CN103380222A - 组合冲压用热交换器用铝合金翅片材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种将组合冲压用的翅片材作为对象、且能够抑制成形加工时的套环裂纹的产生的耐套环裂纹性优异的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材，其由铝合金构成，该铝合金含有Fe:0.010～0.4质量％，其余由Al及不可避免的杂质构成，Al纯度为99.30质量％以上，该组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的特征在于，所述组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的厚度小于0.115mm，亚晶粒的平均粒径为2.5μm以下，且屈服强度为100～130N/mm2。另一特征在于，最大长度超过3μm的金属间化合物为2000个/mm2以下。

Description

组合冲压用热交换器用铝合金翅片材及其制造方法
技术领域
本发明涉及热交换器所用的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材及其制造方法。
背景技术
近年来，在空调等热交换器中使用的热交换器用铝合金翅片材(以下适当称作翅片材)中，由于遵循哈龙限值而替换使用新制冷剂、空调自身的紧凑化、轻量化或高性能化等，而日益谋求薄壁化，薄壁化至板厚为0.l5mm以下，最近已达到0.09mm左右。
在此，翅片材的成形法有拉伸法、减薄拉伸法及拉伸·减薄拉伸复合法(组合法)。拉伸法由胀形工序、拉深工序、冲孔(穿孔)及扩孔工序(翻边)、外张工序构成，减薄拉伸法由冲孔及扩孔工序、减薄拉伸(打薄)工序、外张工序构成，组合法主要由胀形工序、拉深工序、冲孔及扩孔工序、减薄拉伸工序、外张工序构成。
无论上述哪种成形法，用于成形铜管的管用孔套环的冲孔&翻边成形和外张成形对于翅片材来说都是必不可缺的成形工序。但是，这些成形对于薄壁化至板厚为0.15mm以下的翅片材来说是非常难的成形。因此，开发出应对这样的薄壁化、提高了加工性的翅片材。
例如，在专利文献1中公开有这样的铝合金翅片材:板厚为0.15mm以下，将金属间化合物的粒径、大角度晶粒的最大长度、大角度晶粒内的亚晶粒的平均粒径等限定为规定，成形加工性优异。另外，在专利文献2中公开有这样的热交换器用铝合金翅片材:板厚小于0.11mm，含有规定量的Fe、Ti，将Si、Cu限制为规定量以下，并且将伸长率限定为规定，耐过密间隔性(不易产生由扩管时的不均匀变形引起的与相邻翅片接触的特性)、叠加性优异。在专利文献3中公开有这样的热交换器用铝合金翅片材:板厚小于0.11mm，将规定元素的含有量限定为规定，耐过密间隔性优异。另外，在专利文献4中公开有冷轧后的板厚为0.115mm、将规定元素限定为规定的、减薄拉伸翅片用高强度铝合金薄板及其制造方法。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-104488号公报
专利文献2:日本特许第4275560号公报
专利文献3:日本特开2005-126799号公报
专利文献4:日本特开昭64-8240号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在以往的翅片材中，存在以下那样的问题。
在上述以往的技术中，虽然实现了提高加工性，但近年来除了热交换器的进一步紧凑化、轻量化、高性能化之外，还期待提供更容易加工的翅片材，因此，要求进一步提高加工性。
另外，成形中经常发生被称作套环裂纹的裂纹。即，在冲孔&翻边工序时，在加工端面产生微细的龟裂，由此导致在最终外张成形时成为套环裂纹。在产生了这样的套环裂纹的情况下，在将铜管插入被翅片成形后的成形品的套环孔中对该铜管进行扩管时，容易产生层叠的翅片的间隔变得极窄这样的、所谓过密间隔现象。而且，由于该过密间隔现象，存在增大热交换器的通风阻力这样的问题。即，套环裂纹不仅存在有损翅片的外观的问题，而且存在产生作为热交换器的性能降低等不良情况、使作为制品的价值降低这样的问题。因此，寻求开发能进一步抑制产生这样的套环裂纹的翅片材。
在此，专利文献1所记载的翅片材谋求改善耐套环裂纹性。但是，由于积极添加Mn，因此，根据Mn的含有量及制造条件，存在由粗大的金属间化合物或固溶Mn引起容易产生加工硬化这样的问题。因此，存在改善耐套环裂纹的余地。
本发明是鉴于上述问题点而做成的，其课题在于提供将组合冲压用的翅片材作为对象、能够抑制成形加工时的套环裂纹的产生的耐套环裂纹性优异的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材。
用于解决课题的手段
即，本发明的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材由铝合金构成，该铝合金含有Fe:0.010～0.4质量％，其余由Al及不可避免的杂质构成，1纯度为99.30质量％以上，该组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的特征在于，所述组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的厚度小于0.115mm，亚晶粒的平均粒径为2.5μm以下，屈服强度为100～130N/mm2。
根据这样的结构，通过添加规定量的Fe，而形成有Al-Fe系金属间化合物或Fe固溶于铝基体中，从而冲压成形时的亚晶粒被微细化而抑制加工硬化。另外，通过限定Al纯度，能抑制金属间化合物的增加。而且，通过使亚晶粒的平均粒径为2.5μm以下，从而使厚度小于0.115mm的翅片材的伸长率增加。另外，通过使屈服强度为100～130N/mm2，从而使作为组合冲压用的翅片材的强度适当。另外，通过使最大长度超过3μm的金属间化合物为2000个/mm2以下，能防止因粗大的金属间化合物成为起点而引起的套环裂纹的产生。
本发明的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的特征在于，关于所述铝合金的化学成分，还含有Cu:0.005～0.05质量％，并且，将Si、Mn、Cr抑制为Si:0.15质量％以下，Mn:小于0.015质量％，Cr:0.015质量％以下。
根据这样的结构，通过添加规定量的Cu，能确保薄壁化时的刚性，另外，通过将Si、Mn、Cr抑制为规定量以下或小于规定量，能抑制结晶物(即金属间化合物)的粗大化。
本发明的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的特征在于，关于所述铝合金的化学成分，还含有Ti:0.01～0.05质量％。
根据这样的结构，通过添加规定量的Ti，铸锭组织被微细化。
本发明的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材可以在翅片材表面具备表面处理皮膜。作为表面处理皮膜，举出耐腐蚀性皮膜、亲水性皮膜、润滑性皮膜等。
根据这样的结构，能提高耐腐蚀性、亲水性、成形性等与使用环境、用途等相应的特性。
本发明的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的制造方法是所述记载的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材(不具备表面处理皮膜的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材)的制造方法，其特征在于，进行以下工序:热处理工序，对具有所述铝合金的化学成分的铝合金铸锭，以450～500℃的温度实施1小时以上的热处理;热轧工序，在所述热处理后，在热精轧的结束温度为250℃以上且小于300℃的条件下实施热轧;冷加工工序，在所述热轧后，实施冷加工率96％以上的冷加工;调质退火工序，在所述冷加工后，实施以180～260℃的温度保持1～6小时的调质退火。
根据这样的制造方法，通过热处理工序使铸锭的组织均质化，通过热轧工序在热轧板中不会产生再结晶组织地被轧制。然后，通过冷加工工序，在调质退火后不会产生亚晶粒的粗大化，成为厚度小于0.115mm，并且，通过调质退火工序，能赋予伸长率且促进亚晶粒的微细化。
发明效果
本发明的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材能抑制成形加工时的套环裂纹。因此，能防止有损翅片的外观以及产生作为热交换器的性能降低等的不良情况。
另外，本发明的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的制造方法能制造耐套环裂纹性优异的热交换器用铝合金翅片材。
具体实施方式
以下，对于用于实现本发明的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材(以下适当称作翅片材)及翅片材的制造方法的方式进行说明。
<翅片材>
本发明的翅片材为由含有规定量的Fe、其余由Al及不可避免的杂质构成、Al纯度为99.30质量％以上的铝合金构成的组合冲压用的翅片材。而且，该翅片材的厚度小于0.115mm，亚晶粒的平均粒径限定为2.5μm以下，屈服强度限定为100～130N/mm2。另外，将超过3μm的金属间化合物限定为2000个/mm2以下。另外，关于铝合金的化学成分，优选为，根据需要含有规定量的Cu，将铝合金中所含有的不可避免的杂质中的Si、Mn、Cr抑制为规定量以下或小于规定量。另外，根据需要也可以含有规定量的Ti。
以下，关于各结构，首先说明化学成分，然后说明其他的结构。
(Fe:0.010～0.4质量％)
Fe由于能形成Al-Fe系金属间化合物(或固溶于铝基体中)而使冲压成形时的亚晶粒微细，因此是有助于抑制加工硬化的元素，具有减少套环裂纹不良的效果。另外，还具有对铝合金板的亚晶粒的大小做出贡献的效果、提高强度的效果。若Fe含有量小于0.010质量％，则无法获得所述的效果，在冲压成形时套环裂纹性变差。另一方面，若超过0.4质量％，则强度过高且形成有粗大的金属间化合物，耐套环裂纹性变差。因此，Fe含有量为0.010～0.4质量％。
(Cu:0.005～0.05质量％)
为了确保薄壁化时的刚性，期望还添加Cu。其效果通过添加0.005质量％以上能够获得。另一方面，若Cu含有量超过0.05质量％，则会导致加工硬化，使耐过密间隔性降低，而且还会导致耐套环裂纹性及耐腐蚀性降低。因此，在为了确保刚性而添加Cu的情况下，Cu含有量为0.005～0.05质量％。更优选为0.01～0.05质量％。
(Si:0.15质量％以下(包含0质量％))
Si是作为不可避免的杂质而混入的元素，但Si含有量超过0.15质量％时，结晶物(金属间化合物)粗大化，这会成为成形加工时的应力集中点，成为裂纹的起点。因此，在含有Si的情况下，Si含有量为0.15质量％以下。需要说明的是，也可以抑制到0质量％。
(Mn:小于0.015质量％(包含0质量％))
Mn是作为不可避免的杂质而混入的元素，但Mn含有量为0.015质量％以上时，结晶物(金属间化合物)粗大化，这会成为成形加工时的应力集中点，成为裂纹的起点。因此，在含有Mn的情况下，Mn含有量抑制为小于0.015质量％。另外，优选抑制为小于0.005质量％。需要说明的是，也可以抑制到0质量％。
(Cr:0.015质量％以下(包含0质量％))
Cr是作为不可避免的杂质而混入的元素，但Cr含有量超过0.015质量％时，结晶物(金属间化合物)粗大化，这会成为成形加工时的应力集中点，成为裂纹的起点。因此，在含有Cr的情况下，Cr含有量抑制为0.015质量％以下。需要说明的是，也可以抑制到0质量％。
(Ti:0.01～0.05质量％)
Ti用于铸锭组织的微细化，可以作为Al-Ti-B中间合金添加。即，将Ti∶B＝5∶1或5∶0.2比例的Al-Ti-B铸锭微细化剂以华夫格状或棒状添加到熔液(向铸片凝固前的、熔炼炉、夹杂物过滤器、脱气装置、熔液流量控制装置投入的、任一阶段的熔液)中，Ti量允许含有到0.05质量％。若Ti含有量小于0.01质量％，则不能获得铸锭组织微细化的效果。另一方面，若超过0.05质量％，则结晶物(金属间化合物)粗大化，这会成为成形加工时的应力集中点，成为裂纹的起点。因此，在添加Ti的情况下，Ti含有量为0.01～0.05质量％。
(其余:Al及不可避免的杂质)
翅片材的成分除了上述之外，其余由Al及不可避免的杂质构成。需要说明的是，作为不可避免的杂质，除了所述的Si、Mn、Cr之外，例如还有包含于重熔用铝锭、中间合金中的、通常公知的范围内的Mg、Zn、Zr、Ce、Ga、V、Ni等，在Al纯度不处于小于99.30质量％的范围内，分别允许含有到0.05质量％。
(Al纯度:99.30质量％以上)
若Al纯度小于99.30质量％，则随着金属间化合物的增加，套环裂纹增加，耐腐蚀性降低。而且，屈服强度变高。因此，Al纯度为99.30质量％以上。
(厚度:小于0.115mm)
本发明根据近年来的热交换器的紧凑化、轻量化、高性能化等的要求，从谋求翅片材的薄壁化的观点出发，将厚度小于0.115mm的翅片材作为对象。因此，翅片材的厚度小于0.115mm。
(亚晶粒的平均粒径:2.5μm以下)
为了增加厚度小于0.115mm的翅片材的伸长率，需要使合金中的亚晶粒的平均粒径为2.5μm以下。当亚晶粒的平均粒径超过2.5μm时，不能充分地获得翅片材的伸长率。因此，亚晶粒的平均粒径为2.5μm以下。需要说明的是，下限值没有特别限定，可以为0μm(即，也可以不含有亚晶粒)。通过设为这样的范围，即使在由于固溶Mn、固溶Cu等而产生加工硬化的情况下，也能抑制产生套环裂纹。
下面，关于亚晶粒的平均粒径及金属间化合物的个数的测定方法进行说明。
首先，利用EBSD(Electron Back Scattered Diffraction Pattern)法对扫描电子显微镜(SEM:Scanning Electron Microscopy-Electron)组织进行方位解析。EBSD法通过对试料照射电子线，利用此时产生的反射电子菊池线衍射来确定结晶方位。另外，结晶方位解析可以使用例如TSL公司制OIM(Orientation Imaging Microscopy.TM)。
另外，关于亚晶粒的平均粒径，利用该SEM/EBSD测定数据算出结晶粒的数量，用结晶粒的数量除以翅片材的总面积，将各结晶粒的面积近似圆的情况下的直径定义为亚晶粒的平均粒径。
需要说明的是，亚晶粒的平均粒径及金属间化合物的个数可以根据成分组成和后述的制造条件来控制。具体而言，亚晶粒的平均粒径根据各成分的含有量、均质化热处理条件(温度和时间)、热精轧结束温度、冷加工率、调质退火条件(温度和时间)来控制，金属间化合物的个数根据各成分的含有量、均质化热处理条件(温度和时间)等来控制。
(屈服强度:100～130N/mm2)
本发明的翅片材由于作为组合冲压用，因此，屈服强度为100～130N/mm2。若屈服强度小于100N/mm2，则强度不足，在组合冲压成形时会产生套环裂纹。另一方面，若超过130N/mm2，则强度过高，在组合冲压成形时会产生套环裂纹。因此，屈服强度为100～130N/mm2。需要说明的是，优选为100N/mm2以上且小于130N/mm2，更优选为100N/mm2以上且小于120N/mm2。
屈服强度的测定例如能通过从翅片材以拉伸方向与轧制方向平行的方式切出JIS5号规定的拉伸试验片，实施JISZ2241规定的拉伸试验来进行。
需要说明的是，亚晶粒的平均粒径、屈服强度及金属间化合物的个数可以根据成分组成和后述的制造条件来控制。具体而言，亚晶粒的平均粒径根据各成分的含有量、均质化热处理条件(温度和时间)、热精轧结束温度、冷加工率、调质退火条件(温度和时间)等来控制，屈服强度根据各成分的含有量、均质化热处理条件(温度和时间)、调质退火条件(温度和时间)等来控制。金属间化合物的个数根据各成分的含有量、均质化热处理条件(温度和时间)等来控制。
本发明的翅片材可以在翅片材表面具备表面处理皮膜。需要说明的是，翅片材表面是指翅片材的一面或两面。
(表面处理皮膜)
作为表面处理皮膜，根据使用环境、用途可举出化成皮膜、树脂皮膜、无机皮膜，也可以组合这些皮膜(在化成皮膜上设置树脂皮膜、无机皮膜)。另外，作为树脂皮膜、无机皮膜，可举出耐腐蚀性树脂皮膜、亲水性树脂皮膜、亲水性无机皮膜、润滑性树脂皮膜等，也可以适当组合这些皮膜。
作为化成皮膜，例如举出磷酸铬酸盐。作为耐腐蚀性树脂皮膜，可举出环氧系、聚氨酯系、丙烯酸系、聚酯系等树脂，其膜厚优选0.5～5μm。作为亲水性皮膜，可举出含有硅酸钠系无机物、聚丙烯酸或聚丙烯酸盐那样的树脂、含有磺酸基或磺酸基衍生物那样的树脂等，其膜厚优选0.05～10μm。作为润滑性树脂皮膜，可举出含有聚醚多元醇的树脂等，其膜厚优选0.1～10μm。
在组合耐腐蚀性树脂皮膜、亲水性树脂皮膜、亲水性无机皮膜、润滑性树脂皮膜中的两种以上的情况下，优选在耐腐蚀性树脂皮膜的表面侧设置亲水性树脂皮膜，在亲水性树脂皮膜、亲水性无机皮膜的表面侧设置润滑性树脂皮膜。
<翅片材的制造方法>
本发明的翅片材的制造方法是所述的翅片材的制造方法，进行热处理工序、热轧工序、冷加工工序和调质退火工序。另外，根据需要也可以包括铸锭制作工序、表面处理工序。
以下，对各工序进行说明。
(铸锭制作工序)
铸锭制作工序是对铝合金进行熔炼、铸造来制作铝合金铸锭的工序。
在铸锭制作工序中，从熔炼了具有所述化学成分的铝合金的熔液制作规定形状的铸锭。对铝合金进行熔炼、铸造的方法没有特别限定，使用以往公知的方法即可。例如可以使用真空感应加热炉进行熔炼，使用连续铸造法、半连续铸造法进行铸造。
(热处理工序)
热处理工序是对具有所述铝合金的化学成分的铝合金铸锭以450～500℃的温度实施1小时以上的热处理(均质化处理)的工序。
若热处理温度小于450℃，则铸锭的组织的均质化不充分。还会导致热加工性的降低。而且亚晶粒径变大。另一方面，若超过500℃，则在加热中，微细化的微细金属间化合物粗大化，亚晶粒粗大化而伸长率降低。而且，屈服强度变高。还会导致固溶量的增加。因此，热处理温度为450～500℃。另外，热处理若保持时间1小时以上，则能获得所述效果，因此，不需要特别限定上限。另一方面，若超过10小时，则效果饱和，因此，从经济方面考虑，热处理时间优选24小时以内。
(热轧工序)
热轧工序是在所述热处理后在热精轧的结束温度为250℃以上且小于300℃的条件下实施热轧的工序。
若热精轧的结束温度小于250℃，则材料的轧制性降低，导致轧制自身难以进行或难以控制板厚，从而生产率降低。另一方面，若为300℃以上，则会在热轧板上产生再结晶组织，因此，调质退火后生成纤维状的同一结晶方位群，在冲孔&翻边工序时产生缩颈。而且，亚晶粒径变大。因此，热精轧的结束温度为250℃以上且小于300℃。更优选为260～290℃。
(冷加工工序)
冷加工工序是在所述热轧后实施冷加工率96％以上的冷加工(冷轧)的工序。
热轧结束后，进行一次或多次冷加工，使翅片材为期望的最终板厚。但是，若冷加工率小于96％，则在调质退火后亚晶粒粗大化。另外，屈服强度变低。因此，冷加工的冷加工率为96％以上。在此，在冷加工的中途进行中间退火的情况下，冷加工率为从中间退火后到最终板厚的加工率。因此，进行中间退火时，冷加工量难以成为96％以上，因此不进行中间退火。需要说明的是，冷加工率越高越优选，因此，没有特别设置上限。
(调质退火工序)
调质退火工序是在所述冷加工后实施以180～260℃的温度保持1～6小时的调质退火(精退火)的工序。
若调质退火的温度小于180℃，则不能获得充分的伸长率。而且，屈服强度变高。另一方面，若超过260℃，则退火后会产生再结晶粒，以此为起点会产生裂纹。另外，不能促进亚晶粒的微细化。而且，屈服强度变低。因此，调质退火的温度为180～260℃。需要说明的是，调质退火通常进行1小时以上，若超过6小时，则效果饱和，因此，保持时间为1～6小时。
(表面处理工序)
表面处理工序是在调质退火后的翅片材实施表面处理的工序。
在表面处理工序中，在形成化成皮膜的情况下，可以通过使用通常的涂布型或反应型药剂的化成处理来进行。在形成耐腐蚀性树脂皮膜、亲水性树脂皮膜、润滑性树脂皮膜等树脂皮膜的情况下，可以通过使用辊式涂布机的涂布、干燥来进行。
需要说明的是，在进行本发明时，在不给所述各工序带来恶劣影响的范围内，在所述各工序之间或前后可以包含其他工序。例如，可以包含除去垃圾等异物的异物除去工序、对铸锭实施表面加工的表面加工工序、在调质退火工序或表面处理工序之后作为翅片材需要的适当实施机械加工的机械加工工序等。
而且，对如此制造的翅片材利用基于组合方式的成形法进行成形加工。
组合成形(组合冲压)是在第1工序中实施胀形、在第2工序中实施拉深成形、在第3工序中实施冲孔及扩孔加工(冲孔&翻边成形)、在第4工序中实施减薄拉伸加工、在第5工序中实施冲洗加工。而且，本发明的翅片材由于耐套环裂纹性优异，因此，能抑制组合方式的成形加工时的套环裂纹的产生。
【实施例】
以上，记载了用于实施本发明的方式，以下，将确认了本发明的效果的实施例与没有满足本发明要件的比较例进行对比并进行具体地说明。需要说明的是，本发明并不限定于该实施例。
〔试料制作〕
(实施例No.1～10、比较例No.11～21)
对表1所示的组成的铝合金进行熔炼、铸造而做成铸锭，对该铸锭实施表面加工之后以480℃实施4小时的均质化热处理。对该均质化了的铸锭以将热精轧的结束温度控制为270℃的方式实施热轧，做成板厚3.0mm的热轧板。而且，分别以97.0％或97.3％左右的冷加工率实施冷轧而做成板厚90μm及80μm之后，实施表1所示的温度及保持时间的调质退火而做成翅片材。
(实施例No.22～27、比较例No.28～35)
对表2所示的铝合金(与表1对应的合金A、B、C)进行熔炼、铸造而做成铸锭，对该铸锭实施表面加工之后实施均质化热处理、热轧，做成板厚3.0mm的热轧板。而且，除了No.35以外分别以97.0％或97.3％左右的冷加工率实施冷轧而做成板厚90μm及80μm之后，实施调质退火而做成翅片材。No.35在以50％的冷加工率对板厚3.0mm的热轧板实施冷轧之后使用分批炉实施360℃×3h的中间退火。然后分别以94.0％或94.7％左右的冷加工率实施冷轧而做成板厚90μm及80μm之后，实施调质退火而做成翅片材。均质化热处理、热精轧的结束温度、调质退火的条件如表2所示。需要说明的是，No.30不能制造出翅片材。
(实施例No.36～39、比较例No.40～43)
对于与表2的No.22相同的翅片材No.36、37、与表2的No.27相同的翅片材No.38、39、与表2的No.29相同的翅片材No.40、41、与表2的No.32相同的翅片材No.42、43进行了以下的表面处理(No.1～4)。
No.1:与日本特开2010-223520号公报的比较例1相同条件的表面处理(依次设置化成皮膜、亲水性皮膜、润滑性皮膜)
No.2:与日本特许第3383914号公报的实施例1相同条件的表面处理(依次设置化成皮膜、亲水性皮膜、润滑性树脂皮膜)
No.3:与日本特开2008-224204号公报的实施例1相同条件的表面处理(依次设置化成皮膜、耐腐蚀性树脂皮膜、亲水性皮膜)
No.4:与日本特开2010-223514号公报的比较例21相同条件的表面处理(依次设置化成皮膜、耐腐蚀性树脂皮膜)
成分组成如表1所示，制造条件如表2、3所示。需要说明的是，在表中，不满足本发明的范围的，在数值处用下滑线表示，不含有的成分用“-”表示。需要说明的是，No.30不能制造出翅片材，因此，在调质退火栏记为“-”。另外，No.16是基于专利文献1的记载的铝合金翅片材(表2的发明例1(其中，热轧结束温度及热轧后的板厚(3.5mm)不同)，No.13是基于专利文献2的记载的铝合金翅片材(表1的发明例4(其中，加工方式(拉伸加工)不同))。另外，No.17是基于专利文献3的记载的铝合金翅片材(表1的发明例3(其中，加工方式(减薄拉伸加工)不同))，No.34是基于专利文献4的记载的铝合金翅片材(表2的发明例11(其中，冷轧后的板厚(0.115mm厚)不同))。
接着，作为翅片材的组织形态，用以下的方法测定亚晶粒的平均粒径及3μm以上的金属间化合物的个数。另外，用以下的方法测定强度及伸长率。
〔亚晶粒的平均粒径〕
亚晶粒的平均粒径通过如下算出:对以观察倍率1000倍拍摄了试料表面的扫描电子显微镜(SEM)组织以测定间隔0.10μm利用EBSD法进行方位解析，基于解析数据在TSL社制的OIM(Orientation ImagingMicroscopy.TM)软件上进行自动计算而算出。即，利用根据SEM/EBSD测定数据统计出的结晶粒的数量除以翅片材的总面积，将各结晶粒的面积近似圆的情况下的直径定义为亚晶粒的平均粒径。需要说明是，结晶粒的数量是将被相邻的结晶粒间的方位差为2°以内的结晶粒界包围的结晶粒作为一个结晶粒计数。
〔超过3μm的金属间化合物的个数〕
尺寸超过3μm的化合物数通过对以观察倍率500倍拍摄面积1.0mm2的试料表面的扫描电子显微镜(SEM)组织进行图像解析而算出。需要说明的是，化合物的尺寸是指各个化合物的最大长度。
〔强度及伸长率〕
从翅片材以拉伸方向与轧制方向平行的方式切出JIS5号规定的拉伸试验片。在该试验片上实施JISZ2241规定的拉伸试验，测定拉伸强度、0.2％屈服强度及伸长率。需要说明的是，本实施例及比较例的评价的拉伸速度以5mm/min进行。
〔评价〕
对制作的翅片材通过组合成形实施冲压成形，评价耐套环裂纹性。
耐套环裂纹性评价是对冲压成形品400孔通过目视统计在套环部产生的裂纹来进行评价。
将“裂纹数/400×100(％)”作为产生率，将产生率小于3％记为(◎)，将产生率为3％以上且小于5％记为(○)，将产生率为5％以上记为(×)。而且，在90μm及80μm中，(◎)、(○)均为合格。
测定结果及评价结果示于表1～3中。需要说明的是，在表中，不满足本发明的范围的，在数值处用下划线表示，由于无法制造翅片材而不能测定及评价的用“-”表示。
【表1】
Figure BDA0000367121150000141
【表2】
Figure BDA0000367121150000151
【表3】
Figure BDA0000367121150000161
(基于成分的评价)
如表1所示，实施例No.1～10满足本发明的范围，因此耐套环裂纹性优异。
另一方面，比较例No.11～21不满足本发明的范围，因此为以下的结果。
No.11由于Si含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，耐套环裂纹性变差。
No.12由于Fe含有量小于下限值，因此亚晶粒径变大，耐套环裂纹性变差。No.13由于Fe含有量超过上限值，而且Al纯度小于下限值，因此粗大的金属间化合物增加，而且屈服强度超过上限值，耐套环裂纹性变差。No.14由于Al纯度小于下限值，因此粗大的金属间化合物增加，而且屈服强度超过上限值，耐套环裂纹性变差。
No.15由于Cu含有量超过上限值，因此导致加工硬化，耐套环裂纹性变差。No.16由于Mn含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，耐套环裂纹性变差。No.17由于Mn含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，而且调质退火的温度超过上限值，因此亚晶粒径变大，而且屈服强度小于下限值，耐套环裂纹性变差。
No.18由于Cr含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，耐套环裂纹性变差。No.19由于Ti含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，耐套环裂纹性变差。No.20由于Ti含有量超过上限值，粗大的金属间化合物增加，耐套环裂纹性变差。No.21由于Fe含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，而且屈服强度超过上限值，耐套环裂纹性变差。
(基于制造方法的评价)
如表2所示，实施例No.22～27满足本发明的范围，因此耐套环裂纹性优异。
另一方面，比较例No.28～35不满足本发明的范围，因此为以下的结果。
No.28由于均质化热处理的温度小于下限值，因此亚晶粒径变大，耐套环裂纹性变差。No.29由于均质化热处理的温度超过上限值，因此亚晶粒径变大，而且屈服强度超过上限值，耐套环裂纹性变差。
No.30由于热精轧的结束温度小于下限值，因此轧制自身难以进行，不能制造出翅片材。No.31由于热精轧的结束温度超过上限值，因此亚晶粒径变大，耐套环裂纹性变差。No.32由于调质温度超过上限值，因此成为混粒组织，而且屈服强度小于下限值，耐套环裂纹性变差。
No.33由于调质温度小于下限值，因此屈服强度超过上限值，在胀形工序中产生裂纹。No.34由于均质化热处理的温度超过上限值，因此亚晶粒径变大，而且屈服强度超过上限值，耐套环裂纹性变差。No.35由于进行了中间退火，因此冷加工率小于下限值。因此，亚晶粒的平均粒径超过上限值，而且屈服强度小于下限值，耐套环裂纹性变差。
(实施了表面处理的情况下的评价)
No.36～43的实施了表面处理的翅片材的耐套环裂纹性与未实施表面处理的翅片材为同样的结果。
需要说明的是，No.16、13、17、34的翅片材假定分别是专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4记载的以往的铝合金翅片材。如本实施例所示，这些以往的铝合金翅片材在上述评价中不满足一定的水准。因此，根据本实施例，本发明的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材比以往的铝合金翅片材优异在客观上是显而易见的。

Claims (6)

1.一种组合冲压用热交换器用铝合金翅片材，其由铝合金构成，该铝合金含有Fe:0.010～0.4质量％，其余由Al及不可避免的杂质构成，Al纯度为99.30质量％以上，
该组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的特征在于，
所述组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的厚度小于0.115mm，亚晶粒的平均粒径为2.5μm以下，屈服强度为100～130N/mm2。
2.根据权利要求1所述的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材，其特征在于，
最大长度超过3μm的金属间化合物为2000个/mm2以下。
3.根据权利要求1或2所述的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材，其特征在于，
关于所述铝合金的化学成分，还含有Cu:0.005～0.05质量％，并且，将Si、Mn、Cr抑制为Si:0.15质量％以下，Mn:小于0.015质量％，Cr:0.015质量％以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材，其特征在于，
关于所述铝合金的化学成分，还含有Ti:0.01～0.05质量％。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材，其特征在于，
在翅片材表面具备表面处理皮膜。
6.一种组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的制造方法，其是权利要求1～4中任一项所述的组合冲压用热交换器用铝合金翅片材的制造方法，该制造方法的特征在于，进行以下工序:
热处理工序，对具有所述铝合金的化学成分的铝合金铸锭，以450～500℃的温度实施1小时以上的热处理;
热轧工序，在所述热处理后，在热精轧的结束温度为250℃以上且小于300℃的条件下实施热轧;
冷加工工序，在所述热轧后，实施冷加工率96％以上的冷加工;
调质退火工序，在所述冷加工后，实施以180～260℃的温度保持1～6小时的调质退火。
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