聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于熱交換器的聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在用于空調(diào)器等的熱交換器的熱交換器用鋁合金翅片材（以下，適宜稱 為翅片材）中，由于遵循限制氯氟烴而向新制冷劑的轉(zhuǎn)換，以及空調(diào)器自身的小型化、輕量 化或高性能化等，也越發(fā)追求薄壁化，板厚達(dá)0. 15mm以下，最近則薄壁化至0. 09mm左右。 [0003] 在此，翅片材的成形方法有拉伸（draw)方式、非拉伸（drawless)方式和拉伸-非 拉伸復(fù)合方式（組合方式）。拉伸方式由脹大工序、拉深工序、沖孔（穿孔）和擴(kuò)孔工序（沖 緣：burring)、再擴(kuò)口（reflaring)工序構(gòu)成，非拉伸方式由沖孔和擴(kuò)孔工序、減薄拉深（變 薄拉深）工序、再擴(kuò)口工序構(gòu)成，組合方式主要由脹大工序、拉深工序、沖孔和擴(kuò)孔工序、減 薄拉深工序、再擴(kuò)口工序構(gòu)成。
[0004] 1970年代的翅片材的開發(fā)的最初，在上述的3個成形方法之中，采用的是拉伸方 式，使用了脹大成形性優(yōu)異的軟質(zhì)的鋁合金。其后，為了應(yīng)對薄壁化、高強(qiáng)度化的潮流，而增 加了非拉伸方式的采用，為了減少減薄拉深加工時的熱膠著等，開始使用含有Mn的硬質(zhì)的 鋁合金。再之后，從環(huán)境問題出發(fā)而研宄壓力機(jī)油的有機(jī)溶劑清洗的廢除，受到不需要清洗 的揮發(fā)性沖壓油的使用增加，預(yù)涂翅片材的使用擴(kuò)大等影響，拉伸-非拉伸復(fù)合方式（組合 方式）被采用，即使薄壁，強(qiáng)度和成形性仍優(yōu)異的各種鋁合金的開發(fā)推進(jìn)。
[0005] 無論在哪種成形方法中，用于成形銅管的管用孔口的穿孔&沖緣成形和再擴(kuò)口成 形，對于翅片材來說都是必要而不可欠缺的成形工序。但是，這些成形對于板厚被薄壁化至 0. 15_以下的翅片材來說，成為苛酷的成形。為此，對應(yīng)這樣的薄壁化，要開發(fā)出使加工性 提尚的翅片材。
[0006] 例如，專利文獻(xiàn)1中公開了一種成形加工性優(yōu)異的鋁合金翅片材，其板厚為 0. 15mm以下，既定了金屬間化合物的粒徑、大角度晶粒的最大長度、大角度晶粒內(nèi)的亞晶粒 的平均粒徑等。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了一種耐粘連（avec)性、堆疊性優(yōu)異的熱交換 器用鋁合金翅片材，其板厚低于〇. 11_，既定量含有Fe、Ti，將Si、Cu限定在既定量以下，并 且既定了延伸率。專利文獻(xiàn)3中公開了一種耐粘連性優(yōu)異的熱交換器用鋁合金翅片材，其 板厚低于〇. 11_，既定了規(guī)定元素的含量。另外，在專利文獻(xiàn)4中公開了一種冷軋后的板厚 為0. 115_，既定了規(guī)定元素的非拉伸翅片用高強(qiáng)度鋁合金薄板及其制造方法。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006-104488號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利第4275560號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2005-126799號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開昭64-8240號公報
[0013] 發(fā)明所要解決的課題
[0014] 然而，在現(xiàn)有的翅片材中，仍有如下這樣的問題。
[0015] 在所述現(xiàn)有的技術(shù)中，雖然可實現(xiàn)加工性的提高，但近年來，除了期待熱交換器的 進(jìn)一步小型化、輕量化和高性能化以外，還期望供給更容易加工的翅片材，由此要求加工性 的進(jìn)一步提高。另外，隨著原材的薄壁化，處理時翅片材容易變形，因此也要求處理性的提 尚。
[0016] 另外，成形中常常會發(fā)生被稱為孔口裂紋的裂紋。即，穿孔&沖緣工序時在加工端 面發(fā)生微細(xì)的龜裂，由此導(dǎo)致在最終再擴(kuò)口成形時成為孔口裂紋。這樣的孔口裂紋發(fā)生時， 在翅片成形了的成形品的周頸圈孔（collar hole)通過銅管并對該銅管進(jìn)行擴(kuò)管時，層疊 的翅片的間隔變得極窄，容易發(fā)生所謂的粘連現(xiàn)象。并且，由于此粘連現(xiàn)象，會存在熱交換 器的通風(fēng)阻力增大的問題。即，孔口裂紋不僅損害翅片的外觀，而且會產(chǎn)生作為熱交換器的 性能降低等不良情況，有使作為制品的價值降低這樣的問題。因此，要求開發(fā)出能夠進(jìn)一步 抑制這樣的孔口裂紋的發(fā)生的翅片材。
[0017] 在此，專利文獻(xiàn)1所述的翅片材實現(xiàn)耐孔口裂紋性的改善。但是，因為積極添加 Mn，所以根據(jù)Mn的含量和制造條件，導(dǎo)致存在粗大的金屬間化合物的問題，或因固溶Mn而 容易發(fā)生加工硬化這樣的問題。因此，耐孔口裂紋改善仍有余地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 本發(fā)明鑒于所述問題點(diǎn)而形成，其課題在于，提供一種以聯(lián)合壓機(jī)用的翅片材為 對象，能夠抑制成形加工時的孔口裂紋的發(fā)生的耐孔口裂紋性和處理性優(yōu)異的聯(lián)合壓機(jī)用 熱交換器用鋁合金翅片材。
[0019] 用于解決課題的手段
[0020] 即，本發(fā)明的聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材的特征在于，是由鋁合金構(gòu)成 的聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材，所述鋁合金含有Fe :0. 010~0. 4質(zhì)量％、Cu : 0. 005~0. 05質(zhì)量％，余量由A1和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，A1純度為99. 30質(zhì)量％以上，所 述聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材的板厚低于0. 115_，亞晶粒的平均粒徑為2. 5 ym 以下，以及屈服強(qiáng)度大于130MPa且155MPa以下。
[0021] 根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過以規(guī)定量添加Fe，可形成Al-Fe系金屬間化合物，或其在鋁 基體中固溶，擠壓成形時的亞晶粒得到微細(xì)化，加工硬化被抑制。另外通過以規(guī)定量添加 Cu，薄壁化時的處理性被確保。另外通過規(guī)定A1純度，金屬間化合物的增加被抑制。并且， 通過使亞晶粒的平均粒徑在2. 5 ym以下，低于0. 115mm的板厚的翅片材的延伸率增加。另 外，通過使屈服強(qiáng)度大于130MPa且155MPa以下，伴隨薄壁化而來的處理性的降低被抑制。
[0022] 本發(fā)明的聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材的特征在于，關(guān)于所述鋁合金的化 學(xué)成分，抑制為Si :低于0. 20質(zhì)量％、Mn :低于0. 015質(zhì)量％、Cr :0. 015質(zhì)量％以下。
[0023] 根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過將Si、Mn、Cr抑制為規(guī)定量以下或低于規(guī)定量，結(jié)晶物（即 金屬間化合物）的粗大化被抑制。
[0024] 本發(fā)明的聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材的特征在于，關(guān)于所述鋁合金的化 學(xué)成分，還含有Ti :0. 01~0.05質(zhì)量％。
[0025] 根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過以規(guī)定量添加Ti，鑄塊組織被微細(xì)化。
[0026]本發(fā)明的聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材也可以在翅片材表面具備表面處 理皮膜。作為表面處理皮膜，可列舉耐腐蝕性皮膜、親水性皮膜和潤滑性皮膜等。
[0027] 根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠使耐腐蝕性、親水性、成形性等對應(yīng)使用環(huán)境和用途等的特 性提尚°
[0028] 本發(fā)明的聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材的制造方法是上述記載的聯(lián)合壓 機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材（不具備表面處理皮膜的翅片材）的制造方法，其特征在于， 進(jìn)行如下工序：對于具有所述鋁合金的化學(xué)成分的鋁合金鑄塊，以450~500°C的溫度實施 1小時以上的熱處理的熱處理工序；在所述熱處理后，以熱終軋的結(jié)束溫度為250°C以上且 低于300°C的條件實施熱軋的熱軋工序；在所述熱軋后，實施冷加工率96%以上的冷加工 的冷加工工序；在所述冷加工后，實施以135~210°C的溫度保持1~6小時的調(diào)質(zhì)退火的 調(diào)質(zhì)退火工序。
[0029] 根據(jù)這樣的制造方法，通過熱處理工序，鑄塊的組織得到均質(zhì)化，通過熱軋工序， 熱軋板中不會形成再結(jié)晶組織而被進(jìn)行軋制。然后，通過冷加工工序，調(diào)質(zhì)退火后不會使亞 晶粒的粗大化發(fā)生，成為低于0. 115_的板厚，由調(diào)質(zhì)退火工序賦予延伸率，并促進(jìn)亞晶粒 的微細(xì)化。
[0030] 發(fā)明效果
[0031] 本發(fā)明的聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器