CN101407874A

CN101407874A - 高强度和抗垂弛的散热片材料

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Publication number: CN101407874A
Application number: CNA2007101929621A
Authority: CN
Inventors: A·奥斯卡森; H·-E·埃克斯特龙; R·韦斯特加德; S·坦根
Original assignee: Sapa Heat Transfer AB
Current assignee: Granges Sweden AB
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2027-10-12
Also published as: US9493861B2; PL1918394T5; EP1918394A3; ES2573670T3; EP1918394B2; NO20075282L; MX2007012764A; EP2551364A1; JP5382285B2; CA2607784A1; US20080118393A1; EP2551364B1; HUE033457T2; RU2007137999A; CA2607784C; RU2451565C2; EP1918394A2; ES2616320T3; HK1130849A1; CN101407874B

Abstract

本发明提供一种AlMn带或板的生产方法，所述AlMn带或板用于通过钎焊制造部件，也提供用所述方法得到的产品。该方法特别是涉及用于换热器的散热片材料。取决于其应用，该散热片可以在有覆层或没有覆层下交货。从熔体来生产轧制平板，该熔体包含以下组分：0.3－1.5％的Si、≤0.5％的Fe、≤0.3％的Cu、1.0－2.0％的Mn、≤0.5％的Mg、≤4.0％的Zn、≤0.3％的选自IVb、Vb或VIb族元素的各种元素，以及不可避免的杂质元素，余量为铝，其中热轧前将轧制平板在低于550℃，优选400－520℃，更优选450－520℃的预热温度下预热，以控制弥散体颗粒的数量和尺寸，接着热轧预热的轧制平板为热的带。随后该带以至少90％的总压缩率冷轧成带，接着热处理冷轧带以得到0.2％屈服应力值，该应力值是其冷轧条件下屈服应力值的50－90％至100－200MPa范围的屈服应力值。另外，可以通过双辊带式铸造来生产带。用熔体组成来调整整个工艺过程中微观结构的发展，以给出所期望的钎焊后性能以及与适当的带交货性能相结合的钎焊期间性能。特别是高的钎焊后强度与钎焊期间好的抗垂弛性、对液相穴穿透性的低敏感性的组合，以及散热片成形前交货条件下相对好的成形性。

Description

高强度和抗垂弛的散热片材料

技术领域

本发明涉及一种AlMn带或板的生产方法，所述AlMn带或板用于通过钎焊(brazing)生产部件，也涉及用所述方法获得的产品。特别是，该方法涉及用于换热器的散热片材料。取决于其应用，该散热片可以在有钎焊包层或没有钎焊包层的情况下交货。

背景技术

为汽车市场制造轻质零件是当今的一个挑战。因此，大量的研究针对通过使用更薄的带来减轻换热器的重量，该薄带无需牺牲反而常常改进其它产品和制造性能。为了做到这一点，需要创造比目前使用的合金具有更高钎焊后强度且仍具有足够腐蚀性能的新材料。对于散热片，这意味着它们通过具有比换热器其它部件低的腐蚀电位，与换热器其它部件相比通常应当是被牺牲的。在现代CAB炉中已经实现了散热片强度增加，这限制使用某些以前用于真空钎焊带的合金元素，例如Mg。散热片必须易于生产者加工，并且在钎焊前总是轻微变形，这给交货条件下的成形性提出了一些要求。散热片的带总是在50-200μm的薄厚度交货，并且切成窄条，使得其在完全软化退火时，非常难于加工。因此，带经常在成形性受到限制的半硬化条件下交货。

达到较高的钎焊后强度水平，而不危害在钎焊期间作为抗垂弛性(saggingresistance)和抗液相穴穿透(liquid core penetration)描述的钎焊性能或在由带形成散热片时所必需的成形性，是相当复杂的。只有当新材料一致地满足这些要求，才允许使用具有高钎焊后强度的更薄的散热片，从而与目前使用的产品相比减轻重量。

现有技术

从SE-C2-510272中已知的以前的一个方法中，所用的合金包含≤0.7％的Fe、1.4％-2.0％的Mn、0.5％-1.5％的Si、≤0.5％的Mg、≤0.1％的Cu、≤2.5％的Zn、0.05％-0.3％的Zr、以及余量铝和不可避免的杂质元素。热轧之前，在不高于550℃预热铸锭少于12小时，紧接着冷轧、中间退火并最终冷轧到H14的交货状态(delivery temper)。钎焊之后该材料强度仅为50MPa。0.1mm厚的带钎焊期间的抗垂弛性为14mm，这在所用方法中被认为是相当好的。然而，作为交货状态的带具有仅为1.5％的延展率A_50mm，而且没有考虑钎焊期间的液相穴穿透性。

由US-A-6,743,396得知生产用于换热器的带或板的方法，其中所述合金包含≤0.5％的Fe、1.0％-1.8％的Mn、0.3％-1.2％的Si、≤0.3％的Mg、≤0.1％的Cu、≤0.1％的Zn、≤0.1％的Ti、0.05-0.4％的Cr+Zr、≤0.15％的Sn，余量为铝和不可避免的杂质，Sn与Si的百分含量的比率为≥0.03。铸造锭坯，接着在低于520℃的开始轧制温度预热至多12小时，并以不低于250℃的最终热轧温度热轧到2-10mm的厚度。不进行中间退火，接着施行冷轧到50-500μm的最终厚度。最终退火在至少300℃的温度下进行，这意味着材料完全或基本再结晶。钎焊之后，得到至少为60MPa的0.2％屈服应力值。该文件中没有提及钎焊期间的垂弛性或液相穴穿透性，而且没有提及交货尺寸的成形性。该专利仅关注于钎焊后的强度和散热片的抗腐蚀性。根据该发明人的专利说明书，高的最终退火温度通常会给出完全的或部分的再结晶结构。

由US-A-4,235,628得知的一种“高”强度Al-Mn合金，但是钎焊后0.2％屈服应力值仅为50MPa。该合金组成为0.8％-2％的Mn、1.4％-3％的Si、0.2％-1％的Fe、0-0.2％的Cu、0-0.2％的Mg，以及余量Al和高达0.2％的杂质。该材料在高于450℃的温度下最终退火。关于钎焊期间的抗垂弛性或液相穴穿透性没有提及。高硅含量无疑使合金对钎焊期间的液相穴穿透性敏感。

在JP08246117中公开了一种合金，该合金包含0.6％-1.6％的Mn、0.05％-0.8％的Si、0.1％-1.0％的Cu、0.05％-0.5％的Mg，以及最高达0.3％的Cr、Ti或Zr。提及了该材料的尺寸为0.02-0.2μm的小颗粒的数量密度区间，该材料通过锭坯铸造、热轧之前低于500℃预热处理、热轧后冷轧、退火、以及以20-80％的比率最终冷轧进行加工。该材料预定用作具有牺牲表面层的管，因此与散热片要求和应用是不相关的。

在JP03287738中，通过使用一种特定的铝组合物和导致H14或H24状态的工艺，并通过在加工过程中使用中间退火，得到了一种抗垂弛材料。该材料用于真空钎焊，且含有0.3-1.5％的高含量的Mg，而这对于在CAB炉中钎焊是难以接受的。没有高Mg含量，该材料将不能提供期望的高钎焊后强度所要求的微观结构。有着如此高Mg含量的材料将不能给出目前换热器生产商所要求的对液相穴穿透性的低敏感性。没有提及钎焊期间对液相穴穿透性的敏感性或者交货尺寸的成形性。Mn含量也太低以至于不能得到降低尺寸到较薄程度的材料所要求的高强度。

在钎焊换热器中，在散热片、管、板和顶盖这些不同的部件选择不同的合金以避免由于牺牲散热片对管和板的穿孔的腐蚀通常是必要的。经常通过将散热片与Zn合金化，使其腐蚀电位降低到与其它部件相比合适的水平。这样做的结果是，用于管和板的材料通常添加Mn和Cu，其目的是提高其腐蚀电位。这是散热片的最佳的组成和加工与管或板的加工过程完全不同的原因之一。

根据目前已知的方法生产材料的实践测试表明，当生产商需要降低尺寸时，在某些应用中铝带的性能是不能胜任的。特别是高的钎焊后强度，结合材料优良的抗垂弛性，以及对液相穴穿透性的低敏感性和从带生产散热片所要求的成形性。

已经发现，通过非常精确的控制钎焊期间材料再结晶的净驱动力，得到了出色的钎焊后强度、优良的钎焊期间抗垂弛性和对液相穴穿透性的低敏感性的组合。再结晶的净驱动力是通过存储的轧制变形减去由颗粒的数密度得到的延迟压力得到的驱动力。

所得到的材料钎焊后具有高强度，与优良的钎焊性能，比如钎焊期间高的抗垂弛性、对液相穴穿透性的低敏感性，以及交货状态时优良的成形性，唯一地结合在一起。散热片材料具有的腐蚀电位，可以根据换热器的其它部件，比如管对其调节，使得通过牺牲散热片材料，管可以得到保护。该材料可以用于通过任何钎焊方法，特别是可控气氛钎焊方法(CAB)来制造产品。

附图说明

图1a示出了装配有用于覆层带垂弛性测试的样品的装备，使用为50mm的悬臂梁长度。

图1b示出了装配有用于无覆层带垂弛性测试的样品的装备，使用为60mm的悬臂梁长度。

图2a示出了在钎焊前进行1％的预拉伸后，经自H24-状态(左)和O-状态(右)钎焊后材料C的微观结构。

图2b示出了在钎焊前进行3％的预拉伸后，经自H24-状态(左)和O-状态(右)钎焊后材料C的微观结构。

发明内容

本发明的目的是生产铝带的方法，钎焊后该铝带具有相对很高的强度，同时具有以钎焊期间高抗垂弛性和对于液相穴穿透的低敏感性来描述的优良的钎焊性能，以及在交货带条件下具有相当好的成形性能。所述板意欲作为散热片，应用于通过CAB钎焊生产的换热器，也可以应用于通过真空钎焊生产的换热器。

上述目的通过根据本发明生产AlMn板的方法实现，其中由包含以下组分的熔体生产轧制平板(以重量百分比计)，0.3-1.5％的Si，≤0.5％的Fe，≤0.3％的Cu，1.0-2.0％的Mn，≤0.5％的Mg，≤4.0％的Zn，≤0.3％的选自IVb、Vb或VIb族元素的每一种元素且这些元素的总和为≤0.5％，和不可避免的杂质元素，其各自的量至多为0.05％，且其总和至多为0.15％，以及作为余量的铝。其中于热轧前将轧制平板在低于550℃，优选在400-520℃，更优选在450-520℃，特别是高于470℃最高达520℃的预热温度下预热，以控制弥散颗粒(从过饱和固溶体中沉淀的颗粒)的数量和尺寸，随后将预热的轧制平板热轧成热的带。此后给出的所有合金元素的量均为重量百分比。带厚度的常规总热轧高度压缩量＞95％。热带出口尺寸为2-10mm。该带可以在热轧后或在冷轧厚度高于0.5mm时实施退火。该带随后冷轧成总压缩量至少90％，优选高于95％，最优选高于97.5％的带，且该冷轧带被热处理以得到一个屈服应力值，该值是其在冷轧条件下(未完全软退火)屈服应力值的50-90％，至为100-200MPa，更优选120-180MPa，最优选140-180MPa的0.2％屈服应力。然后该带材具有的微观结构包括的颗粒数密度为1-20×10⁶，优选为1.3-10×10⁶，最优选为1.4-7×10⁶个颗粒/mm²(等效直径在50-400nm的范围内的颗粒)，这些细小颗粒的大多数是在热轧前的预热处理期间产生的。在实施例1中描述了如何测量颗粒密度。

此外，相同的合金组合物可以通过连续铸造方法铸造成带，例如如在EP1250468中所述的双辊带铸造(twin-roll strip casting)。将铸带(as-cast strip)进一步轧制形成中间尺寸的制品，接着退火，以至少60％、优选超过75％的压缩率再一次冷轧，以获得最终尺寸的散热片坯料材料，该材料具有第一屈服应力值。散热片坯料材料被热处理到交货状态，其目的是通过回火(tempering)使材料软化而没有带合金的任何再结晶。以这样一种方式，得到具有第二屈服应力值的带，该第二屈服应力值比第二次冷轧后直接得到的应力值低10-50％，优选低15-40％。由此产生的0.2％屈服应力值为100-200MPa，优选为120-180MPa，更优选为120-160MPa。这样，带材具有的微观结构包括直径为50-400nm的颗粒，其颗粒数密度为1·10⁶-20·10⁶、1.3·10⁶-10·10⁶，优选为1.4·10⁶-7·10⁶个颗粒/mm²。这些颗粒的大多数是在中间退火期间产生的。

经冷轧加工的带的典型厚度低于0.2mm，优选低于0.15mm，最优选低于0.10mm。该材料仅在回火状态(temper state)，例如H22、H24状态或H26状态(应变硬化，分别再次退火到1/4、1/2和3/4硬度)，具有所期望的性能。采用相应调节的温度，在带材卷中或在连续退火炉中作为再退火实施退火处理。

本发明基于用于在整个加工过程中调整微观结构的发展的熔体组成，以给出所需的钎焊后性能和钎焊期间性能以及充分的带交货性能。特别是高的钎焊后强度，与钎焊期间好的抗垂弛性、对液相穴穿透低的敏感性的组合，以及在散热片成形前交货条件下相对好的成形性，是本发明所关注的。钎焊后0.2％屈服应力值至少为60MPa，且通常为约70MPa。当按照实施例1所定义测量厚度小于0.1mm的带时，材料的抗垂弛性为≤35mm，更优选为≤30mm，最优选为≤25mm。钎焊期间没有发生严重的液相穴穿透。成形性根据断裂延展率A_50mm测量，其通常高于3％。由于交货前带材卷总是被切成相当窄的带，所有机械性能在轧制方向上测量和定义。

尽管大量的小颗粒延迟再结晶的驱动压，高度变形提高了驱动力。驱动力随着轧制压缩率，特别是冷轧压缩率的提高而提高，但是将会随着最终回火退火期间的恢复而降低。这种类型的合金在交货条件下和加工期间的强度与驱动力成比例。小颗粒的数量应该通过热轧前的预热以及主要结合化学组成来控制，该预热在低于550℃，优选400-520℃，更优选450-520℃，特别优选470-520℃的温度下进行。颗粒数密度与阻碍再结晶的延迟压力成比例。定量地控制驱动力和延迟压力对在以上提到的不同阶段得到好的材料性能是极度重要的。将工艺控制在本发明要求专利保护的范围内获得材料性能的高再现性。

在弥散体(dispersoid)(颗粒和固溶体中的Mn提高钎焊后强度。此外，可控数目的颗粒Mn有益于控制抗垂弛性和液相穴穿透敏感性，这是因为这些颗粒控制了钎焊加热期间导致大的再结晶晶粒形成的再结晶过程。根据本发明提供的至少1.0到至多2.0％的熔体含量保证根据本发明的带的强度。如果Mn含量为至少1.3％以及最大1.8％，甚至更优选如果Mn含量为1.4％至1.7％之间，可以可靠地得到优化的性能。

Fe具有不良影响，主要因为它增加了在固化过程中形成大的金属间成分颗粒的风险。这就限制了材料中Fe的量及其使用。因此限制其到0.5％，优选是0.3％。

Si降低Mn的溶解性，产生结合Mn的高密度弥散体颗粒。这促进了高强度和好的抗垂弛性。有些Si也存在于固溶体中。在固溶体中和弥散体颗粒中，Si都增加强度。过高含量的Si增加钎焊期间液相穴穿透的风险。芯中的Si含量应为0.3-1.5％，优选为0.5-1.1％，最优选为0.65-0.95％。至于待被钎焊覆层的材料，Si含量应为0.3-1.5％，优选为0.4-1.1％，最优选为0.45-0.9％，所有其它组分的含量与非包覆材料相同。

通过向本发明的合金中添加IVb、Vb或VIb族元素或这些元素的组合，可以进一步提高强度和抗垂弛性，这是因为这些元素中的某些会提高细小弥散体颗粒的数密度。为了避免固化时形成粗组分颗粒，这些弥散体形成元素各自的含量应该低于0.3％，且这些元素的总量≤0.5％。这些颗粒对于根据本发明生产的带的成形性和强度有负面的影响。IVb、Vb或VIb族元素含量应当优选为0.05-0.2％。优选地，从这些族中使用≤0.3％的Zr作为弥散体形成元素，Zr优选为0.05-0.2％，更优选为0.1-0.2％。此外，Mn和Fe、Cr联合作用可导致非常粗粗的组分颗粒。因此，在根据本发明使用的合金中，如果加入Cr，必须降低Mn含量。

在根据本发明使用的合金中，Cu含量被限制在至多为0.3％，优选低于0.1％。Cu提高强度，但是也导致在散热片材料中所不期望的正的腐蚀电位。在钎焊换热器中，正的腐蚀电位限制与其它材料结合的可能性。另外，随着Cu含量增加，使得腐蚀行为，特别是晶间腐蚀恶化。

在根据本发明使用的合金中可以加入少量的Mg，作为增加强度的元素。然而，鉴于Mg对CAB的可钎焊性有很强的负面影响，镁的含量被限制在至多为0.5％，优选低于0.3％，最优选低于0.1％。这进一步增加了在钎焊温度材料初熔的风险。

可以添加Zn以降低散热片材料的腐蚀电位，因此通过牺牲散热片，对管提供阴极保护。通过在散热片中使用可调节的Zn含量，管和散热片之间腐蚀电位的不同可以针对每一个应用将其选择到一个适当的水平。所用的Zn含量通常限制到4.0％，且更优选为0.5-2.8％。

为了避免轧制中的问题，Sn的量应该优选保持在低于0.009％。

为了钎焊根据本发明生产的带，如果带的一面或两面被包覆，在每一面上用为带总厚度的3％至20％作为覆层厚度，可以有利于机械强度。有关的合金可以是，例如，基于Al-Si(Si为7-13％)的典型的钎焊合金，比如AA4343、AA4045或AA4047，也可以是基于工业纯铝合金的典型的保护覆层(AAlXXX，Si为0-0.5％)和这些合金的变体(Si为0.5-7％或Si为0.6-6.5％)，比如具有1％、2％、3％、4％、5％或6％Si含量的铝合金。在这种情况中，覆层优选用轧制施加。

实施例

实施例1

材料A1和A2的两块锭坯，其组成为0.8-0.9％的Si，0.2％的Fe，1.6％的Mn，0.11-0.12％的Zr，1.5-1.6％的Zn和每种都低于0.05％的其它元素，进行直流铸造，低于550℃预热，以及在冷轧之前，以99％的总热轧压缩率进行热轧。材料Al直接冷轧到最终尺寸并在不同温度下退火。一些材料完全软退火到O状态，一些恢复退火到H24状态，以及一些在所有给定的H18状态不退火。将材料A2在最终冷轧至H14状态前进行再结晶退火。使所有样品都受到热处理以模拟600℃的钎焊。

性能示于表1。

抗垂弛性根据以下方法测量：如图1所示，将材料安装在一个特别的装置上。样品被切成在与轧制方向交叉的方向为15mm宽，而沿着轧制方向为至少90mm长。将四个样品安装在装置上。悬臂梁长度为60mm，悬臂自由端高于测量桌表面54mm。

将该装置放置在炉中，且根据以下的循环升高温度：

20℃→400℃/25分钟+400℃/5分钟+400℃→600℃/13分钟+600℃/10分钟

在600℃的最终热处理之后，立刻取出样品。

表1：材料A1和A2的性能。采用为60mm的悬臂梁长度测量抗垂弛性。

结果显示，与H14交货状态(deliver temper)相比，无中间退火的O、H24和H18状态得到了更高的钎焊后强度。

实施例2

由相同进料得到的三块锭坯，组成为0.8％的Si、0.2％的Fe、1.6％的Mn、0.12％的Zr、1.6％的Zn和每种都低于0.05％的其它元素，热轧前以不同的温度进行预热，以提高交货状态成形性和钎焊期间的抗垂弛性。不同锭坯的最终温度和总加热时间分别为：B1-457℃/11小时、B2-490℃/15小时、B3-540℃/21小时。所述材料经热轧、冷轧、恢复退火到H24状态。0.1mm的最终带的性能在表2中给出。

表2：材料B的测定性能。采用为60mm的悬臂梁长度测量抗垂弛性。

结果显示，热轧前有最佳的预热温度和时间，以得到交货状态的成形性和钎焊期间抗垂弛性的最优组合。交货时的0.2％屈服应力从197MPa降低到175MPa，显著提高了钎焊期间的抗垂弛性。

实施例3

研究了交货状态(delivery temper)对于具有如下组成的材料C的钎焊覆层带的影响：

芯Mn＝1.6％、Si＝0.8％、Fe＝0.2％、Zn＝1.5％、Zr＝0.11％，每种其它元素低于0.05％。钎焊覆层Si＝7.7％、Fe＝0.1％，每种其它元素低于0.05％。该材料在每一面包覆10％。覆层在热轧期间进行。

所述材料经过DC铸造，接着在低于550℃预热，热轧到4mm，再冷轧到0.10mm的最终厚度。H14条件的材料以0.17mm的中间尺寸进行完全软退火。本实施例中所有样品都取自相同的母带材卷。不同的样品通过将带材卷分割为不同的部分得到。

为了测量材料的颗粒密度，在带的纵向、ND-RD、平面上分段切割。在最后的制备步骤，将该段用包含0.04μm胶体二氧化硅的Struers OP-S悬浮液机械抛光。颗粒的截面面积通过Philips XL30S的FEG-SEM并使用OxfordInstruments，IMQuant/X的图像分析系统来测量。

在显微镜中使用“in-lens”探测器以背散射模式来记录测量的图像。在×40000倍(是指SEM显示)的放大倍数下进行测量。为了使信息深度最小化，以及在背散射图像中得到好的空间分辨率，使用3kV的低加速电压。用普通的灰度水平阈值来检测颗粒。为了得到样品中颗粒数量和分布的典型结果，测量图像框架沿截面展开。沿着带样品的厚度(ND)方向上等距分布的至少七个位置进行测量。纵向上每一幅图像框架之间的距离至少为15μm。测量超过1000个颗粒。测量每个颗粒的面积A，且根据√(4A/π)来计算等效颗粒直径。

钎焊前样品中尺寸为50-400nm的颗粒的数密度为2.3×10⁶个颗粒/mm²。不同条件下的钎焊前屈服应力和延展率值、抗垂弛性和液相穴穿透的风险性以及钎焊后的强度在表3中列出。与其它的相比，H14(中间退火和最终冷轧)交货条件的钎焊后强度相当低。与只经过冷轧的H18条件相比，H24和O退火提高了钎焊后强度。退火显著提高了抗垂弛性，并进一步提高了交货成形性A_50mm，液相穴穿透的风险性也降低了。

与H14交货状态相比，H24交货条件给出显著提高的成形性和更好的抗垂弛性。与H18条件相比，H24条件给出更好的抗垂弛性、更好的抗液相穴穿透性以及明显提高的交货成形性和钎焊后强度。O状态条件(temper condition)给出了比H24条件更好的交货成形性和抗垂弛性，但是因为钎焊前非常软又薄的材料的操作问题以及成形后的液相穴穿透的风险性，O状态条件是没有吸引力的，这在实施例4中有所描述。

表3：材料C的测量性能。采用为50mm的悬臂梁长度测量抗垂弛性。

实施例4

对带的生产者和钎焊换热器的制造商来说，如此软又薄的带都会引起严重的操作问题，因此O状态条件不是合适的交货状态条件。问题之一是钎焊前带总是轻微的延展。如果在O状态，而不是H24状态交货，由于芯变得对液相穴穿透极端敏感，这会导致不好的钎焊性能。用具有如下组成的材料D来示出：

芯Mn＝1.6％、Si＝0.8％、Fe＝0.2％、Zn＝1.5％、Zr＝0.12％、其它元素每种低于0.05％。

钎焊覆层中Si＝7.5％、Fe＝0.2％、其它元素每种低于0.05％。

材料的两面都有覆层且每一面的钎焊覆层为10％。覆层在热轧期间进行。

根据所述发明，工业化生产该材料至0.07mm的最终厚度。其中一些材料回火退火到H24条件，Rp_0.2＝164MPa，另一些至完全软化的O条件，Rp_0.2＝60MPa。钎焊前对样品施加0％、1％、3％和5％的不同伸展量。

图2的照片显示，当样品预伸展3％时，钎焊期间O状态发生了严重的液相穴穿透，但是H24状态没有发生。预伸展5％时，得到相似的结果。如果预伸展1％或更少，没有一种交货状态对液相穴穿透敏感。由于钎焊前有可能发生大于1％的预伸展，O状态条件是不合适的。

实施例5

由1％的Mn、1％的Si、0.5％的Fe、0.09％的Cu、1％的Zn组成的合金通过双辊铸造为5mm厚的带，冷轧到1mm，退火到软化条件，轧制到0.10mm厚度并在260℃下最终退火2小时。0.2％屈服应力值，R_p0.2为130MPa，延展率A_50mm为4.4％。钎焊后强度R_p0.2为70MPa，且最终强度R_m为165MPa。按照实施例1描述的方法测量，垂弛仅为9mm。

Claims

1.一种抗垂弛的合金带，其通过以下步骤生产：

a)铸造包含以下组分的熔体：

0.3-1.5％的Si，

≤0.5％的Fe，

≤0.3％的Cu，

1.0-2.0％的Mn，

≤0.5％的Mg，更优选为≤0.3％，

≤4.0％的Zn，

≤0.5％的Ni，

≤0.3％的选自IVb、Vb或VIb族元素的各种弥散体形成元素，以及不可避免的杂质元素，每一种至多为0.05％，总量至多为0.15％，其余为铝，以得到锭坯，

b)在低于550℃，优选在400-520℃，更优选在450-520℃，特别是高于470℃至最高达520℃的温度下预热该锭坯，以形成弥散体颗粒，

c)热轧以得到带，

d)以至少90％，优选高于95％的总压缩率冷轧步骤c)得到的带，得到具有第一屈服应力值的带，

e)接着热处理到交货状态，其目的是通过回火使该材料软化而没有带合金的任何再结晶，以这样一种方式得到具有第二屈服应力值的带，该第二屈服应力值比第一屈服应力值(步骤d冷轧后直接得到的)低10-50％，优选低15-40％，以及处于为100-200MPa，更优选为120-180MPa，最优选为140-180Mpa的0.2％屈服应力范围内。

2.根据权利要求1所述的抗垂弛带，其以至少97.5％的冷轧压缩率生产。

3.根据前面任一权利要求所述的抗垂弛带，当材料的厚度在步骤d)的冷轧中压缩超过90％时，其生产中不进行产生材料再结晶的中间退火。

4.一种抗垂弛带，其通过以下步骤生产：

a)双辊带式铸造包含以下组分的熔体：

0.3-1.5％的Si，

≤0.5％的Fe，

≤0.3％的Cu，

1.0-2.0％的Mn，

≤0.5％的Mg，更优选为≤0.3％，

≤4.0％的Zn，

≤0.3％的选自IVb、Vb或VIb族元素的各种弥散体形成元素，以及不可避免的杂质元素，其各自的量至多为0.05％，总量至多为0.15％，其余为铝，

b)冷轧该铸带为中间尺寸材料，

c)退火处理该中间尺寸材料，使得形成弥散体颗粒，

d)以至少60％，优选高于75％的轧制压缩率冷轧该中间尺寸材料为最终尺寸的散热片坯料材料，得到具有第一屈服应力值的散热片坯料材料，

e)热处理该散热片坯料材料到交货状态，其目的是通过回火将该材料软化而没有带合金的任何再结晶，以这样一种方式，得到具有第二屈服应力值的带，该第二屈服应力值比步骤d)的冷轧后直接得到的第一屈服应力值低10-50％，优选低15-40％，且处于100-200MPa，优选120-180MPa，更优选120-160Mpa的0.2％屈服应力范围内。

5.根据前面任一项权利要求所述的抗垂弛带，由包含以下组分的熔体生产：

0.5-1.1％的Si，优选为0.65-0.95％，

≤0.3％的Fe，

＜0.1％的Cu，

1.3-1.8％的Mn，优选为1.4-1.7％，

＜0.1％的Mg，

0.05-0.2％的Zr，优选地，最优选为0.1-0.2％。

6.根据前面任一项权利要求所述的抗垂弛带，由包含0.5-2.8％的Zn的熔体制备。

7.根据前面任一项权利要求所述的抗垂弛带，由包含＜0.009％的Sn的熔体制备。

8.根据前面任一项权利要求所述的抗垂弛带，在交货状态，具有的弥散体颗粒密度为1-20×10⁶，优选为1.3-10×10⁶，最优选为1.4-7×10⁶个颗粒/mm²，颗粒直径为50-400nm。

9.根据前面任一项权利要求所述的抗垂弛带，该带的最终厚度低于0.2mm，优选低于0.15mm，最优选低于0.10mm。

10.根据前面任一项权利要求所述的抗垂弛带，该带包覆至少一层附加层。

11.根据权利要求10所述的抗垂弛带，其中至少一层附加层由钎焊合金组成。

12.根据权利要求10所述的抗垂弛带，其中至少一层附加层由工业纯铝合金组成。

13.根据权利要求10所述的抗垂弛带，其中至少一层附加层由包含0.6-6.5％的Si的铝合金组成。

14.根据前面任一项权利要求所述的抗垂弛带，钎焊后0.2％屈服应力值至少为60MPa，优选至少70MPa。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的抗垂弛带，当测量0.10mm厚的带时，抗垂弛性为≤35mm，更优选≤30mm，最优选≤25mm。

16.根据权利要求4-14中任一项所述的抗垂弛带，当测量0.10mm厚的带时，抗垂弛性为≤20mm，更优选≤15mm。

17.一种生产抗垂弛带的方法，包括：

a)铸造含有以下组分的熔体：

0.3-1.5％的Si，

≤0.5％的Fe，

≤0.3％的Cu，

1.0-2.0％的Mn，

≤0.5％的Mg，更优选≤0.3％，

≤4.0％的Zn，

≤0.3％的选自IVb、Vb或VIb族元素的各种弥散体形成元素，以及不可避免的杂质元素，其各自的量至多为0.05％，且总量至多为0.15％，其余为铝，以得到锭坯，

b)在低于550℃，优选400-520℃，更优选450-520℃，特别是高于470℃且最高达520℃的温度下预热得到的锭坯，以形成弥散体颗粒，

c)热轧以得到带，

e)接着进行热处理至交货状态，其目的是通过回火将材料软化而没有带合金的任何再结晶，以这样一种方式，得到具有第二屈服应力值的带，该第二屈服应力值比步骤d)冷轧后直接得到的第一屈服应力值低10-50％，优选低15-40％，且处于100-200MPa，更优选120-180MPa，最优选140-180MPa的绝对屈服应力范围内。

18.根据权利要求17所述的方法，包括冷轧到压缩率至少为97.5％。

19.根据权利要求17或18所述的方法，当材料的厚度在步骤d)的冷轧中被压缩超过90％时，其生产中不进行产生材料再结晶的中间退火。

20.一种生产抗垂弛带的方法，包括：

a)双辊带式铸造包含以下组分的熔体：

0.3-1.5％的Si，

≤0.5％的Fe，

≤0.3％的Cu，

1.0-2.0％的Mn，

≤0.5％的Mg，更优选≤0.3％，

≤4.0％的Zn，

≤0.3％的选自IBb、Vb或VIb族元素的各种弥散体形成元素，以及不可避免的杂质元素，其各自的量至多为0.05％，且总量至多为0.15％，其余为铝，

b)冷轧该铸带以形成中间尺寸材料，

c)退火处理该中间尺寸片材，以形成弥散体颗粒，

d)以至少60％，优选高于75％的轧制压缩率冷轧该中间尺寸制品为最终尺寸的散热片坯料材料，得到具有第一屈服应力值的散热片坯料材料，

e)热处理该散热片坯料材料到交货状态，其目的是通过回火将材料软化而没有带合金的任何再结晶，以这样一种方式，得到具有第二屈服应力值的带，该第二屈服应力值比步骤d)中冷轧后直接得到的屈服应力值低10-50％，优选低15-40％，且处于100-200MPa，优选120-180MPa，更优选120-160MPa的屈服应力范围内。

21.根据权利要求17-20中的任一项所述的方法，所述熔体包含以下组分：

0.5-1.1％的Si，

≤0.3％的Fe，

＜0.1％的Cu，

1.3-1.8％的Mn，优选1.4-1.7％，

＜0.1％的Mg，

0.05-0.2％的Zr，优选0.1-0.2％。

22.根据权利要求17-21中的任一项所述的方法，所述熔体包含0.5-2.8％的Zn。

23.根据权利要求17-22中的任一项所述的方法，所述熔体包含＜0.009％的Sn。

24.根据权利要求17-19和21-23中的任一项所述的方法，包括控制预热步骤以使得生产的带在交货状态的弥散体颗粒密度为1·10⁶-20·10⁶、1.3·10⁶-10·10⁶、优选1.4·10⁶-7·10⁶个颗粒/mm²，颗粒直径为50-400nm。

25.根据权利要求20-23中的任一项所述的方法，包括控制中间退火步骤以使得生产的带在交货状态的弥散体颗粒密度为1·10⁶-20·10⁶、1.3·10⁶-10·10⁶、优选是1.4·10⁶-7·10⁶个颗粒/mm²，颗粒直径为50-400nm。

26.根据权利要求17-25中的任一项所述的抗垂弛带，该带的最终厚度低于0.2mm，优选低于0.15mm，最优选低于0.10mm。

27.根据权利要求20-26中的任一项所述的方法，包括在步骤b)之前以至少一层附加层包覆锭坯或散热片坯料材料。

28.根据权利要求27所述的方法，其中至少一层附加层由钎焊合金组成。

29.根据权利要求27所述的方法，其中至少一层附加层由工业纯铝合金组成。

30.根据权利要求27所述的方法，其中至少一层附加层由包含0.6-6.5％的Si的铝合金组成。

31.根据权利要求17-30中的任一项所述的方法，包括控制工艺参数使得所生产的带钎焊后0.2％屈服应力值至少为60MPa，优选为至少70MPa。

32.根据权利要求17-31中的任一项所述的方法，当测量0.10mm厚的带时，抗垂弛性为≤35mm，更优选为≤30mm，最优选为≤25mm。

33.根据权利要求17-31中的任一项所述的方法，当测量0.10mm厚的带时，抗垂弛性为≤20mm，更优选为≤15mm。