweise Mg (Magnesium): 0,10-4,0 Masse% aufweist, wobei der Rest A1 und unvermeidbare Verunreinigungen sind. In dieser Situation kann das Zusatzmaterial ein Oxidfilmauflöseelement enthalten, aber muss es nicht enthalten.
  • Mg in dem Kernmaterial diffundiert aufgrund eines Erhitzens während Hartlötens und bewegt sich in das Zusatzmaterial. Außerdem kann, aufgrund des Mg, das sich in das Zusatzmaterial bewegt hat, das die Oxidfilme auflöst, die auf der Oberfläche des Zusatzmaterials und auf der Oberfläche des gegenüberliegenden Materials vorliegen, Hartlöten ohne Verwendung von Flussmittel durchgeführt werden.
  • Durch Festlegen der Menge an Mg in dem Kernmaterial auf 0,10 Masse% oder mehr und bevorzugt auf 0,20 Masse% oder mehr können die Oxidfilme, die auf der Oberfläche des Zusatzmaterials und auf der Oberfläche des gegenüberliegenden Materials vorliegen, ausreichend aufgebrochen werden, und dadurch kann Hartlöten durchgeführt werden. In der Situation, in der die Menge an Mg in dem Kernmaterial kleiner als 0,10 Masse% ist, besteht ein Risiko, dass das Auflösen der Oxidfilme durch Mg unzureichend wird, und dadurch Hartlöten nicht länger durchgeführt werden kann.
  • Andererseits werden sich, falls die Menge an Mg in dem Kernmaterial übermäßig wird, dann leicht Mg-Oxide auf der Oberfläche des Hartlotblechs ausbilden. Falls Mg-Oxide übermäßig werden, besteht dann ein Risiko, dass es zu einer Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit führen wird. Durch Festlegen der Menge an Mg in dem Kernmaterial auf 4,0 Masse% oder weniger und bevorzugt auf 1,5 Masse% oder weniger kann eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit aufgrund von Oxidation von Mg vermieden werden.
  • Das Kernmaterial kann ferner eines oder zwei oder mehr aus Mn (Mangan), Si (Silizium), Fe (Eisen), Cu (Kupfer), Zn (Zink), Ti (Titan), Cr (Chrom) und Zr (Zirkonium) enthalten.
  • In der Situation, in der das Kernmaterial Mn enthält, kann die Menge an Mn auf 0,05 Masse% oder mehr und 1,60 Masse% oder weniger festgelegt werden. Die Menge an Mn in dem Kernmaterial auf 0,05 Masse% oder mehr festzulegen, erhöht weiter die Festigkeit des Kernmaterials und kann, durch Anpassen des elektrischen Potenzials des Kernmaterials, eine Korrosionsbeständigkeit weiter verbessern. Jedoch werden, falls die Menge an Mn in dem Kernmaterial übermäßig wird, dann während des Prozesses zum Herstellen des Hartlotblechs tendenziell Risse in dem Kernmaterial auftreten. Durch Festlegen der Menge an Mn in dem Kernmaterial auf 1,60 Masse% oder weniger kann die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Kernmaterials weiter erhöht werden, während eine Verschlechterung bei der Herstellbarkeit des Hartlotblechs vermieden wird.
  • In der Situation, in der das Kernmaterial Si enthält, kann die Menge an Si auf größer als 0 Masse% und 1,0 Masse% oder weniger festgelegt werden. Si wirkt so, dass es die Festigkeit des Kernmaterials erhöht. Jedoch besteht, falls die Menge an Si in dem Kernmaterial übermäßig wird, dann ein Risiko, dass der Schmelzpunkt des Kernmaterials abnehmen wird, was zu einer Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit führen wird. Durch Festlegen der Menge an Si in dem Kernmaterial auf 1,0 Masse% oder weniger kann die Festigkeit des Kernmaterials weiter erhöht werden, während eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit vermieden wird.
  • In der Situation, in der das Kernmaterial Fe enthält, kann die Menge an Fe auf größer als 0 Masse% und 1,0 Masse% oder weniger festgelegt werden. Fe wirkt so, dass es die Festigkeit des Kernmaterials erhöht. Jedoch besteht, falls die Menge an Fe in dem Kernmaterial übermäßig wird, dann ein Risiko, dass es zu einer Verschlechterung bei der Korrosionsbeständigkeit des Kernmaterials führen wird. Zudem besteht in dieser Situation auch ein Risiko, dass tendenziell sehr große Ablagerungen in dem Kernmaterial ausgebildet werden, was zu einer Abnahme bei der Dehnbarkeit des Hartlotblechs führen wird. Durch Festlegen der Menge an Fe in dem Kernmaterial auf 1,0 Masse% oder weniger können diese Probleme vermieden werden, während zu derselben Zeit die Festigkeit des Kernmaterials weiter erhöht werden kann.
  • In der Situation, in der das Kernmaterial Cu enthält, kann die Menge an Cu auf größer als 0 Masse% und 2,0 Masse% oder weniger festgelegt werden. Cu wirkt so, dass es die Festigkeit des Kernmaterials erhöht. Zudem wirkt Cu so, dass es eine Korrosionsbeständigkeit durch Anpassen des elektrischen Potenzials des Kernmaterials verbessert. Falls jedoch die Menge an Cu in dem Kernmaterial übermäßig wird, wird dann tendenziell intergranulare Korrosion auftreten. Zudem besteht in dieser Situation ein Risiko, dass der Schmelzpunkt des Kernmaterials abnehmen wird, was zu einer Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit führen wird. Durch Festlegen der Menge an Cu in dem Kernmaterial auf 2,0 Masse% oder weniger können diese Probleme vermieden werden, während zu derselben Zeit die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Kernmaterials weiter erhöht werden können.
  • In der Situation, in der das Kernmaterial Zn enthält, kann die Menge an Zn auf größer als 0 Masse% und 6,50 Masse% oder weniger festgelegt werden. Zn wirkt so, dass es das natürliche Elektrodenpotenzial des Kernmaterials senkt. Durch Senken des natürlichen Potenzials des Kernmaterials kann das Kernmaterial als eine Opferanode funktionieren. Falls jedoch der Zn-Gehalt übermäßig wird, besteht ein Risiko, dass das natürliche Elektrodenpotenzial des Kernmaterials übermäßig abnehmen wird, was die Opferkorrosionsverhinderungswirkung in einem frühen Stadium verringern wird. Durch Festlegen des Zn-Gehalts auf 6,50 Masse% oder weniger kann die Opferkorrosionsverhinderungswirkung aufgrund des Kernmaterials über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden.
  • In der Situation, in der das Kernmaterial Ti enthält, kann die Menge an Ti auf größer als 0 Masse% und 0,20 Masse% oder weniger festgelegt werden. Ti wirkt so, dass es bewirkt, dass eine Korrosion des Kernmaterials in einer laminaren Weise fortschreitet, und dass es das Fortschreiten von Korrosion in der Tiefenrichtung mindert. Jedoch besteht, falls der Ti-Gehalt übermäßig wird, dann ein Risiko, dass sich tendenziell sehr große Ablagerungen in dem Kernmaterial ausbilden, was zu einer Verschlechterung bei einer Walzbarkeit in dem Prozess zum Herstellen des Hartlotblechs führen wird. Zudem besteht in dieser Situation auch ein Risiko, dass es stattdessen zu einer Verschlechterung bei der Korrosionsbeständigkeit des Kernmaterials führen wird. Durch Festlegen der Menge an Ti in dem Kernmaterial auf 0,20 Masse% oder weniger können derartige Probleme vermieden werden, während zu derselben Zeit das Fortschreiten von Korrosion in der Tiefenrichtung des Kernmaterials effektiver gemindert werden kann.
  • In der Situation, in der das Kernmaterial Cr enthält, kann die Menge an Cr auf größer als 0 Masse% und 0,50 Masse% oder weniger festgelegt werden. Cr macht die Korngröße des Kernmaterials groß und wirkt dadurch so, dass es das Auftreten von Erosion mindert. Falls jedoch die Menge an Cr in dem Kernmaterial übermäßig wird, treten dann in dem Prozess zum Herstellen des Hartlotblechs tendenziell Risse in dem Kernmaterial auf. Durch Festlegen der Menge an Cr in dem Kernmaterial auf 0,50 Masse% oder weniger kann das Auftreten von Erosion effektiver gemindert werden, während eine Verschlechterung bei der Herstellbarkeit des Hartlotblechs vermieden wird.
  • In der Situation, in der das Kernmaterial Zr enthält, kann die Menge an Zr auf größer als 0 Masse% und 0,50 Masse% oder weniger festgelegt werden. Zr macht die Korngröße des Kernmaterials groß und wirkt dadurch so, dass es das Auftreten von Erosion mindert. Falls jedoch die Menge an Zr in dem Kernmaterial übermäßig wird, werden dann in dem Prozess zum Herstellen des Hartlotblechs tendenziell Risse in dem Kernmaterial auftreten. Durch Festlegen der Menge an Zr in dem Kernmaterial auf 0,50 Masse% oder weniger kann das Auftreten von Erosion effektiver gemindert werden, während eine Verschlechterung bei der Herstellbarkeit des Hartlotblechs vermieden wird.
  • (Zusatzmaterialplatte und Zusatzmaterial)
  • Die Zusatzmaterialplatte ist eine Aluminiumplatte, die das Zusatzmaterial des Mehrlagenblechs ausbilden wird. Das Zusatzmaterial besteht aus einer Al-Si-Serienlegierung. Die Al-Si-Serienlegierung, die das Zusatzmaterial darstellt, weist eine chemische Zusammensetzung auf, die beispielsweise Si: 6,0-13,0 Masse% enthält, wobei der Rest A1 und unvermeidbare Verunreinigungen sind. Durch Festlegen der Menge an Si in dem Zusatzmaterial auf den oben genannten spezifischen Bereich wird der Schmelzpunkt des Zusatzmaterials geeignet gesenkt, und dadurch kann Hartlöten derart durchgeführt werden, dass geschmolzenes Zusatzmaterial dazu veranlasst wird, zu fließen, wenn das Zusatzmaterial während Hartlötens erhitzt wird. In der Situation, in der die Menge an Si in dem Zusatzmaterial weniger als 6,0 Masse% ist, besteht ein Risiko, dass ein Problem auftreten wird, wie beispielsweise dass die Menge an Zusatzmaterial unzureichend ist, das Fließvermögen des Zusatzmaterials abnimmt, oder dergleichen.
  • Falls die Menge an Si in dem Kernmaterial größer als 13,0 Masse% ist, besteht dann ein Risiko, dass die Menge an geschmolzenem Kernmaterial während eines Erhitzens übermäßig wird, wenn ein Hartlöten durchgeführt wird. Zudem bildet sich in dieser Situation tendenziell grobes Primärphasen-Si in dem Zusatzmaterial aus. Dann besteht, nach Schmelzen des Zusatzmaterials, ein Risiko, dass sich tendenziell wohlgeformte Schmelzlöcher ausbilden werden, in denen das grobe Primärphasen-Si die Startpunkte sind.
  • In der Situation, in der das Zusatzmaterial ein metallenes Element, das so wirkt, dass es Oxidfilme auflöst, zusätzlich zu dem Si enthält, kann das Zusatzmaterial ferner als eine wesentliche Komponente mindestens eines aus Mg (Magnesium): größer als 0,10 Masse% und 2,0 Masse% oder weniger und Li (Lithium): 0,0010-0,30 Masse% enthalten.
  • Mg und Li in dem Zusatzmaterial können die Oxidfilme, die auf der Oberfläche des Zusatzmaterials und auf der Oberfläche des gegenüberliegenden Materials vorliegen, auflösen. Dadurch kann Hartlöten ohne die Verwendung von Flussmittel durchgeführt werden.
  • Die Menge an Mg in dem Hartlotmaterial ist bevorzugt 0,10-2,0 Masse%. Durch Festlegen der Menge an Mg in dem Zusatzmaterial so, dass sie größer als 0,10 Masse% ist, können die Oxidfilme, die auf der Oberfläche des Zusatzmaterials und auf der Oberfläche des gegenüberliegenden Materials vorliegen, ausreichend aufgebrochen werden, und dadurch kann Hartlöten durchgeführt werden. Unter dem Gesichtspunkt weiteren Verbesserns einer Hartlötbarkeit unter Verwendung des Hartlotblechs wird die Menge an Mg in dem Zusatzmaterial bevorzugter auf 0,20 Masse% oder mehr festgelegt.
  • Es wird angemerkt, dass, in der Situation, in der die Menge an Mg in dem Zusatzmaterial größer als 0,10 Masse% ist, die Oxidfilme während Hartlötens durch das Mg in dem Zusatzmaterial ausreichend aufgebrochen werden können. Aus diesem Grund können, in dieser Situation, die Schichten angrenzend an das Zusatzmaterial, d.h. die Schichten beispielsweise des Kernmaterials, des Zwischenmaterials und dergleichen, ein Element, wie beispielsweise Mg, das imstande ist, Oxidfilme aufzulösen, enthalten, aber müssen es nicht enthalten. Zudem ist die Menge eines derartigen Elements, das in diesen Schichten enthalten ist, nicht insbesondere beschränkt.
  • Falls die Menge an Mg in dem Zusatzmaterial übermäßig wird, werden dann tendenziell Mg-Oxide auf der Oberfläche des Hartlotblechs ausgebildet. Falls Mg-Oxide übermäßig werden, besteht dann ein Risiko, dass es zu einer Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit führen wird. Durch Festlegen der Menge an Mg in dem Zusatzmaterial auf 2,0 Masse% oder weniger und bevorzugter auf 1,5 Masse% oder weniger kann eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit aufgrund von Oxidation von Mg vermieden werden.
  • Die Menge an Li in dem Zusatzmaterial ist bevorzugt 0,0010-0,30 Masse%. Durch Festlegen der Menge von Li in dem Zusatzmaterial auf 0,0010 Masse% oder mehr können die Oxidfilme, die auf der Oberfläche des Zusatzmaterials und auf der Oberfläche des gegenüberliegenden Materials vorliegen, ausreichend aufgebrochen werden, und dadurch kann Hartlöten durchgeführt werden. Unter dem Gesichtspunkt weiteren Verbesserns einer Hartlötbarkeit unter Verwendung des Hartlotblechs wird der Li-Gehalt in dem Zusatzmaterial bevorzugt auf 0,0040 Masse% oder mehr festgelegt.
  • Es wird angemerkt, dass, in der Situation, in der die Menge an Li in dem Zusatzmaterial 0,0010 Masse% oder mehr ist, die Oxidfilme während Hartlötens durch das Li in dem Zusatzmaterial ausreichend aufgebrochen werden können. Aus diesem Grund können, in dieser Situation, die Schichten angrenzend an das Zusatzmaterial ein Element, wie beispielsweise Mg, das imstande ist, die Oxidfilme aufzulösen, enthalten, aber müssen es nicht enthalten. Zudem ist die Menge eines derartigen Elements, das in diesen Schichten enthalten ist, nicht insbesondere beschränkt.
  • Falls die Menge an Li in dem Zusatzmaterial übermäßig wird, bilden sich dann tendenziell Li-Oxide auf der Oberfläche des Hartlotblechs aus. Falls Li-Oxide übermäßig werden, besteht dann ein Risiko, dass es zu einer Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit führen wird. Durch Festlegen der Menge an Li in dem Zusatzmaterial auf 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt auf 0,10 Masse% oder weniger kann eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit aufgrund von Oxidation von Li vermieden werden.
  • In der Situation, in der die Menge an Mg in dem Zusatzmaterial 0,10 Masse% oder weniger (einschließlich 0 Masse%) ist und die Menge an Li 0,0010 Masse% oder weniger (einschließlich 0 Masse%) ist, bestehen die Schichten angrenzend an das Zusatzmaterial bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung, die 0,20 Masse% oder mehr an Mg enthält. In dieser Situation können, aufgrund des Mg in dem Zusatzmaterial und dem Mg, das von den Schichten angrenzend an das Zusatzmaterial in das Zusatzmaterial diffundiert ist, die Oxidfilme während Hartlötens ausreichend aufgebrochen werden.
  • Bi (Wismut) kann zu dem Zusatzmaterial hinzugefügt werden. In der Situation, in der das Zusatzmaterial Bi enthält, ist der Bi-Gehalt bevorzugt 0,0040-1,0 Masse%. Durch Festlegen der Menge an Bi in dem Zusatzmaterial auf 0,0040 Masse% oder mehr und bevorzugter auf 0,010 Masse% oder mehr kann die Oberflächenspannung des geschmolzenen Zusatzmaterials gesenkt werden. Dadurch kann das Fließvermögen des geschmolzenen Zusatzmaterials weiter erhöht werden, und im Gegenzug kann eine Hartlötbarkeit weiter verbessert werden.
  • Falls die Menge an Bi in dem Zusatzmaterial übermäßig wird, wird es dann schwierig, die Wirkung eines Verbesserns einer Hartlötbarkeit entsprechend der Menge an Bi zu erhalten. Zudem besteht in dieser Situation ein Risiko, dass sich das Zusatzmaterial nach Hartlöten tendenziell entfärben wird, was eine mangelhafte äußere Erscheinung zur Folge hat. Durch Festlegen der Menge an Bi in dem Zusatzmaterial auf 1,0 Masse% oder weniger und bevorzugter auf 0,20 Masse% oder weniger können diese Probleme vermieden werden, während zu derselben Zeit eine Hartlötbarkeit weiter verbessert werden kann.
  • Eines oder zwei oder mehr aus Cu, Zn, Sn (Zinn), In (Indium), Sr (Strontium), Na (Natrium) und Sb (Antimon) kann/können ferner zu dem Zusatzmaterial hinzugefügt werden.
  • In der Situation, in der das Zusatzmaterial Cu enthält, kann die Menge an Cu auf größer als 0 Masse% und 2,0 Masse% oder weniger festgelegt werden. Das Cu in dem Zusatzmaterial wirkt so, dass es das natürliche Elektrodenpotenzial des Zusatzmaterials anhebt und den Schmelzpunkt senkt. Durch Festlegen der Menge an Cu in dem Zusatzmaterial auf den oben genannten spezifischen Bereich kann das natürliche Elektrodenpotenzial des Zusatzmaterials geeignet angehoben werden, und dadurch kann die Korrosionsbeständigkeit des Zusatzmaterials verbessert werden. Zudem kann, durch Festlegen der Menge an Cu in dem Zusatzmaterial auf den oben genannten spezifischen Bereich, das Fließvermögen des geschmolzenen Zusatzmaterials erhöht werden, und dadurch kann eine Hartlötbarkeit weiter verbessert werden.
  • In der Situation, in der das Zusatzmaterial Zn enthält, kann die Menge an Zn auf größer als 0 Masse% und 6,50 Masse% oder weniger festgelegt werden. In der Situation, in der das Zusatzmaterial Sn enthält, kann die Menge an Sn auf größer als 0 Masse% und 0,10 Masse% oder weniger festgelegt werden. In der Situation, in der das Zusatzmaterial In enthält, kann die Menge an In auf größer als 0 Masse% und 0,10 Masse% oder weniger festgelegt werden.
  • Das Zn, Sn und In in dem Zusatzmaterial wirken jeweils so, dass sie das natürliche Elektrodenpotenzial des Zusatzmaterials senken. Durch Festlegen der Menge an Zn, der Menge an Sn und der Menge an In in dem Zusatzmaterial auf die oben genannten spezifischen Bereiche wird bewirkt, dass das Zusatzmaterial als eine Opferanode funktioniert, und dadurch kann die Korrosionsbeständigkeit der Aluminiumstruktur nach einem Hartlöten weiter verbessert werden.
  • In der Situation, in der die Menge an Zn in dem Zusatzmaterial größer als
    6,50 Masse% ist, in der Situation, in der die Menge an Sn größer als 0,10 Masse% ist, oder in der Situation, in der die Menge an In größer als 0,10 Masse% ist, besteht ein Risiko, dass das natürliche Elektrodenpotenzial des Zusatzmaterials übermäßig abnehmen wird. Infolgedessen besteht ein Risiko, dass die Opferkorrosionsverhinderungswirkung aufgrund des Zusatzmaterials in einem frühen Stadium verringert wird.
  • In der Situation, in der das Zusatzmaterial Sr enthält, kann die Menge an Sr auf größer als 0 Masse% und 0,030 Masse% oder weniger festgelegt werden. In der Situation, in der das Zusatzmaterial Na enthält, kann die Menge an Na auf größer als 0 Masse% und 0,030 Masse% oder weniger festgelegt werden. In der Situation, in der das Zusatzmaterial Sb enthält, kann die Menge an Sb auf größer als 0 Masse% und 0,030 Masse% oder weniger festgelegt werden.
  • Sr, Na und Sb in dem Zusatzmaterial wirken jeweils so, dass sie die Feinheit der Si-Partikel in dem Zusatzmaterial erhöhen, so dass dadurch das Fließvermögen des geschmolzenen Zusatzes verbessert wird. Durch Festlegen der Menge an Sr, der Menge an Na und der Menge an Sb in dem Zusatzmaterial auf die oben genannten spezifischen Bereiche nimmt das Fließvermögen des geschmolzenen Zusatzes zu, und dadurch kann eine Hartlötbarkeit weiter verbessert werden.
  • (Zwischenmaterialplatte und Zwischenmaterial)
  • Durch Anordnen einer Zwischenmaterialplatte zwischen der Kernmaterialplatte und der Zusatzmaterialplatte, wenn die Plattierungsplatte vorzubereiten ist, kann ein Zwischenmaterial, das aus der Zwischenmaterialplatte besteht, zwischen dem Kernmaterial und dem Zusatzmaterial in dem Mehrlagenblech eingefügt werden. Das Zwischenmaterial weist eine chemische Zusammensetzung auf, die sich von jener des Kernmaterials und des Zusatzmaterials unterscheidet. Das Zwischenmaterial kann eine chemische Zusammensetzung aufweisen, die beispielsweise Mg: 0,40-6,0 Masse% enthält, wobei der Rest A1 und unvermeidbare Verunreinigungen sind. In dieser Situation können das Zusatzmaterial und das Kernmaterial ein metallenes Element, das so wirkt, dass es Oxidfilme auflöst, enthalten, aber müssen es nicht enthalten.
  • Gleichermaßen wie das Mg in dem Kernmaterial diffundiert Mg in dem Zwischenmaterial aufgrund des Erhitzens während Hartlötens und bewegt sich dadurch in das Zusatzmaterial. Außerdem kann, aufgrund des Mg, das sich in das Zusatzmaterial bewegt hat, das die Oxidfilme, die auf der Oberfläche des Zusatzmaterials und auf der Oberfläche des gegenüberliegenden Materials vorliegen, auflöst, ein Hartlöten ohne Verwendung von Flussmittel durchgeführt werden.
  • Durch Festlegen der Menge an Mg in dem Zwischenmaterial auf 0,40 Masse% oder mehr werden die Oxidfilme, die auf der Oberfläche des Zusatzmaterials und auf der Oberfläche des gegenüberliegenden Materials vorliegen, ausreichend aufgebrochen, und dadurch kann ein Hartlöten durchgeführt werden. In der Situation, in der die Menge an Mg in dem Zwischenmaterial weniger als 0,40 Masse% ist, besteht ein Risiko, dass das Auflösen der Oxidfilme durch Mg unzureichend wird, und dadurch ein Hartlöten nicht länger durchgeführt werden kann.
  • Andererseits werden, falls die Menge an Mg in dem Zwischenmaterial übermäßig wird, dann tendenziell Mg-Oxide auf der Oberfläche des Hartlotblechs ausgebildet werden. Falls Mg-Oxide übermäßig werden, besteht dann ein Risiko, dass es zu einer Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit führen wird. Durch Festlegen der Menge an Mg in dem Zwischenmaterial auf 6,0 Masse% oder weniger kann eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit aufgrund von Oxidation des Mg vermieden werden.
  • Das Zwischenmaterial kann ferner ein oder zwei oder mehr aus Mn, Si, Fe, Cu, Zn, Ti, Cr und Zr enthalten.
  • In der Situation, in der das Zwischenmaterial Mn enthält, kann die Menge an Mn auf größer als 0 Masse% und 2,0 Masse% oder weniger festgelegt werden. Gleichermaßen wie das Mn in dem Kernmaterial erhöht Mn in dem Zwischenmaterial weiter die Festigkeit des Zwischenmaterials und verbessert, durch Anpassen des elektrischen Potenzials des Zwischenmaterials, weiter eine Korrosionsbeständigkeit. Jedoch treten, falls die Menge an Mn in dem Zwischenmaterial übermäßig wird, dann in dem Prozess zum Herstellen des Hartlotblechs tendenziell Risse in dem Zwischenmaterial auf. Durch Festlegen der Menge an Mn in dem Zwischenmaterial auf den oben genannten spezifischen Bereich können die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit weiter erhöht werden, während eine Verschlechterung bei der Herstellbarkeit des Hartlotblechs vermieden wird.
  • In der Situation, in der das Zwischenmaterial Si enthält, kann die Menge an Si auf größer als 0 Masse% und 1,0 Masse% oder weniger festgelegt werden. Gleichermaßen wie das Si in dem Kernmaterial wirkt das Si in dem Zwischenmaterial so, dass es die Festigkeit des Zwischenmaterials erhöht. Falls jedoch die Menge an Si in dem Zwischenmaterial übermäßig wird, besteht dann ein Risiko, dass der Schmelzpunkt des Zwischenmaterials abnehmen wird, was zu einer Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit führen wird. Durch Festlegen der Menge an Si in dem Zwischenmaterial auf 1,0 Masse% oder weniger kann die Festigkeit des Zwischenmaterials weiter erhöht werden, während eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit vermieden wird.
  • In der Situation, in der das Zwischenmaterial Fe enthält, kann die Menge an Fe auf größer als 0 Masse% und 1,0 Masse% oder weniger festgelegt werden. Gleichermaßen wie das Fe in dem Kernmaterial wirkt das Fe in dem Zwischenmaterial so, dass es die Festigkeit des Zwischenmaterials erhöht. Jedoch besteht, falls die Menge an Fe in dem Zwischenmaterial übermäßig wird, dann ein Risiko, dass es zu einer Verschlechterung bei der Korrosionsbeständigkeit des Zwischenmaterials führen wird. Zudem besteht in dieser Situation auch ein Risiko, dass sich tendenziell sehr große Ablagerungen in dem Zwischenmaterial ausbilden werden, was zu einer Abnahme bei der Dehnbarkeit des Hartlotblechs führen wird. Durch Festlegen der Menge an Fe in dem Zwischenmaterial auf 1,0 Masse% oder weniger können diese Probleme vermieden werden, während zu derselben Zeit die Festigkeit des Zwischenmaterials weiter erhöht werden kann.
  • In der Situation, in der das Zwischenmaterial Cu enthält, kann die Menge an Cu auf größer als 0 Masse% und 2,0 Masse% oder weniger festgelegt werden. Gleichermaßen wie das Cu in dem Kernmaterial wirkt Cu in dem Zwischenmaterial so, dass es die Festigkeit des Zwischenmaterials erhöht. Zudem passt Cu das elektrische Potential des Zwischenmaterials an und wirkt dadurch so, dass es eine Korrosionsbeständigkeit verbessert. Falls jedoch die Menge an Cu in dem Zwischenmaterial übermäßig wird, tritt dann tendenziell intergranulare Korrosion auf. Zudem besteht in dieser Situation ein Risiko, dass der Schmelzpunkt des Zwischenmaterials abnehmen wird, was zu einer Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit führen wird. Durch Festlegen der Menge an Cu in dem Zwischenmaterial auf 2,0 Masse% oder weniger können diese Probleme vermieden werden, während zu derselben Zeit die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Zwischenmaterials weiter erhöht werden können.
  • In der Situation, in der das Zwischenmaterial Zn enthält, kann die Menge an Zn auf größer als 0 Masse% und 6,50 Masse% oder weniger festgelegt werden. Gleichermaßen wie das Zn in dem Kernmaterial wirkt Zn in dem Zwischenmaterial so, dass es das natürliche Elektrodenpotenzial des Zwischenmaterials senkt. Durch Senken des natürlichen Potenzials des Zwischenmaterials kann bewirkt werden, dass das Zwischenmaterial als eine Opferanode funktioniert. Falls jedoch der Zn-Gehalt übermäßig wird, besteht dann ein Risiko, dass das natürliche Elektrodenpotenzial des Zwischenmaterials übermäßig abnehmen wird, und dadurch die Opferkorrosionsverhinderungswirkung in einem frühen Stadium verringert wird. Durch Festlegen des Zn-Gehalts auf 6,50 Masse% oder weniger kann die Opferkorrosionsverhinderungswirkung aufgrund des Zwischenmaterials über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden.
  • In der Situation, in der das Zwischenmaterial Ti enthält, kann die Menge an Ti auf größer als 0 Masse% und 0,20 Masse% oder weniger festgelegt werden. Gleichermaßen wie das Ti in dem Kernmaterial wirkt Ti in dem Zwischenmaterial so, dass es bewirkt, dass eine Korrosion des Zwischenmaterials in einer laminaren Weise fortschreitet, und dass es das Fortschreiten einer Korrosion in der Tiefenrichtung mindert. Jedoch besteht, falls der Ti-Gehalt übermäßig wird, dann ein Risiko, dass sehr große Ablagerungen in dem Zwischenmaterial ausgebildet werden, was zu einer Verschlechterung bei einer Walzbarkeit in dem Prozess zum Herstellen des Hartlotblechs führen wird. Zudem besteht in dieser Situation ein Risiko, dass es stattdessen zu einer Verschlechterung bei der Korrosionsbeständigkeit des Zwischenmaterials führen wird. Durch Festlegen der Menge an Ti in dem Zwischenmaterial auf 0,20 Masse% oder weniger können derartige Probleme vermieden werden, während zu derselben Zeit das Fortschreiten einer Korrosion in der Tiefenrichtung des Zwischenmaterials effektiver gemindert werden kann.
  • In der Situation, in der das Zwischenmaterial Cr enthält, kann die Menge an Cr auf größer als 0 Masse% und 0,50 Masse% oder weniger festgelegt werden. Cr macht die Korngröße groß und wirkt dadurch so, dass es das Auftreten von Erosion mindert. Jedoch treten, falls die Menge an Cr in dem Zwischenmaterial übermäßig wird, dann in dem Prozess zum Herstellen des Hartlotblechs tendenziell Risse in dem Zwischenmaterial auf. Durch Festlegen der Menge an Cr in dem Zwischenmaterial auf 0,50 Masse% oder weniger kann das Auftreten von Erosion effektiver gemindert werden, während eine Verschlechterung bei der Herstellbarkeit des Hartlotblechs vermieden wird.
  • In der Situation, in der das Zwischenmaterial Zr enthält, kann die Menge an Zr auf größer als 0 Masse% und 0,50 Masse% oder weniger festgelegt werden. Zr macht die Korngröße des Zwischenmaterials groß und wirkt dadurch so, dass es das Auftreten von Erosion mindert. Falls jedoch die Menge an Zr in dem Zwischenmaterial übermäßig wird, treten dann in dem Prozess zum Herstellen des Hartlotblechs tendenziell Risse in dem Zwischenmaterial auf. Durch Festlegen der Menge an Zr in dem Zwischenmaterial auf 0,50 Masse% oder weniger kann das Auftreten von Erosion effektiver gemindert werden, während eine Verschlechterung bei der Herstellbarkeit des Hartlotblechs vermieden wird.
  • (Opferanodenmaterialplatte und Opferanodenmaterial)
  • Durch Anordnen der Zusatzmaterialplatte auf einer Oberfläche der Kernmaterialplatte und Anordnen einer Opferanodenmaterialplatte auf der anderen Oberfläche, wenn das oben genannte Mehrlagenblech vorzubereiten ist, kann das Zusatzmaterial auf einer Oberfläche des Kernmaterials in dem Mehrlagenblech angeordnet werden und kann das Opferanodenmaterial, das aus der Opferanodenmaterialplatte besteht, auf der anderen Oberfläche angeordnet werden. Das Opferanodenmaterial kann beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, die eines, zwei oder mehr aus Zn, Sn und In enthält, bestehen.
  • In der Situation, in der das Opferanodenmaterial Zn enthält, kann die Menge an Zn auf größer als 0 Masse% und 6,50 Masse% oder weniger festgelegt werden. In der Situation, in der das Opferanodenmaterial Sn enthält, kann die Menge an Sn auf größer als 0 Masse% und 0,10 Masse% oder weniger festgelegt werden. In der Situation, in der das Opferanodenmaterial In enthält, kann die Menge an In auf größer als 0 Masse% und 0,10 Masse% oder weniger festgelegt werden.
  • Gleichermaßen wie das Zn, Sn und In in dem Zusatzmaterial wirken das Zn, Sn und In in dem Opferanodenmaterial so, dass sie das natürliche Elektrodenpotenzial des Opferanodenmaterials senken. Durch Festlegen der Menge an Zn, der Menge an Sn und der Menge an In in dem Opferanodenmaterial auf die oben genannten spezifischen Bereiche kann die Korrosionsbeständigkeit der Aluminiumstruktur nach Hartlöten weiter verbessert werden.
  • In der Situation, in der die Menge an Zn in dem Opferanodenmaterial größer als 6,50 Masse% ist, in der Situation, in der die Menge an Sn größer als 0,10 Masse% ist, oder in der Situation, in der die Menge an In größer als 0,10 Masse% ist, besteht ein Risiko, dass das natürliche Elektrodenpotenzial des Opferanodenmaterials übermäßig abnehmen wird. Infolgedessen besteht ein Risiko, dass die Opferkorrosionsverhinderungswirkung aufgrund des Opferanodenmaterials in einem frühen Stadium verringert wird.
  • In einem Verfahren zum Herstellen des Hartlotblechs werden zuerst eine Kernmaterialplatte und eine Zusatzmaterialplatte vorbereitet, und werden nach Bedarf andere Aluminiumplatten, wie beispielsweise eine Zwischenmaterialplatte, eine Opferanodenmaterialplatte oder dergleichen, vorbereitet. Diese Aluminiumplatten werden zum Vorbereiten einer Plattierungsplatte in einer gewünschten Reihenfolge überlagert, wonach sie warmgewalzt wird. Dadurch kann ein Mehrlagenblech durch Verbinden angrenzender Aluminiumplatten miteinander erhalten werden.
  • In dem Intervall ab dem Zeitpunkt, nachdem ein Warmwalzen durchgeführt worden ist, bis ein Ätzen unter Verwendung eines flüssigen Ätzmittels, das eine Säure enthält, durchgeführt wird, werden eine Homogenisierungsbehandlung, eine Hitzebehandlung, wie beispielsweise Glühbehandlung, Warmwalzen und Kaltwalzen gegebenenfalls in Kombination auf dem Mehrlagenblech durchgeführt, und kann sich die Dicke des Mehrlagenblechs der gewünschten Dicke des Hartlotblechs nähern. Die Dicke des Mehrlagenblechs zu dieser Zeit kann gegebenenfalls entsprechend der gewünschten Dicke des Hartlotblechs und der Walzreduzierung des Kaltwalzens, das nach dem Ätzen durchgeführt wird, festgelegt werden. Ein Oxidfilm, der sich aufgrund des oben beschriebenen Walzens und der Hitzebehandlung ausbildet, liegt auf der Oberfläche des Mehrlagenblechs, das auf diese Weise erhalten wird, vor.
  • In dem Verfahren zum Herstellen des Hartlotblechs ist es, in dem Intervall ab dem Zeitpunkt, nachdem ein Warmwalzen durchgeführt worden ist, bis ein Ätzen des Mehrlagenblechs durchgeführt worden ist, bevorzugt, ein Kaltwalzen auf dem Mehrlagenblech zu einer Walzreduzierung von 20% oder mehr durchzuführen. Ein robuster Oxidfilm, der sich während des Warmwalzens ausbildet, liegt auf der Oberfläche des Mehrlagenblechs nach dem Warmwalzen vor. Durch Kaltwalzen des Mehrlagenblechs nach dem Warmwalzen wird der Oxidfilm, der auf der Oberfläche des Mehrlagenblechs vorliegt, fragmentiert, und dadurch können Fragmente des Oxidfilms ausgebildet werden.
  • Zu dieser Zeit kann, durch Festlegen der Walzreduzierung des Kaltwalzens auf 20% oder mehr, der Oxidfilm feiner fragmentiert werden, und dadurch können Grenzen zwischen den Fragmenten des Oxidfilms dichter ausgebildet werden. Wenn das Ätzen auf einem derartigen Mehrlagenblech durchgeführt wird, schreitet das Ätzen von den Grenzen zwischen den Fragmenten des Oxidfilms fort, und dadurch kann die Bindung zwischen dem Oxidfilm und dem Basismaterial noch schwächer gemacht werden. Infolgedessen wird der Oxidfilm bei dem Kaltwalzen nach dem Ätzen noch feiner fragmentiert, und dadurch kann eine Hartlötbarkeit weiter verbessert werden.
  • Als Nächstes wird die Oberfläche des Mehrlagenblechs unter Verwendung eines flüssigen Ätzmittels, das eine Säure enthält, geätzt. Genauer gesagt weist das Ätzen einen Prozess, bei dem das flüssige Ätzmittel mit der Oberfläche des Mehrlagenblechs in Kontakt gebracht wird, einen Prozess, bei dem das Mehrlagenblech gespült wird, nachdem es mit dem flüssigen Ätzmittel in Kontakt gebracht wird, und einen Prozess, bei dem das Mehrlagenblech getrocknet wird, nachdem es gespült wird, auf.
  • In dem Prozess, in dem das flüssige Ätzmittel mit der Oberfläche des Mehrlagenblechs in Kontakt gebracht wird, kann die Dicke des Oxidfilms, der auf der Oberfläche des Mehrlagenblechs vorliegt, dünner gemacht werden, oder kann der Oxidfilm vollständig entfernt werden. In dem Fall des Ersteren wird, da die Dicke des Oxidfilms nach einem Ätzen dünner als vor einem Ätzen ist, der Oxidfilm nach einem Ätzen fragiler, als er vor einem Ätzen war.
  • Zudem wird in dem Fall des Letzteren, in dem Intervall ab dem Zeitpunkt, nachdem der Oxidfilm entfernt worden ist, bis ein Kaltwalzen durchgeführt wird, die Oberfläche des Mehrlagenblechs mit Außenluft in Kontakt gebracht. Folglich bildet sich, selbst in der Situation, in der der Oxidfilm vollständig entfernt worden ist, in dem Intervall, bis ein Kaltwalzen durchgeführt wird, ein Oxidfilm auf der Oberfläche des Zusatzmaterials aus. Jedoch ist der Oxidfilm, der auf diese Weise ausgebildet wird, fragiler als der Oxidfilm, der in dem Prozess zum Herstellen des Mehrlagenblechs ausgebildet wird.
  • Dementsprechend kann, durch Bringen des flüssigen Ätzmittels, das eine Säure enthält, in Kontakt mit der Oberfläche des Mehrlagenblechs, der Oxidfilm, der auf der Oberfläche des Zusatzmaterials vorliegt, fragil gemacht werden. Infolgedessen kann bei dem anschließend durchgeführten Kaltwalzen der Oxidfilm leicht fragmentiert werden.
  • Die Ätzmenge ist bei dem Ätzen bevorzugt 0,05-2 g/m2. Durch Festlegen der Ätzmenge auf 0,05 g/m2 oder mehr und bevorzugter auf 0,1 g/m2 oder mehr wird der Oxidfilm, der auf der Oberfläche des Mehrlagenblechs vorliegt, ausreichend fragil gemacht, und dadurch kann der Oxidfilm während des anschließend durchgeführten Kaltwalzens leichter fragmentiert werden.
  • Zudem wird durch Festlegen der Ätzmenge auf 2 g/m2 oder weniger und bevorzugter auf 0,5 g/m2 oder weniger der Oxidfilm ausreichend fragil gemacht, während zu derselben Seite, durch Verkürzen der Zeit, die für das Ätzen benötigt wird, die Produktivität des Hartlotblechs weiter verbessert werden kann.
  • Bei dem oben genannten Ätzen kann beispielsweise eine wässrige Lösung einer Säure als das flüssige Ätzmittel verwendet werden. Eine oder zwei oder mehr aus beispielsweise Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure und Flusssäure können als die Säure, die in dem flüssigen Ätzmittel enthalten ist, verwendet werden. Unter dem Gesichtspunkt weiteren Verbesserns der Wirkung, den Oxidfilm fragil zu machen, enthält das flüssige Ätzmittel bevorzugt Flusssäure als die Säure und enthält bevorzugter Flusssäure und eine andere anorganische Säure als Flusssäure. Beispielsweise können eine oder zwei oder mehr, die aus Säuren, wie beispielsweise Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure und Phosphorsäure ausgewählt werden, als die anorganische(-n) Säure(-n) verwendet werden. Es ist besonders bevorzugt, Salpetersäure oder Schwefelsäure als die anorganische Säure zu verwenden.
  • Durch Verwenden eines flüssigen Ätzmittels, das Flusssäure und eine anorganische Säure enthält, kann die Konzentration von Flusssäure in der wässrigen Lösung weiter verringert werden, während die Ätzrate aufrechterhalten wird. Infolgedessen kann ein Ätzen sicherer durchgeführt werden, und die Umweltauswirkung aufgrund des Ätzens kann weiter reduziert werden.
  • Das flüssige Ätzmittel enthält bevorzugt weiter mindestens eines/einen aus einem Surfaktant und einem Reaktionsbeschleuniger, und enthält bevorzugter beide. Durch Durchführen des Ätzens unter Verwendung eines flüssigen Ätzmittels, das ein Surfaktant, einen Reaktionsbeschleuniger oder dergleichen enthält, kann die Zeit, die zum Ätzen benötigt wird, weiter verkürzt werden, kann das Auftreten einer Ungleichmäßigkeit bei der Reaktion gemindert werden, und kann das gesamte Hartlotblech gleichmäßig geätzt werden.
  • Nachdem das Ätzen auf diese Weise durchgeführt worden ist, wird das Mehrlagenblech kaltgewalzt, bis es die gewünschte Dicke erreicht, und dadurch wird das Hartlotblech erhalten. Dieses Kaltwalzen kann in einem Durchgang oder in mehreren Durchgängen durchgeführt werden. Zudem kann eine Hitzebehandlung, wie beispielsweise Glühbehandlung, nach Bedarf ebenfalls bei dem Kaltwalzen vor dem ersten Walzdurchgang, zwischen Durchgängen sowie, nachdem der letzte Durchgang durchgeführt worden ist, usw. durchgeführt werden.
  • In der Situation, in der eine Glühbehandlung während Kaltwalzens durchgeführt wird, kann Hydrationswasser von hydrierten Oxiden von Aluminium, die ausgebildet werden, wenn ein Spülen zu der Zeit eines Ätzens durchgeführt wurde, entfernt werden. Folglich nimmt in dieser Situation Feuchtigkeit, die von dem Hartlotblech während Hartlötens freigesetzt wird, weiter ab, und dadurch kann eine Erhöhung des Taupunkts während Hartlötens effektiver gemindert werden. Infolgedessen kann eine Hartlötbarkeit weiter verbessert werden.
  • Die Walzreduzierung des Kaltwalzens, nachdem ein Ätzen durchgeführt worden ist, ist bevorzugt 5-80%. D.h., die Differenz zwischen der Dicke des Mehrlagenblechs, bevor ein Kaltwalzen durchgeführt wird, nachdem das Ätzen durchgeführt worden ist, und der gewünschten Dicke des Hartlotblechs ist bevorzugt 5-80% der Dicke des Mehrlagenblechs. Durch Festlegen der Walzreduzierung des Kaltwalzens nach einem Ätzen auf 5% oder mehr, bevorzugter auf 15% oder mehr, und noch bevorzugter auf 25% oder mehr, wird der Oxidfilm feiner fragmentiert, und dadurch kann eine viel größere Anzahl von Oxidfilmgrenzen, die die Startpunkte eines Hartlötens ausbilden werden, ausgebildet werden. Infolgedessen kann eine Hartlötbarkeit aufgrund des Hartlotblechs weiter verbessert werden.
  • Zudem kann, durch Festlegen der Walzreduzierung des Kaltwalzens nach dem Ätzen auf 80% oder weniger und bevorzugter auf 75% oder weniger, eine Abnutzung des Mehrlagenblechs während Kaltwalzens gemindert werden. Infolgedessen kann die Menge an Abriebpartikeln, die während Kaltwalzens produziert werden, weiter reduziert werden, und dadurch kann eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit aufgrund von Abriebpartikeln vermieden werden.
  • Ein Oxidfilm, der in mehrere Fragmente fragmentiert worden ist, liegt auf der Oberfläche des Zusatzmaterials des Hartlotblechs, das durch das oben genannte Herstellungsverfahren erhalten wird, vor. Kaltwalzöl kann an der Oberfläche des Hartlotblechs anhaften, aber muss nicht anhaften. Beispielsweise kann in der Situation, in der eine Glühbehandlung nach dem letzten Durchgang des Kaltwalzens nicht durchgeführt wird, in der Situation, in der die Erhitzungstemperatur der Glühbehandlung vergleichsweise niedrig ist, oder dergleichen, bewirkt werden, dass Kaltwalzöl, das während des Kaltwalzens angehaftet hat, auf der Oberfläche des Hartlotblechs bleibt.
  • Unter dem Gesichtspunkt effektiveren Minderns von Oxidation der Oberfläche des Hartlotblechs ist es bevorzugt, dass Kaltwalzöl an der Oberfläche des Hartlotblechs anhaftet. In dieser Situation schützt das Kaltwalzöl die Fragmente des Oxidfilms, die auf der Oberfläche des Zusatzmaterials vorliegen, und dadurch kann ein Wachstum des Oxidfilms effektiver gemindert werden. Außerdem dringt das Kaltwalzöl in Lücken zwischen den Fragmenten des Oxidfilms ein, und dadurch können neu geschaffene Oberflächen des Zusatzmaterials, die zwischen den Lücken vorliegen, vor der Außenluft geschützt werden. Infolgedessen kann die Leistungsfähigkeit des Hartlotblechs über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden.
  • Die thermische Zersetzungstemperatur des Kaltwalzöls ist bevorzugt 200-380°C. Durch Verwenden des Kaltwalzöls, dessen thermische Zersetzungstemperatur 200°C oder höher ist, kann die Menge an Kaltwalzöl, das in dem Intervall ab dem Zeitpunkt, nachdem das Hartlotblech vorbereitet worden ist, bis ein Hartlöten durchgeführt wird, verflüchtigt wird, reduziert werden. Infolgedessen kann die Leistungsfähigkeit des Hartlotblechs über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden.
  • Zudem kann, durch Verwendung von Kaltwalzöl, dessen thermische Zersetzungstemperatur 380°C oder niedriger ist, bewirkt werden, dass sich das Kaltwalzöl zuverlässig verflüchtigt, bevor das Zusatzmaterial während des Erhitzens beginnt, zu schmelzen, wenn ein Hartlöten durchgeführt wird. Infolgedessen kann Kaltwalzöl, das auf der Zusatzmaterialoberfläche bleibt, vermieden werden, und im Gegenzug kann eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit aufgrund von Kaltwalzöl, das auf der Zusatzmaterialoberfläche bleibt, zuverlässig vermieden werden.
  • Die Menge an Kaltwalzöl, das an der Oberfläche des Hartlotblechs anhaftet, ist bevorzugt 250 mg/cm2 oder mehr. In dieser Situation wird die Menge an Kaltwalzöl, das die Fragmente des Oxidfilms und die neu geschaffenen Oberflächen des Zusatzmaterials bedeckt, ausreichend groß gemacht, und dadurch können ein Wachstum des Oxidfilms und eine Oxidation der neu geschaffenen Oberflächen des Zusatzmaterials über einen längeren Zeitraum gemindert werden. Infolgedessen kann die Leistungsfähigkeit des Hartlotblechs über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden.
  • Das Hartlotblech, das durch das oben genannte Herstellungsverfahren erhalten wird, kann bei flussmittelfreiem Hartlöten, d.h. bei Hartlöten, das in einer Edelgasatmosphäre ohne das Auftragen von Flussmittel durchgeführt wird, verwendet werden. Beispielsweise kann Stickstoff, Argon, Helium oder dergleichen als das Edelgas verwendet werden.
  • Bei dem flussmittelfreien Hartlöten besteht, falls die Sauerstoffkonzentration und der Taupunkt in der Edelgasatmosphäre übermäßig hoch sind, dann ein Risiko, dass es zu einer Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit führen wird. Jedoch kann hinsichtlich des oben genannten Hartlotblechs, da der Oxidfilm, der auf der Oberfläche des Zusatzmaterials vorliegt, vorfragmentiert ist, wie oben beschrieben wurde, eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit vermieden werden, selbst falls die Sauerstoffkonzentration und der Taupunkt höher als bei flussmittelfreiem Hartlöten in der Vergangenheit sind. Beispielsweise kann in der Situation, in der flussmittelfreies Hartlöten unter Verwendung des oben genannten Hartlotblechs durchgeführt wird, ein Hartlöten in einer Edelgasatmosphäre, in der die Sauerstoffkonzentration 100 Vol.-ppm oder weniger ist und der Taupunkt -30°C oder niedriger ist, durchgeführt werden.
  • Zudem wird, falls die Zeit, die ab dem Zeitpunkt, wenn ein Erhitzen, wenn ein Hartlöten durchgeführt wird, gestartet wird, bis das Zusatzmaterial schmilzt, benötigt wird, übermäßig lang ist, dann eine Oxidation der Oberfläche des Zusatzmaterials fortschreiten, und dadurch besteht ein Risiko, dass es zu einer Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit führen wird. Unter dem Gesichtspunkt eines Vermeidens derartiger Probleme wird ein Hartlöten bevorzugt unter einer Erhitzungsbedingung, bei der die Zeit, die ab dem Zeitpunkt, wenn die Temperatur des Hartlotblechs 300°C erreicht, bis die Temperatur des Hartlotblechs die Solidustemperatur des Zusatzmaterials erreicht, benötigt wird, 40 Minuten oder weniger ist, durchgeführt.
  • [Arbeitsbeispiele]
  • Arbeitsbeispiele des Verfahrens zum Herstellen des Hartlotblechs werden unten erläutert. Es wird angemerkt, dass die Aspekte des Verfahrens zum Herstellen des Hartlotblechs gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die Aspekte der Arbeitsbeispiele, die unten beschrieben werden, beschränkt sind, und die Zusammensetzungen gegebenenfalls innerhalb eines Bereichs, der von dem Wesen davon nicht abweicht, abgewandelt werden können.
  • Die chemischen Zusammensetzungen der Zusatzmaterialien, die bei dem vorliegenden Beispiel verwendet werden, sind, wie in Tabelle 1 aufgelistet (Legierungssymbole A1-A3). Zudem sind die chemischen Zusammensetzungen der Kernmaterialien, die bei dem vorliegenden Beispiel verwendet werden, wie in Tabelle 2 aufgelistet (Legierungssymbole B1-B3). Das Symbol „-“ in Tabelle 1 und Tabelle 2 ist ein Symbol, das angibt, dass das bestimmte Element nicht aktiv hinzugefügt ist, und der Gehalt jenen einer unvermeidbaren Verunreinigung nicht überschreitet. Zudem gibt das Symbol „Bal“ in denselben Tabellen den Rest an.
  • (Testbeispiel 1)
  • Bei dem vorliegenden Beispiel wurden Hartlotbleche (Tabelle 3, Testmaterialien C1-C17), bei denen ein Zusatzmaterial auf einer Seite eines Kernmaterials für jedes Hartlotblech angeordnet war, unter Verwendung des Herstellungsverfahrens, das unten beschrieben wird, vorbereitet. Zuerst wurden Zusatzmaterialplatten, die die chemischen Zusammensetzungen (Legierungssymbole A1-A3), die in Tabelle 1 aufgelistet sind, aufwiesen und Kernmaterialplatten, die die chemischen Zusammensetzungen (Legierungssymbole B1-B3), die in Tabelle 2 aufgelistet sind, aufwiesen, vorbereitet. Diese Zusatzmaterialplatten und Kernmaterialplatten wurden in den Kombinationen, die in Tabelle 3 aufgelistet sind, überlagert, und dadurch wurden die Plattierungsplatten, bei denen eine Zusatzmaterialplatte auf einer Seite jeder Kernmaterialplatte angeordnet war, vorbereitet.
  • Diese Plattierungsplatten wurden zum Vorbereiten von Mehrlagenblechen, deren Blechdicke 3,0 mm war, warmgewalzt. Es wird angemerkt, dass der prozentuale Plattierungsanteil des Zusatzmaterials der Mehrlagenbleche, d.h. das Verhältnis der Zusatzmaterialdicke zu der Mehrlagenblechdicke, 10% war. Dann wurde Kaltwalzen durchgeführt, bis die Dicke der Mehrlagenbleche 0,65 mm wurde. Es wird angemerkt, dass die Walzreduzierung dieses Kaltwalzens ungefähr 78,3% war.
  • Hinsichtlich der Vorbereitung von Testmaterialien C1-C14, nachdem jedes Mehrlagenblech, das auf diese Weise erhalten wurde, entfettet und gereinigt wurde, wurde das Mehrlagenblech geätzt. Das Ätzen der Mehrlagenbleche wurde insbesondere unter Verwendung des Verfahrens unten durchgeführt. Zuerst wurde das flüssige Ätzmittel, das eine Säure enthielt, mit der Oberfläche des Mehrlagenblechs in Kontakt gebracht. Das flüssige Ätzmittel bei dem vorliegenden Beispiel war eine wässrige Lösung, die eine Säure enthielt, die die Konzentration, die in Tabelle 3 aufgelistet ist, aufwies. Dann, nachdem die Mehrlagenbleche zum Entfernen des flüssigen Ätzmittels gespült wurden, wurden die Mehrlagenbleche getrocknet.
  • Tabelle 3 listet die Ätzmengen für das Ätzen jedes Mehrlagenblechs auf. Jede Ätzmenge, die in Tabelle 3 aufgelistet ist, ist die Differenz zwischen der Masse pro Flächeneinheit des Mehrlagenblechs, bevor es mit dem flüssigen Ätzmittel in Kontakt gebracht wird, und der Masse pro Einheitsfläche des Mehrlagenblechs, nachdem es getrocknet worden ist.
  • Danach konnten, durch Warmwalzen jedes Mehrlagenblechs, bis seine Dicke
    0,40 mm wurde, die Hartlotbleche (Testmaterialien C1-C14), die in Tabelle 3 aufgelistet sind, erhalten werden. Es wird angemerkt, dass die Walzreduzierung dieses Kaltwalzens ungefähr 38,5% war.
  • Hinsichtlich der Vorbereitung von Testmaterialien C15-C16 wurde die Reihenfolge, in der das Mehrlagenblechätzen und das anschließende Kaltwalzen bei dem Verfahren zum Herstellen von Testmaterialen C1-C14 durchgeführt wurden, gewechselt. D.h., hinsichtlich Testmaterialen C15-C16 wurde, durch weiteres Durchführen eines Warmwalzens des Mehrlagenblechs, das eine Dicke von 0,65 mm aufweist, die Dicke des Mehrlagenblechs zu 0,40 mm gemacht. Danach konnten Testmaterialien C15-C16 durch Entfetten, Reinigen und Ätzen jedes Mehrlagenblechs unter Verwendung derselben Verfahren wie jene für Testmaterialien C1-C14 erhalten werden.
  • Hinsichtlich der Vorbereitung von Testmaterial C17 wurde das Ätzen des Mehrlagenblechs, wie bei Testmaterialen C1-C14, weggelassen. D.h., hinsichtlich Testmaterial C17 wurde das Mehrlagenblech, das eine Dicke von 0,65 mm aufwies, entfettet und gereinigt. Danach konnte Testmaterial C17 durch Durchführen eines Kaltwalzens, ohne die Durchführung eines Ätzens, erhalten werden, so dass die Dicke 0, 40 mm gemacht wurde.
    • • Auswertung einer Hartlötbarkeit unter Verwendung eines Lückenfülltests Durch Durchführen eines Lückenfülltests konnte die Hartlötbarkeit jedes Testmaterials ausgewertet werden. Wie in 1 gezeigt ist, wies ein Testexemplar 1, das bei dem Lückenfülltest verwendet wurde, ein horizontales Blech 2, das aus dem Testmaterial beprobt wurde, und ein senkrechtes Blech 3, das auf dem Zusatzmaterial 21 des horizontalen Blechs 2 angeordnet war, auf. Das senkrechte Blech 3 war mit einer Orientierung, die orthogonal zu dem horizontalen Blech 2 war, angeordnet. Zudem ist ein Ende 31 des senkrechten Blechs 3 in der longitudinalen Richtung mit dem Zusatzmaterial 21 des horizontalen Blechs 2 in Kontakt. Es wird angemerkt, dass die Breite des horizontalen Blechs 2 in dem vorliegenden Beispiel 25 mm war und die Länge 60 mm war. Zudem war das senkrechte Blech 3 ein Aluminiumblech, das aus einer JIS A3003-Legierung bestand, das eine Breite von 25 mm, eine Länge von ungefähr 55 mm und eine Dicke von 1 mm aufwies.
  • Ein Abstandshalter 4 war zwischen einem anderen Ende 32 des senkrechten Blechs 3 in der longitudinalen Richtung und dem horizontalen Blech 2 eingefügt. Dadurch war eine Lücke S, die sich von dem einen Ende 31 des senkrechten Blechs 3 in Richtung der Abstandshalter-4-Seite graduell verbreiterte, zwischen dem horizontalen Blech 2 und dem senkrechten Blech 3 ausgebildet. Es wird angemerkt, dass der Abstandshalter 4 bei dem vorliegenden Beispiel insbesondere ein runder Draht war, der aus Edelstahl ausgebildet war, der einen Durchmesser von 1,6 mm aufwies, und an einer Stelle angeordnet war, an der er um 55 mm in der horizontalen Richtung von der Stelle (ein Ende 31), an der das senkrechte Blech 3 mit dem horizontalen Blech 2 in Kontakt ist, getrennt war.
  • Das Hartlöten des Testexemplars 1 wurde unter Verwendung eines Stickstoffgasofens durchgeführt. Die Ofeninnenatmosphäre wurde zu einer Stickstoffgasatmosphäre gemacht, die eine Sauerstoffkonzentration von 10 Vol.-ppm oder weniger aufwies. Das Testexemplar 1 wurde in dem Ofen in dem Zustand, in dem die Ofeninnentemperatur 100°C oder weniger war, angeordnet, und nachdem das Testexemplar 1 für 10 Minuten in dem Ofen gelassen wurde, wurde das Erhitzen zum Hartlöten gestartet. Das Erhitzen zum Hartlöten wurde durch Anheben der Temperatur des Testexemplars, bis die Temperatur 600°C wurde, durchgeführt. Nach dem das Erhitzen zum Hartlöten abgeschlossen war, wurde das Testexemplar in dem Ofen gekühlt, bis die Temperatur auf ein bestimmtes Ausmaß fiel, wonach das Testexemplar auf die Außenseite des Ofens entfernt wurde.
  • Bei dem Lückenfülltest wurde der Zustand einer Kehle, die nach einem Hartlöten ausgebildet war, basierend auf ihrer äußeren Erscheinung beobachtet; eine Hartlötbarkeit wurde als A-D basierend auf der Länge, über die sich die Kehle in der Lücke füllte, bestimmt.
    A: Die Länge, über die sich die Kehle in der Lücke füllte, war 30 mm oder mehr.
    B: Die Länge, über die sich die Kehle in der Lücke füllte, war 25 mm oder mehr und weniger als 30 mm.
    C: Die Länge, über die sich die Kehle in der Lücke füllte, war 15 mm oder mehr und weniger als 25 mm.
    D: Die Länge, über die sich die Kehle in der Lücke füllte, war weniger als 15 mm.
  • Bestimmungen A und B geben eine Hartlötbarkeit eines praktischen Niveaus an. Die Ergebnisse einer Hartlötbarkeit bei den Lückenfülltests sind in Tabelle 3 aufgelistet. Tabelle 1
    Legierungssymbol Chemische Zusammensetzung (Masse%)
    Si Fe Cu Mn Mg Cr Ti Zn Bi A1
    A1 10,2 0,20 <0,02 <0,05 0,36 <0,02 <0,02 <0,05 0,224 bal.
    A2 9,9 0,19 <0,02 <0,05 0,68 <0,02 <0,02 <0,05 0,321 bal.
    A3 10,2 0,19 <0,02 <0,05 <0,01 <0,02 <0,02 <0,05 0,095 bal.
    Tabelle 2
    Legierungssymbol Chemische Zusammensetzung (Masse%)
    Si Fe Cu Mn Mg Cr Ti Zn Bi A1
    B1 0,22 0,31 0,159 1,20 <0,05 <0,02 <0,02 <0,05 - bal.
    B2 0,22 0,33 0,162 1,24 0,65 <0,02 0,118 <0,05 - bal.
    B3 0,40 0,30 <0,02 <0,05 0,81 <0,02 <0,02 <0,05 - bal.
    Tabelle 3
    Testmaterialsymbol Zusatzmaterial Kernmaterial Ätzen Kaltwalzen nach Ätzen Hartlötbarkeit
    Säure Temp. (°C) Zeit (sek) Ätzmenge (g/m2) Dicke vor Walzen (mm) Walzreduzierung (%) Dicke nach Walzen (mm)
    C1 A2 B1 0,5% Flusssäure 20 60 1,00 0,65 38,5 0,40 B
    C2 A3 B2 0,5% Flusssäure 20 60 1,17 0,65 38,5 0,40 B
    C3 A3 B3 0,5% Flusssäure 20 60 1,04 0,65 38,5 0,40 A
    C4 A1 B2 2% Schwefelsäure 80 20 0,08 0,65 38,5 0,40 B
    C5 A2 B1 2% Schwefelsäure 80 20 0,07 0,65 38,5 0,40 B
    C6 A3 B2 2% Schwefelsäure 80 20 0,05 0,65 38,5 0,40 B
    C7 A3 B3 2% Schwefelsäure 80 20 0,06 0,65 38,5 0,40 A
    C8 A2 B1 0,5% Flusssäure + 1% Salpetersäure 20 60 1,50 0,65 38,5 0,40 B
    C9 A3 B2 0,5% Flusssäure + 1% Salpetersäure 20 60 1,37 0,65 38,5 0,40 B
    C10 A3 B3 0,5% Flusssäure + 1% Salpetersäure 20 60 1,10 0,65 38,5 0,40 A
    C11 A1 B2 0,1% Flusssäure + 0,17% Salpetersäure + 1% Schwefelsäure 80 10 0,62 0,65 38,5 0,40 B
    C12 A2 B1 0,1% Flusssäure + 0,17% Salpetersäure + 1% Schwefelsäure 80 10 0,60 0,65 38,5 0,40 B
    C13 A3 B2 0,1% Flusssäure + 0,17% Salpetersäure + 1% Schwefelsäure 80 10 0,54 0,65 38,5 0,40 A
    C14 A3 B3 0,1% Flusssäure + 0,17% Salpetersäure + 1% Schwefelsäure 80 10 0,54 0,65 38,5 0,40 A
    C15 A1 B2 0,5% Flusssäure + 1% Salpetersäure 20 60 1,64 Keines D
    C16 A2 B1 0,5% Flusssäure + 1% Salpetersäure 20 60 1,51 Keines D
    C17 A3 B2 Keines C
  • Wie in Tabelle 1 bis Tabelle 3 gezeigt ist, wurden, hinsichtlich Testmaterialen C1-C14, Kehlen, die die Lücke über eine lange Länge füllten, ausgebildet. Wie oben beschrieben wurde, wurden Testmaterialen C1-C14 durch Ätzen jedes Mehrlagenblechs, das eine Dicke von 0,65 mm aufwies, vorbereitet, wonach ein Kaltwalzen durchgeführt wurde, bis die Dicke 0,40 mm wurde. Folglich ist es denkbar, dass exzellente Ergebnisse aufgrund der Tatsache, dass, wie oben beschrieben wurde, mehrere Fragmente des Oxidfilms, der durch das Kaltwalzen fragmentiert wurde, auf der Oberfläche jedes dieser Testmaterialien vorlagen, und die zahlreichen Grenzen zwischen den Fragmenten die Startpunkte einer Oxidfilmauflösung wurden, wenn das Zusatzmaterial schmolz, erhalten werden konnten, was das Fließvermögen des Zusatzmaterials verbesserte.
  • Andererseits wurde, hinsichtlich Testmaterialen C15-C16, nachdem die Dicke jedes Mehrlagenblechs durch Kaltwalzen zu 0,40 mm gemacht wurde, ein Ätzen durchgeführt. Folglich ist es denkbar, dass exzellente Ergebnisse aufgrund der Tatsache, dass der Oxidfilm, der auf der Oberfläche jedes dieser Testmaterialen vorlag, nicht wie bei Testmaterialen C1-C14 fragmentiert war, nicht erhalten werden konnten; beispielsweise lagen, auch wenn insgesamt fragil, Grenzen zwischen Fragmenten, die tendenziell Startpunkte einer Oxidfilmauflösung werden, wie oben beschrieben wurde, nicht vor.
  • Zudem ist es, hinsichtlich Testmaterial C17, denkbar, dass exzellente Ergebnisse aufgrund der Tatsache, dass, da ein Ätzen in dem Herstellungsprozess davon nicht durchgeführt würde, ein robuster Oxidfilm, der ausgebildet wurde, wenn ein Warmwalzen usw. durchgeführt wurde, blieb, und folglich das Auflösen des Oxidfilms auf der Zusatzmaterialoberfläche unzureichend war, wenn das Zusatzmaterial schmolz, nicht erhalten werden konnten.
  • Als ein Ergebnis davon konnte verstanden werden, dass Testmaterialen C1-C14 eine jener von Testmaterialen C15-C17 überlegene Hartlötbarkeit aufwiesen. Zudem konnte, hinsichtlich Testmaterialen C1-C14, eine Verschlechterung bei einer Hartlötbarkeit aufgrund von Fluktuationen bei der Sauerstoffkonzentration und dem Taupunkt in der Hartlötatmosphäre mehr als bei Testmaterialen C15-C17 gemindert werden.
  • (Testbeispiel 2)
  • Das vorliegende Beispiel ist ein Beispiel der Situation, in der die Walzreduzierung des Kaltwalzens geändert wurde. Hinsichtlich Testmaterialen D1-D3 bei dem vorliegenden Beispiel konnten abgesehen von den Änderungen, wie in Tabelle 4 aufgelistet, an der Walzreduzierung des Kaltwalzens, das in dem Intervall ab dem Zeitpunkt nach dem Warmwalzen, bis das Ätzen durchgeführt wurde, durchgeführt wurde, und an der Walzreduzierung des Kaltwalzens nach dem Ätzen, Testmaterialen D1-D3 unter Verwendung derselben Verfahren wie jene bei Testbeispiel 1 vorbereitet werden. Die Ergebnisse der Lückenfülltests für diese Testmaterialen sind in Tabelle 4 aufgelistet. Tabelle 4
    Testmaterialsymbol Zusatzmaterial Kernmaterial Kaltwalzen vor Ätzen Ätzen Kaltwalzen nach Ätzen Hartlötbarkeit
    Dicke von Mehrlagenblech (mm) Walzreduzierung (%) Dicke nach Walzen (mm) Säure Temp. (°C) Zeit (sek) Ätzmenge (g/m2) Dicke vor Walzen (mm) Walzreduzierung (%) Dicke nach Walzen (mm)
    D1 A3 B2 3,0 85,6 0,43 0,5% Flusssäure + 1% Salpetersäure 20 60 1,43 0,43 7,0 0,40 B
    D2 A3 B2 3,0 78,3 0,65 0,5% Flusssäure + 1% Salpetersäure 20 60 1,37 0,65 38,5 0,40 B
    D3 A3 B2 3,0 46,7 1,60 0,5% Flusssäure + 1% Salpetersäure 20 60 1,51 1,6 75,0 0,40 B
  • Wie in Tabelle 4 gezeigt ist, war, hinsichtlich Testmaterialen D1-D3, die Walzreduzierung des Kaltwalzens vor dem Ätzen 20% oder mehr, und war die Walzreduzierung des Kaltwalzens nach dem Ätzen 5% oder mehr. Bei jedem dieser Testmaterialien wurde eine Kehle, die die Lücke über eine lange Länge füllte, bei dem Lückenfülltest ausgebildet. Zudem konnte eine Verschlechterung bei der Hartlötbarkeit aufgrund von Fluktuationen in der Sauerstoffkonzentration und dem Taupunkt in der Hartlötatmosphäre gemindert werden.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Hartlotblechs zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Edelgasatmosphäre ohne die Verwendung von Flussmittel, mit: Vorbereiten einer Plattierungsplatte durch Überlagern einer Mehrzahl von Aluminiumplatten, die eine Kernmaterialplatte, die aus einem Aluminiummaterial besteht, und eine Zusatzmaterialplatte, die aus einer Al-Si-Serienlegierung besteht, aufweist, bei der ein metallenes Element, das leichter oxidiert als A1, in mindestens einer der Platten enthalten ist; Vorbereiten eines Mehrlagenblechs, das ein Kernmaterial, das aus der Kernmaterialplatte besteht, und ein Zusatzmaterial, das aus der Zusatzmaterialplatte besteht und auf mindestens einer Seite des Kernmaterials angeordnet ist, aufweist, durch Warmwalzen der Plattierungsplatte; Ätzen einer Oberfläche des Mehrlagenblechs unter Verwendung eines flüssigen Ätzmittels, das eine Säure enthält; und anschließendem Kaltwalzen des Mehrlagenblechs zu einer gewünschten Dicke.
  2. Verfahren zum Herstellen eines Hartlotblechs nach Anspruch 1, bei dem bei dem Ätzen das Mehrlagenblech derart geätzt wird, dass die Ätzmenge 0,05-2 g/m2 wird.
  3. Verfahren zum Herstellen eines Hartlotblechs nach Anspruch 1 oder 2, bei dem bei dem Ätzen die Oberfläche des Mehrlagenblechs unter Verwendung, als die Säure, eines flüssigen Ätzmittels, das Flusssäure und eine andere anorganische Säure als Flusssäure enthält, geätzt wird.
  4. Verfahren zum Herstellen eines Hartlotblechs nach einem der Ansprüche 1-3, bei dem, nachdem das Ätzen durchgeführt worden ist, das Mehrlagenblech zu einer Walzreduzierung von 5-80% kaltgewalzt wird.
  5. Verfahren zum Herstellen eines Hartlotblechs nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem in einem Intervall ab dem Zeitpunkt, nachdem das Warmwalzen durchgeführt worden ist, bis das Ätzen durchgeführt wird, das Mehrlagenblech zu einer Walzreduzierung von 20% oder mehr kaltgewalzt wird.
  6. Verfahren zum Herstellen eines Hartlotblechs nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem das Zusatzmaterial aus einer Al-Si-Serienlegierung besteht, die größer als 0,10 Masse% und 2,0 Masse% oder weniger an Mg enthält.
  7. Verfahren zum Herstellen eines Hartlotblechs nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem: das Zusatzmaterial aus einer Al-Si-Serienlegierung besteht, die 0,10 Masse% oder weniger an Mg enthält; und eine Schicht angrenzend an das Zusatzmaterial aus einer Aluminiumlegierung besteht, die 0,20 Masse% oder mehr an Mg enthält.
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