CN102019727A - 冷却器用覆铝钢带及其制备方法和其所用的钢带及铝合金带 - Google Patents

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冷却器用覆铝钢带及其制备方法和其所用的钢带及铝合金带,它涉及一种覆铝钢带及其制备方法和其所用的钢带及铝合金带。它解决了目前工业化生产的钢铝复合材料均存在针孔、复合层夹杂、形成脆性铁铝金属化合物,以及无法适用于钎焊技术的问题。冷却器用覆铝钢带由钢带和铝合金带覆合构成。制备方法:一、对钢带和铝合金带的表面进行预处理;二、复合轧制;三、再结晶退火。钢带中C的含量小于0.01%、Si的含量小于0.01%、Mn的含量为0.20%~0.30%且Alt的含量小于0.005%。铝合金带中Si的含量为0.70%~0.90%且Fe的含量为0.30%~0.45%。用于钎焊冷却器领域使用。

Description

冷却器用覆铝钢带及其制备方法和其所用的钢带及铝合金带
技术领域
本发明涉及一种覆铝钢带及其制备方法和其所用的钢带及铝合金带。
背景技术
目前以实现工业化生产的覆铝钢带的工艺方法有钢带热浸渡、热喷涂、爆炸轧制、冷轧制等,以上方法均不同程度存在针孔、复合层夹杂、形成脆性铁铝金属化合物等一系列问题,更为重要的是用上述方法生产的覆铝钢带在钎焊过程中会在钢铝界面生成金属间化合物,导致铝钢分层,所以无法适用于钎焊技术。
发明内容
本发明是要解决目前工业化生产的钢铝复合材料均存在针孔、复合层夹杂、形成脆性铁铝金属化合物,以及无法适用于钎焊技术的问题,而提供的一种冷却器用覆铝钢带及其制备方法和其所用的钢带及铝合金带。
本发明冷却器用覆铝钢带由钢带和铝合金带覆合构成;所述钢带中C的含量小于0.01%(重量)、Si的含量小于0.01%(重量)、Mn的含量为0.20%~0.30%(重量)且Alt的含量小于0.005%(重量);所述铝合金带中Si的含量为0.70%~0.90%(重量)且Fe的含量为0.30%~0.45%(重量)。
上述冷却器用覆铝钢带按下述步骤制备:一、对钢带和铝合金带的表面分别进行预处理;二、将经过表面预处理的钢带和铝合金带一同送进复合轧机,复合轧制的压力为1000~1200t,单道次压下率为58%~62%,轧制速度为10~15m/min;三、再结晶退火:退火温度为500~550℃,升温时间为8~12小时,退火保温时间10~14小时,即得到冷却器用覆铝钢带;步骤一中所述钢带中C的含量小于0.01%(重量)、Si的含量小于0.01%(重量)、Mn的含量为0.20%~0.30%(重量)且Alt的含量小于0.005%(重量),所述铝合金带中Si的含量为0.70%~0.90%(重量)且Fe的含量为0.30%~0.45%(重量)。
本发明冷却器用覆铝钢带所用的钢带中C的含量小于0.01%(重量)、Si的含量小于0.01%(重量)、Mn的含量为0.20%~0.30%(重量)且Alt的含量小于0.005%(重量)。
本发明冷却器用覆铝钢带所用的铝合金带中Si的含量为0.70%~0.90%(重量)且Fe的含量为0.30%~0.45%(重量)。
本发明选用了特定成分的钢带和铝合金带制备冷却器用覆铝钢带,由于钢带和铝合金带成分的改变从而实现了低温条件下的再结晶退火(500~550℃),获得了优异的机械性能指标,并且保证了钎焊冷却器翅片后钢带与铝合金带之间的结合强度。
本发明冷却器用覆铝钢带的屈服强度(Y.S)≥260MPa,抗拉强度(T.S)为330~380MPa,伸长率(EL)>30%,反复弯曲180°铝合金带与钢带不分层。本发明冷却器用覆铝钢带未见针孔和复合层夹杂,钢铝界面间没有金属间化合物形成。
本发明冷却器用覆铝钢带钎焊冷却器翅片(钎焊温度约为640℃)后钢铝界面间仍没有金属间化合物形成,反复弯曲180°铝合金带与钢带依旧不分层。
附图说明
图1是冷却器用覆铝钢带结构示意图,图2是钎焊有冷却器翅片的冷却器用覆铝钢带结构示意图,图3是具体实施方式九中冷却器用覆铝钢带再结晶退火后钢带的金相组织形貌图,图4是具体实施方式三中冷却器用覆铝钢带钎焊冷却器翅片后的钢铝界面X射线衍射微区二维物相分析图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一:结合图1和图2说明本实施方式,本实施方式冷却器用覆铝钢带由钢带1和铝合金带2覆合构成;所述钢带中C的含量小于0.01%(重量)、Si的含量小于0.01%(重量)、Mn的含量为0.20%~0.30%(重量)且Alt的含量小于0.005%(重量);所述铝合金带中Si的含量为0.70%~0.90%(重量)且Fe的含量为0.30%~0.45%(重量)。
本实施方式中钢带主要成分为铁,铝合金带主要成分为铝。
对本实施方式冷却器用覆铝钢带进行检测,本实施方式冷却器用覆铝钢带的屈服强度(Y.S)≥260MPa,抗拉强度(T.S)为330~380MPa,伸长率(EL)>30%,而且反复弯曲180°铝合金带与钢带不分层。
将冷却器翅片3钎焊到本实施方式冷却器用覆铝钢带的铝合金带一侧(图2中标记4为钎焊连接处),钎焊温度约为640℃,钎焊冷却器翅片后对冷却器用覆铝钢带反复弯曲180°,铝合金带与钢带不分层。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:所述钢带中C的含量为0.005%(重量)、Si的含量为0.005%(重量)、Mn的含量为0.25%(重量)且Alt的含量为0.003%(重量);所述铝合金带中Si的含量为0.80%(重量)且Fe的含量为0.40%(重量)。其它与实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:所述钢带按重量百分比由0.005%的C、0.005%的Si、0.25%的Mn、0.003%的Alt和余量的铁组成;所述铝合金带按重量百分比由0.80%的Si、0.40%的Fe和余量的Al组成。其它与实施方式一相同。
图4为本实施方式冷却器用覆铝钢带钎焊冷却器翅片后的钢铝界面X射线衍射微区二维物相分析图,分析结果是钢铝之间不存在明显金属过渡层,分界面上也没有形成金属间化合物。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:所述钢带按重量百分比由0.007%的C、0.002%的Si、0.27%的Mn、0.001%的Alt和余量的铁组成;所述铝合金带按重量百分比由0.85%的Si、0.32%的Fe和余量的Al组成。其它与实施方式一相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:所述钢带中按重量百分比含有0.007%的C、0.008%的Si、0.28%的Mn、0.004%的Alt和余量的铁组成;所述铝合金带中按重量百分比含有0.86%的Si、0.44%的Fe和余量的Al组成。其它与实施方式一相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:所述钢带中按重量百分比含有0.001%的C、0.002%的Si、0.21%的Mn、0.002%的Alt和余量的铁组成;所述铝合金带中按重量百分比含有0.71%的Si、0.31%的Fe和余量的Al组成。其它与实施方式一相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一的不同点是:铝合金带的厚度不低于50μm。其它与实施方式一至六之一相同。
本实施方式冷却器用覆铝钢带的厚度为1.50~1.55mm。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式七的不同点是:铝合金带的厚度为50~80μm。其它与实施方式七相同。
对具体实施方式三至六经过冷却器翅片钎焊后的冷却器用覆铝钢带进行测试,冷却器用覆铝钢带的厚度为1.50mm,其中铝合金带的厚度均为60μm,钢带厚度均为1440μm,测试结果如表1所示。测试中以专利“冷却器用钢铝复合带材”(专利号200820089676.2)和“一种镶嵌式单面覆铝钢带”(专利号200920040093.5)作为对照组,铝合金带的厚度都为60μm,钢带厚度都为1440μm。
表1
Figure BDA0000043047810000041
具体实施方式九:本实施方式冷却器用覆铝钢带按下述步骤制备:一、对钢带和铝合金带的表面分别进行预处理;二、将经过表面预处理的钢带和铝合金带一同送进复合轧机,复合轧制的压力为1000~1200t,单道次压下率为58%~62%,轧制速度为10~15m/min;三、再结晶退火:退火温度为500~550℃,升温时间为8~12小时,退火保温时间10~14小时,即得到冷却器用覆铝钢带;步骤一中所述钢带中C的含量小于0.01%(重量)、Si的含量小于0.01%(重量)、Mn的含量为0.20%~0.30%(重量)且Alt的含量小于0.005%(重量),所述铝合金带中Si的含量为0.70%~0.90%(重量)且Fe的含量为0.30%~0.45%(重量)。
本实施方式步骤三采用低温进行再结晶退火。
本实施方式冷却器用覆铝钢带再结晶退火后钢带的金相组织形貌如图3所示。通过图3可观察到钢带为单相铁素体,晶粒度为7级;铝合金带与钢带之间结合良好,未见针孔、复合层夹杂和金属过渡层存在。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式九的不同点是:步骤一中铝合金带表面预处理:用有机溶剂清洗铝合金带表面,然后用三道黄铜丝刷辊打磨,黄铜丝刷辊直径为320mm,黄铜丝直径为0.3mm,刷辊线速度为20m/s。其它步骤及参数与实施方式九相同。
本实施方式所用有机溶剂为三氯乙烯。
具体实施方式十一:本实施方式与具体实施方式九或十的不同点是:步骤一中钢带表面预处理:用有机溶剂清洗钢带表面,然后用三道316L钢丝刷辊打磨,钢丝刷辊直径为320mm,316L钢丝直径为0.5mm,刷辊线速度为20~30m/s。其它步骤及参数与实施方式九或十相同。
本实施方式所用有机溶剂为三氯乙烯。
具体实施方式十二:本实施方式与具体实施方式九至十一之一的不同点是:步骤三再结晶退火后用液压平整机平整冷却器用覆铝钢带,平整率为2%~5%,平整速度为40~50m/min。其它步骤及参数与实施方式九至十一之一相同。
本实施方式可将平整材料的冷却器用覆铝钢带用高精度纵剪机纵剪。
具体实施方式十三:本实施方式钢带中C的含量小于0.01%(重量)、Si的含量小于0.01%(重量)、Mn的含量为0.20%~0.30%(重量)且Alt的含量小于0.005%(重量)。
本实施方式中钢带主要成分为铁。
具体实施方式十四:本实施方式铝合金带中Si的含量为0.70%~0.90%(重量)且Fe的含量为0.30%~0.45%(重量)。
本实施方式中铝合金带主要成分为铝。

Claims (9)

1.冷却器用覆铝钢带,其特征在于冷却器用覆铝钢带由钢带和铝合金带覆合构成;所述钢带中C的含量小于0.01%(重量)、Si的含量小于0.01%(重量)、Mn的含量为0.20%~0.30%(重量)且Alt的含量小于0.005%(重量);所述铝合金带中Si的含量为0.70%~0.90%(重量)且Fe的含量为0.30%~0.45%(重量)。
2.根据权利要求1所述的冷却器用覆铝钢带,其特征在于所述钢带中C的含量为0.005%(重量)、Si的含量为0.005%(重量)、Mn的含量为0.25%(重量)且Alt的含量为0.003%(重量);所述铝合金带中Si的含量为0.80%(重量)且Fe的含量为0.40%(重量)。
3.根据权利要求1或2所述的冷却器用覆铝钢带,其特征在于铝合金带的厚度不低于50μm。
4.如权利要求1所述冷却器用覆铝钢带的制备方法,其特征在于冷却器用覆铝钢带按下述步骤制备:一、对钢带和铝合金带的表面分别进行预处理;二、将经过表面预处理的钢带和铝合金带一同送进复合轧机,复合轧制的压力为1000~1200t,单道次压下率为58%~62%,轧制速度为10~15m/min;三、再结晶退火:退火温度为500~550℃,升温时间为8~12小时,退火保温时间10~14小时,即得到冷却器用覆铝钢带;步骤一中所述钢带中C的含量小于0.01%(重量)、Si的含量小于0.01%(重量)、Mn的含量为0.20%~0.30%(重量)且Alt的含量小于0.005%(重量),所述铝合金带中Si的含量为0.70%~0.90%(重量)且Fe的含量为0.30%~0.45%(重量)。
5.根据权利要求4所述的冷却器用覆铝钢带的制备方法,其特征在于步骤一中铝合金带表面预处理:用有机溶剂清洗铝合金带表面,然后用三道黄铜丝刷辊打磨,黄铜丝刷辊直径为320mm,黄铜丝直径为0.3mm,刷辊线速度为20m/s。
6.根据权利要求5所述的冷却器用覆铝钢带的制备方法,其特征在于步骤一中钢带表面预处理:用有机溶剂清洗钢带表面,然后用三道316L钢丝刷辊打磨,钢丝刷辊直径为320mm,316L钢丝直径为0.5mm,刷辊线速度为20~30m/s。
7.根据权利要求4、5或6所述的冷却器用覆铝钢带的制备方法,其特征在于步骤三再结晶退火后用液压平整机平整冷却器用覆铝钢带,平整率为2%~5%,平整速度为40~50m/min。
8.权利要求1中所用的钢带,其特征在于钢带中C的含量小于0.01%(重量)、Si的含量小于0.01%(重量)、Mn的含量为0.20%~0.30%(重量)且Alt的含量小于0.005%(重量)。
9.权利要求1中所用的铝合金带,其特征在于铝合金带中Si的含量为0.70%~0.90%(重量)且Fe的含量为0.30%~0.45%(重量)。
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