用鋁合金翅片材能夠抑制成形加工時(shí)的孔口裂紋, 使處理性提高。因此,能夠防止損害翅片的外觀,以及作為熱交換器的性能降低等不良情 況。
[0032] 另外,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,能夠制造耐孔 口裂紋性和處理性優(yōu)異的熱交換器用鋁合金翅片材。
【附圖說明】
[0033] 圖1是用于說明處理性的評(píng)價(jià)方法的(a)立體圖和(b)側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 以下,對(duì)于用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的聯(lián)合壓機(jī)用熱交換器用鋁合金翅片材(以下,適宜 稱為翅片材)和翅片材的制造方法的方式進(jìn)行說明。
[0035] 〈翅片材〉
[0036] 本發(fā)明的翅片材,是由鋁合金構(gòu)成的作為聯(lián)合壓機(jī)用的翅片材,所述鋁合金以規(guī) 定量含有Fe和Cu,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。而且, 該翅片材的板厚低于〇. 115_,亞晶粒的平均粒徑規(guī)定為2. 5 ym以下,以及屈服強(qiáng)度規(guī)定 為大于130MPa且155MPa以下。另外,鋁合金所含的不可避免的雜質(zhì)之中,優(yōu)選將Si、Mn、 Cr抑制為規(guī)定量以下或低于規(guī)定量。此外,根據(jù)需要也可以含有規(guī)定量的Ti。
[0037] 以下,對(duì)于各構(gòu)成,首先就化學(xué)成分進(jìn)行說明,之后再對(duì)其他的構(gòu)成進(jìn)行說明。
[0038] (Fe :0? 010 ~0? 4 質(zhì)量% )
[0039] Fe形成Al-Fe系金屬間化合物(或在鋁基體中固溶),能夠使擠壓成形時(shí)的亞晶 粒微細(xì),因此是有助于抑制加工硬化的元素,具有減少孔口裂紋不良的效果。另外,還具有 對(duì)鋁合金板的亞晶粒的大小起到幫助的效果、使強(qiáng)度提高的效果。Fe含量低于0. 010質(zhì) 量%時(shí),得不到所述的效果,擠壓成形中耐孔口裂紋性差,另外,屈服強(qiáng)度變得過低而處理 性差。另一方面,若高于0.4質(zhì)量%,則粗大的金屬間化合物形成,耐孔口裂紋性差。因此, Fe含量為〇? 010~〇? 4質(zhì)量%。
[0040] (Cu :0? 005 ~0? 05 質(zhì)量% )
[0041] 為了確保薄壁化時(shí)的處理性,進(jìn)一步添加Cu。其效果通過添加0. 005質(zhì)量%以上 而能夠取得。另一方面,若Cu含量高于0. 05質(zhì)量%,則招致加工硬化,除了使耐粘連性降 低以外,還招致耐孔口裂紋性和耐腐蝕性的降低。因此,Cu含量為0. 005~0. 05質(zhì)量%。 更優(yōu)選為〇. 01~〇. 05質(zhì)量%。
[0042] (Si :低于0.20質(zhì)量% (含0質(zhì)量% ))
[0043] Si是作為不可避免的雜質(zhì)混入的元素,若Si含量達(dá)到0. 20質(zhì)量%以上,則結(jié)晶 物(金屬間化合物)粗大化,其成為成形加工時(shí)的應(yīng)力集中點(diǎn),成為裂紋的起點(diǎn)。因此,含 有Si時(shí),Si含量低于0. 20質(zhì)量%,優(yōu)選抑制為0. 17質(zhì)量%以下。還有,也可以抑制到0質(zhì) 量%。
[0044] (Mn:低于0.015質(zhì)量% (含0質(zhì)量% ))
[0045] Mn是作為不可避免的雜質(zhì)混入的元素,若Mn含量達(dá)到0. 015質(zhì)量%以上,則結(jié)晶 物(金屬間化合物)粗大化,其成為成形加工時(shí)的應(yīng)力集中點(diǎn),成為裂紋的起點(diǎn)。因此,含 有Mn時(shí),Mn含量抑制為低于0. 015質(zhì)量%。此外,優(yōu)選抑制為低于0. 010質(zhì)量%,更優(yōu)選 抑制為低于0.005質(zhì)量%。還有,也可以抑制到0質(zhì)量%。
[0046] (Cr :0.015質(zhì)量%以下(含0質(zhì)量% ))
[0047] Cr是作為不可避免的雜質(zhì)混入的元素,若Cr含量高于0. 015質(zhì)量%,則結(jié)晶物 (金屬間化合物)粗大化,其成為成形加工時(shí)的應(yīng)力集中點(diǎn),成為裂紋的起點(diǎn)。因此,含有 Cr時(shí),Cr含量抑制為0.015質(zhì)量%以下。還有,也可以抑制到0質(zhì)量%。
[0048] (Ti :0? 01 ~0? 05 質(zhì)量% )
[0049] 為了鑄塊組織的微細(xì)化,也可以作為Al-Ti-B中間合金而添加Ti。即,也可以將作 為Ti : B = 5 : 1或5 : 0. 2的比例的Al-Ti-B鑄塊微細(xì)化劑,以華夫錠或條錠的形態(tài)添 加到熔液中(投入到板坯凝固前的熔爐、夾雜物過濾器、脫氣裝置、熔液流量控制裝置的任 意一個(gè)階段的恪液),以Ti量計(jì),允許含有截止到0. 05質(zhì)量%。Ti含量低于0. 01質(zhì)量% 時(shí),得不到鑄塊組織微細(xì)化的效果。另一方面,若高于0.05質(zhì)量%,則結(jié)晶物(金屬間化合 物)粗大化,其成為成形加工時(shí)的應(yīng)力集中點(diǎn),成為裂紋的起點(diǎn)。因此,添加Ti時(shí),Ti含量 為0.01~0.05質(zhì)量%。
[0050] (余量:A1和不可避免的雜質(zhì))
[0051] 翅片材的成分除上述以外,余量由A1和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。還有,作為不可避 免的雜質(zhì),除了所述的Si、Mn、Cr以外,例如,基體金屬、中間合金所含的、通常已知的范圍 內(nèi)的Mg、Zn、Zr、Ce、Ga、V、Ni等,在A1純度不低于99. 30質(zhì)量%的范圍內(nèi),分別允許含有截 止到0. 05質(zhì)量%。
[0052] (A1純度:99.30質(zhì)量%以上)
[0053] A1純度低于99. 30質(zhì)量%時(shí),伴隨金屬間化合物的增加,孔口裂紋增加,耐腐蝕性 降低。因此,A1純度為99. 30質(zhì)量%以上。
[0054] (板厚:低于 0? 115mm)
[0055] 本發(fā)明根據(jù)近年的熱交換器的小型化、輕量化和高性能化等要求,從實(shí)現(xiàn)翅片材 的薄壁化的觀點(diǎn)出發(fā),將板厚低于0. 115mm的翅片材作為對(duì)象。因此,翅片材的板厚低于 0. 115mm。在本發(fā)明中,將亞晶粒的平均粒徑限制在2. 5 ym以下,即使為薄壁,成為破壞 的起點(diǎn)的可能也很小,因此,從能夠更進(jìn)一步發(fā)揮本發(fā)明的特征這一觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選低于 0. 100mm,更優(yōu)選在0? 090mm以下。
[0056] (亞晶粒的平均粒徑:2. 5 y m以下)
[0057] 為了提高板厚低于0. 115mm的翅片材的耐孔口裂紋性,需要使合金中的亞晶粒的 平均粒徑為2. 5 ym以下。若亞晶粒的平均粒徑高于2. 5 ym,則應(yīng)力在亞晶粒內(nèi)集中,裂紋 的起點(diǎn)增加,耐孔口裂紋性降低。因此,亞晶粒的平均粒徑為2.5ym以下。還有,下限值沒 有特別規(guī)定,也可以為〇 um(即,也可以不含亞晶粒)。通過處于這樣的范圍,即使因固溶 Mn、固溶Cu等而發(fā)生加工硬化時(shí),也能夠抑制孔口裂紋的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)處理性的提高。
[0058] 接下來,對(duì)于亞晶粒的平均粒徑的測(cè)定方法進(jìn)行說明。
[0059] 首先,根據(jù) EBSD (Electron Back Scattered Diffraction Pattern)法,對(duì)于來 自掃描型電子顯微鏡(SEM:Scanning Electron Microscopy)的圖像的結(jié)晶組織進(jìn)行取向 分析。EBSD法是向試料照射電子射線,利用這時(shí)發(fā)生的反射電子菊池線衍射而特定結(jié)晶 取向的方法。另外,結(jié)晶取向分析中,例如可以使用TSL社制0IM(0rientation Imaging Microscopy,(注冊(cè)商標(biāo)))。
[0060] 并且,亞晶粒的平均粒徑是根據(jù)該SEM/EBSD測(cè)定數(shù)據(jù)計(jì)算晶粒的數(shù)量,用翅片材 的總面積除以晶粒的數(shù)量,將各晶粒的面積與圓近似時(shí)的直徑定義為亞晶粒的平均粒徑。
[0061] (屈服強(qiáng)度:大于l3〇MPa且lMMPa以下)
[0062] 本發(fā)明的翅片材是作為聯(lián)合壓機(jī)用的翅片材,所以屈服強(qiáng)度大于130MPa且 155MPa以下。屈服強(qiáng)度在130MPa以下時(shí),強(qiáng)度不足,薄壁化時(shí)的處理性降低。另一方面,若 大于155MPa,則強(qiáng)度過高,聯(lián)合壓機(jī)成形時(shí)發(fā)生孔口裂紋。因此,屈服強(qiáng)度大于130MPa且 155MPa以下。還有,優(yōu)選為大于130MPa且150MPa以下,更優(yōu)選為大于130MPa且140MPa以 下。
[0063] 屈服強(qiáng)度的測(cè)定,例如能夠以如下方式進(jìn)行:從翅片材上,使