CN104685079A - 铝合金组合物和方法 - Google Patents

Abstract

一种铝合金组合物，其包括以重量百分比计：0.7-1.10的锰；0.05-0.25的铁；0.21-0.30的硅；0.005-0.020的镍；0.10-0.20的钛；最大0.014的铜；和最大0.05的锌，其中余量为铝和不可避免的杂质。所述合金可以耐受比现有的合金更高的镍含量，同时提供增加的耐腐蚀性以及类似的可挤出性、强度和性能。所述合金的坯料可在90-640℃下均质化，并以小于250℃/小时控制冷却。所述被均质化的坯料可以被挤出成产品，如铝合金热交换管。

Description

铝合金组合物和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月21日提交的第61/704,211号美国临时申请的优先权并是其非临时申请案，其全部内容通过引用的方式并入本文并作为其一部分。

技术领域

本发明总体而言涉及铝合金组合物及与所述组合物一起使用的制造和/或均质化方法，并且更具体地，涉及具有良好的耐腐蚀性和可挤出性并耐受增加的Ni杂质水平的Al-Mn-Si-Ti合金组合物。

背景技术

热交换器中使用铝是在诸如汽车、越野设备和供暖通风和空调(HVAC)系统的应用中广泛存在的。因能生产复杂的薄壁几何形状的能力，故通常使用挤出的管材(tubing)，如改善了热传递的微型微创(MMP)管材。这样的管(tube)通常被连接到翅片(fin)和集管(header)/歧管(manifold)以形成使用可控气氛钎焊(CAB)的热交换器。耐因点蚀引起的失效是这些单元可以经受腐蚀性环境如道路盐、沿海环境和工业污染物的一个重要属性。同时，在这些单元的寿命和客户担保方面的期望不断增加，人们一直需要改进这种系统的抗腐蚀性能。挤出的管材通常是这样的热交换器的最薄的薄壁组件并最可能首先受到腐蚀而失效。常常将管通过热电弧喷涂或通过用含锌助熔剂(flux)辊涂而被锌酸盐化(zincated)，这增加了牺牲性腐蚀保护的手段。但是，底部的管材料的固有的耐腐蚀性仍然是保护机制的一个重要组成部分，特别是当所述牺牲性富锌层已通过腐蚀被除去时。

已经开发出许多“长寿合金”以试图解决这个问题。US 6,939,417描述了当使用AA3000和AA1000系列铝合金时控制了Cu和Ni的含量以改善耐腐蚀性。该专利的全部内容通过引用并入本文并作为其一部分。

US 5,286,316提供了一种用在汽车应用、特别是热交换器管材和翅片坯料(finstock)中的基本上不含铜的铝基合金的组合物。

US 6,638,376涉及一种表现出良好的耐腐蚀性并具有优异的加工性，如在管端部形成隆起的能力的铝合金管道(piping)材料。

US 7,781,071涉及用于热交换器的挤出管，当单独使用时以及当成为具有相容的翅片坯料的钎焊热交换器组件的一部分时，其具有改良的耐腐蚀性。该专利的全部内容通过引用并入本文并作为其一部分。

US 8,025,748教导了一种可挤出的铝合金锭(ingot)，其含有0.90-1.30的Mn、0.05-0.25的Fe、0.05-0.25的Si、0.01-0.02的Ti、小于0.01的Cu、小于0.01的Ni和小于0.05的镁，其中铝合金坯料(billet)在550和600℃范围之间的温度下被均质化。此产品已经成功商业化，但是对于严苛的HVAC市场而言需要进一步改善耐腐蚀性。同时，具有低Ni含量的原铝(primary aluminum)的可用性全球化地降低，造成耐点蚀性的普遍退化。

本发明的组合物和方法被提供以解决上文所讨论的问题和其他问题，并提供现有的组合物和这种类型的方法所不具有的优点和方面。本发明的特点和优点的详细讨论被推迟到下面的参照附图所进行的详细描述中。

发明内容

下面给出本公开内容的各个方面的总体概述，从而提供对本公开内容和其各个方面的基本理解。该概述不旨在以任何方式限制本公开内容的范围，但它只是提供了总体综述和用于下面的更详细的描述的背景。

本发明的方面涉及一种铝合金组合物，其包括以重量百分比计的：

0.7-1.10的锰；

0.05-0.25的铁；

0.21-0.30的硅；

0.005-0.020的镍；

0.10-0.20的钛；

最大0.014的铜；和

最大0.05的锌，

其中余量为铝和不可避免的杂质。根据一个方面，所述杂质可以多至0.05wt.％(每种杂质)和0.15wt.％(总计)的量存在。所述合金可以耐受比现有的合金更高的镍含量，同时提供增加的耐腐蚀性以及类似的可挤出性、强度和性能。根据另一个方面，所述合金可以耐受0.008-0.020wt.％的镍含量。根据进一步的方面，所述合金可以包括0.21-0.26wt.％硅含量、0.10-0.16wt.％的钛含量和/或0.75-1.05wt.％的锰含量。

本发明的其他方面涉及用于处理上述的铝合金的坯料的方法。所述坯料在590-640℃的均质化温度下均质化，然后在均质化后以小于250℃/小时的速率控制冷却。所述被均质化和被控制冷却的坯料然后可以被挤出以形成挤出的铝合金产品，例如换热器管。

根据一个方面，所述均质化温度可以是600-640℃或610-640℃，并且所述坯料可被均质化长至八个小时。

根据另一个方面，所述被均质化和被控制冷却的坯料在500℃、在0.1/秒的应变速率下具有22MPa或更小的流动应力。

根据进一步的方面，所述控制冷却的速率是每小时小于200℃，并且所述坯料可以被控制冷却，直到它达到室温或直到它达到300-400℃。

本发明的进一步的方面涉及一种产品，如至少部分地由如上所述的铝合金形成的挤出的铝合金热交换管。所述铝合金热交换器挤出管可以由铝合金的坯料挤出并在挤出之前在590-640℃的均质化温度下均质化。所述坯料还可以在均质化之后以小于250℃/小时的速率控制冷却。这样的热交换管还可以具有施加在外表面上的锌扩散层，例如通过热电弧喷涂(例如，当挤出物从模头(die)出现时)，或在挤出之后施加到管表面的含锌钎焊剂(braze flux)(例如，通过辊涂)。所述合金可附加地或替代地被钎焊合金包覆。

根据一个方面，所述管表现出的100微米或更小的钎焊后全厚(through-thickness)晶粒尺寸。根据其他方面，所述晶粒尺寸可以是75微米或更小，或约50微米。

根据进一步的方面，所述挤出的铝合金热交换管可以具有至少70MPa的钎焊后拉伸强度。

本发明的其他特征和优点将从以下的描述中可见。

附图说明

图1是实施方案2的表3中的腐蚀数据的图形表示；和

图2显示了在实施方案3的合金A、合金B、合金C和合金D的切割和钎焊模拟之后的横向晶粒结构。

具体实施方式

总体而言，提供了耐腐蚀的Al-Mn-Si-Ti合金组合物，其可以被挤出成热交换管，同时呈现出对增加的Ni杂质水平的耐受性。所述铝合金使挤出并被钎焊的换热器管的耐腐蚀性增加。还提供了由这样的合金组合物制造热交换器管材或其他制品的方法，其包括在挤出之前使所述合金组合物均质化。

在一个实施方案中，挤出的铝合金组合物可包含以重量百分比计：

挤出的铝合金组合物可由它们组成或基本上由它们组成，其中余量为铝和不可避免的杂质。每种不可避免的杂质以小于0.05wt.％的量存在，并且总的杂质水平小于0.15wt.％。

在一个实施方案中，锌可以小于0.05wt.％的量存在于所述合金，并且在其他实施方案中，锌含量可以小于0.03wt.％或小于0.01wt.％。在另一个实施方案中，所述合金不含或基本上不含锌，和/或可不含故意或有意加入的锌。

在一个实施方案中，所述合金的铜含量可以小于0.010wt.％。在另一个实施方案中，所述合金可以不含或基本上不含铜，和/或可不含故意或有意加入的铜。

在一个实施方案中，所述合金中的铁含量可以是0.05-0.15wt.％。另外，在一个实施方案中，所述合金的锰含量可以是0.75-1.05wt.％或0.75-0.95wt.％。此外，在一个实施方案中，所述合金的钛含量可以是0.10-0.17wt.％或0.10-0.16wt.％。在另一个实施方案中，所述钛含量可以是0.14-0.20wt.％。

如上所述，所述合金可以具有相比其于他合金对Ni杂质水平增加的耐受性。在一个实施方案中，所述合金的Ni含量可以为0.001-0.015wt.％。在另一个实施方案中，所述合金中Ni的下限为0.005wt.％，并且Ni含量可以是0.005-0.020wt.％或0.005-0.015wt.％。在又一个实施方案中，所述合金中Ni的下限为0.008wt.％，并且Ni含量可以是0.008-0.020wt.％或0.008-0.015wt.％。在进一步的实施方案中，所述合金中Ni的下限为0.010wt.％，并且Ni含量可以是0.010-0.020wt.％或0.010-0.015wt.％。

在另一个实施方案中，所述合金中的硅含量可以为0.21-0.28wt.％、0.21-0.26wt.％或0.21-0.25wt.％。在进一步的实施方案中，所述合金中的硅含量可以为0.26-0.30wt.％。

根据一些实施方案的铝合金组合物特别适用于制造挤出热交换器管材。

一种由如上所述的合金组合物制造热交换器管材或其它制品的方法可以包括在挤出成热交换器管材之前的所述合金均质化。所述合金可用于形成各种不同的制品，并且其起始可以被制成坯料。本文所用的术语“坯料”可指传统的坯料以及锭和其他中间产物，其可通过包括诸如连续或半连续铸造等铸造技术的多种技术来生产。

在一个实施方案中，所述铝合金组合物，以例如坯料或锭的形式，在590至640℃的温度下被均质化。在另一个实施方案中，所述均质化温度可以是600至640℃或610至640℃。在一个实施方案中所述均质化可以实施长至8小时，或在另一个实施方案中可以实施长至4小时。在一个实施方案中，所述均质化可以实施至少1小时。

在均质化之后，然后将被均质化的坯料在一个实施方案中以小于250℃/小时、在另一个实施方案中以小于200℃/小时、或在进一步的实施方案中以小于150℃/小时的速率控制冷却。实施这种控制冷却可，在一个实施方案中直到所述坯料达到室温，或在其他实施方案中直到所述坯料达到300℃或400℃。

在均质化之后，所述坯料的导电率在一个实施方案中可为33-40％IACS或33-38％IACS(国际退火铜标准(International Annealed CopperStandard))。

在均质化之后，所述坯料具有在500℃、在0.1/秒的应变速度下在一个实施方案中为22MPa或更小、或在另一个实施方案中为21MPa或更小的流动应力。

在均质化之后，可以使用如挤出、锻造、轧制、机械加工、铸造等各种金属加工技术将所述坯料制成制品。例如挤出的制品可通过挤出所述坯料而形成挤出的制品来生产。可以理解的是，挤出的制品在一个实施方案中可以具有恒定的横截面，并且可以被进一步处理以改变制品的形状或形式，例如通过切割、机械加工、连接其他部件或其他技术。如上所述，在一个实施方案中所述坯料可以被挤出，以形成热交换器管材或其他管材，并且所述管材可以具有施加的扩散表面层或被包覆在各种其他金属中。例如，所述管材可以具有锌扩散层，例如，通过热电弧喷涂或含锌助熔剂施加，或者可以被包覆在钎焊合金或其他包覆材料。所述管材随后可以被钎焊或焊接到热交换器的另一个组件。

在一个实施方案中，由本发明的合金制成的钎焊后的管具有至少70MPa的钎焊后拉伸强度。

根据上述实施方案的合金利用加入的钛通过包晶偏析分层机制(peritectic segregation layering mechanism)改善了耐腐蚀性。在固化过程中，钛原子优先地朝枝晶的中心偏析，从而导致横跨含有更高和更低的Ti含量的交替区域的微结构的组成分布，在一个实施方案中以枝晶臂间距(例如20-80微米)的规模(这可能取决于坯料的直径)。就坯料结构所进行的测量表明，钛水平可以从在最低浓度的区域处的几乎为零变化到合金内最高浓度区域的约0.40wt.％。这种结构的挤出导致平行于管表面的高浓度钛材料和低浓度钛材料的交替条带(band)或薄片(lamella)。一般地，所述条带或薄片可以具有显著小于所述枝晶臂间距的厚度和间距，取决于挤出比。没有被理论所束缚，但据信，当作为热交换器管材使用时，这通过促进平行于管表面的横向攻击抑制了点蚀。然而，加入的钛成主要在所述微结构中的固溶体(solid solution)中。这可以显著增加在挤出温度下的流动应力并限制挤出速度和模头寿命。加入的硅和上述均质化处理的组合被发现来提供类似于目前的商业长寿管材合金的流动应力和加工性。改良的合金/均质化还提供了钎焊之后的细晶粒结构，这对于耐腐蚀性是有利的。在一个实施方案中，挤出和钎焊之后的合金显示出100微米或更小的全厚晶粒尺寸。在其他实施方案中，全厚晶粒尺寸可以是75微米或更小、或约50微米。直线截距法是一种适于确定所述晶粒尺寸的方法。

进行了若干个实验，包括根据本文描述的各个方面和实施方案的合金。这样的实验被描述在下文的实施例1-4中。

实施例1-高温流动应力

表1中的合金作为101毫米直径的挤出锭被DC铸造。将锭切片在580或者620℃下均质化4小时(如表2中指出的)，并以<250℃/小时冷却至300℃。

表1

合金组合物

	A	B	C	D
					Si	0.07	0.09	0.23	0.23
Fe	0.12	0.11	0.11	0.11
					Cu	<.01	<.01	<.01	<.01
Mn	0.99	0.98	1.01	0.78
					Mg	<.01	<.01	<.01	<.01
Ni	0.001	0.008	0.006	0.006
					Zn	0.02	<.01	<.01	<.01
Ti	0.02	0.02	0.16	0.17

10毫米直径和15毫米长度的样品被加工并在0.1/秒的施加应变速率和500℃的试验温度下的平面应变压缩下进行测试。最大负荷被捕捉并计算峰值流动应力。流动应力是挤出压力的指标(indicator)，挤出压力转而是易于挤出的指标。对于给定的挤出机和管轮廓而言，具有较低的流动应力的合金可更快地挤出。在挤出物中所做的功大部分被转换为热，其提高了挤出型材和工具的温度。对于挤出产品和模具而言，具有较低的流动应力的材料导致较低的表面温度，从而得到更好的表面光洁度和更长的模具寿命。被均质化的锭的电导率是由涡流探头测量。流动应力和电导率值列于表2中，其中的数据按照增加的流动应力排列。

表2

流动应力和电导率值

σ_f＝流动应力

Δσ_f＝在流动应力方面与对照合金A的％差值

合金A(对照)是目前在用于挤出的热交换器管材的商业应用中成功的长寿合金的一个实例，如US 8,025,748所述。典型地，将该合金在低于600℃下均质化，以产生精细的Al-Mn-Si分散体分布，其提供了降低的流动应力并在钎焊期间抑制再结晶，从而可以制造出具有细晶粒尺寸的管壁，这对于耐腐蚀是有利的。该合金具有低到足以允许其被挤出成具有可接受的生产率和模头寿命的薄壁MMP型材的流动应力。具有改善的抗腐蚀性的任一替代合金将需要有接近该值的流动应力。加入了0.16wt.％的Ti和0.23wt.％的Si、在580℃下均质化的合金C具有比对照合金高出～15％的流动应力。即使Mn含量下降至～0.8wt.％，对于合金D而言，仍然具有比对照合金高出～6％的流动应力。但是，在合金C和合金D中，加入的Si与使用>600℃的均质化温度的组合，导致流动应力值接近或甚至低于该对照合金的流动应力值。合金B没有被测试，因为其基本上与对照合金相同，而且预期Ni含量的略微增加不会影响流动应力，因为该元素强烈地分隔于富铁成分颗粒。

实施例2-耐腐蚀性

将如上所述的合金A和合金B的坯料在580℃下均质化4小时，如2011年9月27日发布的第8,025,748号美国专利所述，其全部内容通过引用并入本文并作为其一部分。将如上所述的合金C和合金D的坯料在620℃下均质化4小时(其在实施例1中产生了在降低高温流动应力方面的有益效果)。将所述坯料以<250℃/小时冷却到300℃。然后在780吨挤出机上采用520℃的坯段温度和4毫米/秒的转速以480/1的挤出比将所述坯料挤出成具有0.35mm壁厚的MMP中空型材。当离开模头时对所述管进行水淬灭，以模拟工业实践。将所述管切割成100毫米的试件(coupon)，对其进行脱脂和冷轧，导致厚度降低4％(以模拟商业切割实践)。然后在600℃下施加热处理120秒，以模拟典型的CAB钎焊周期。然后将所述试件在腐蚀柜(corrosion cabinet)中暴露于SWAAT环境(ASTM G85A3)。每个合金总共暴露了12个试件，并在暴露5、10和15天后将每个合金移走4个样品。对所述管进行水下压力测试，以鉴定任何的泄漏，一旦样品已经失效了，则计算每单位面积的泄漏密度。腐蚀的结果列于表3中，并以图形方式示于图1中。所述结果按照降低的耐腐蚀性排列在表3中。

表3

MMP管腐蚀结果

合金A，其是目前成功的长寿合金的实例，在15天时显示出第一次失败并产生最低穿孔密度。合金B，除了较高的Ni杂质水平之外其组成与合金A相同，在5天时失效并持续地产生最高射孔密度(perforationdensity)，这表明Ni对点蚀的有害影响。还含有增加的镍杂质水平的合金C和合金D在高温实践下被均质化，得到了比合金B更优异的耐腐蚀性行为，并且在性能方面更接近合金A。对于合金D尤为如此。

实施例3–晶粒结构

经过钎焊之后，对于优越的耐腐蚀性而言，精细的等轴晶粒结构是优选的。图2示出了在腐蚀试验中暴露之前的被冷加工和钎焊的管的横向晶粒结构。下面的表4示出了使用直线截距法由图2中的显微照片测得的全壁厚晶粒尺寸。

表4

晶粒尺寸

合金A和合金B在管壁中显示出由US 8,025,748教导的典型的细晶粒结构。当来自切割的冷处理(cold work)都集中在这些区域中时，由合金A和合金B形成的管网(tube web)呈现出粗糙的晶粒，从而导致钎焊周期中的再结晶。管壁中的细晶粒是残余的挤出态的结构，并且该结构生存于钎焊周期，原因是在均质化过程中形成的锰分散体结构的存在，其“钉住(pin)”晶粒边界并抑制再结晶。令人惊奇的是，在实施例1中在620℃下均质化产生降低的流动应力的合金C和合金D也表现出了优选的细晶粒结构。然而，合金C，当在580℃下被均质化时，显示出不希望的粗晶粒结构，其为腐蚀提供了穿过壁厚的较少盘旋的路径。

实施例4-机械性能

针对如上所述的挤出的、切割的和钎焊的管材的拉伸性能示于表5中。改良的合金C和合金D具有类似于商业上成功的合金A的机械性能，这表明它们适合于传热应用。

表5

拉伸特性

考虑到上述的具体实施例，看来合金C和合金D，当以在620℃下的均质化组合时，克服了在较高的镍杂质水平时实现良好的耐腐蚀性、同时仍保持良好的可挤出性以及具有用于传热应用的精细的钎焊后晶粒结构和可接受的机械性能的问题。

无论是否需要耐腐蚀性都可以有利地使用本发明的合金组合物，特别是当如上所述地结合均质化处理使用时。这不仅包括生产挤出的和钎焊的热交换器管材，还包括非钎焊的热交换器管材和普通挤出应用以及片材产品，其包括在各种实施方案中由折叠的片材制造的管。所述合金可以与现有的商业挤出合金类似的生产速率挤出。所述合金也表现出对增加的镍杂质水平的耐受性。另外其他的好处和优点对于本领域技术人员而言是可理解的。

虽然已经针对具体的实施例描述了本发明，包括执行本发明的当前优选模式，但是本领域的技术人员将理解，存在上述的系统和方法的多种变化和排列。因此，本发明的精神和范围应被宽泛地解释为阐述在所附的权利要求中。本文中所有的组合物都以重量百分比表示，除非另有说明。可以理解的是本文所描述的范围(例如，组合物)的任一个可在此描述的确切范围外变化，例如高至额定范围端点的5％，而不脱离本发明的范围。在一个实施方案中，术语“约”可被用于表示这种变化。

Claims (26)

1.一种铝合金组合物，其包括以重量百分比计：

0.7-1.10的锰；

0.05-0.25的铁；

0.21-0.30的硅；

0.005-0.020的镍；

0.10-0.20的钛；

最大0.014的铜；和

最大0.05的锌，

其中余量为铝和不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的铝合金组合物，其中所述硅含量以重量百分比计为0.21-0.26。

3.如权利要求1所述的铝合金组合物，其中所述钛含量以重量百分比计为0.10-0.16。

4.如权利要求1所述的铝合金组合物，其中所述镍含量以重量百分比计为0.008-0.020。

5.如权利要求1所述的铝合金组合物，其中所述合金组合物包括以重量百分比计0.21-0.26的硅、0.10-0.16的钛和0.008-0.020的镍。

6.如权利要求1所述的铝合金组合物，其中所述锰含量以重量百分比计为0.75-1.05。

7.如权利要求1所述的铝合金组合物，其中杂质水平以重量百分比计为每种杂质不大于0.05以及总共不大于0.15。

8.如权利要求1所述的铝合金组合物，其中所述铝合金组合物以具有隔离微结构的坯料提供，所述微结构具有被较低的钛含量的区域隔开的较高的钛含量的交替区域，并且其中较高的钛含量的区域彼此隔开20-80微米的平均间距。

9.如权利要求1所述的铝合金组合物，其中所述铝合金组合物以具有微结构的挤出产品提供，所述微结构具有平行于所述产品的表面而取向的较高钛含量材料和较低钛含量材料的交替条带。

10.一种方法，其包括：

铸造包含铝合金组合物的坯料，所述铝合金组合物包括以重量百分比计0.7-1.10的锰、0.05-0.25的铁、0.21-0.30的硅、0.005-0.020的镍、0.10-0.20的钛、最大0.014的铜和最大0.05的锌，其中余量为铝和不可避免的杂质；

使所述坯料在590-640℃的均质化温度下均质化；

在均质化之后以小于250℃/小时的速率控制冷却所述坯料；和

挤出被均质化且被控制冷却的坯料，以形成挤出的铝合金产品。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述均质化温度为610-640℃，其中所述坯料被均质化长至八小时。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述被均质化且被控制冷却的坯料在500℃、在0.1/秒的应变速率下具有22MPa或更低的流动应力。

13.如权利要求10所述的方法，其中所述控制冷却的速率小于200℃/小时。

14.如权利要求10所述的方法，其中所述坯料被控制冷却到室温。

15.如权利要求10所述的方法，其中所述坯料被控制冷却到300和400℃之间。

16.如权利要求10所述的方法，其中所述合金组合物包含以重量百分比计0.21-0.26的硅、0.10-0.16的钛和0.008-0.020的镍。

17.如权利要求10所述的方法，其中所述均质化的坯料具有33-40％IACS的电导率。

18.一种挤出的铝合金热交换管，其至少部分地由铝合金组合物形成，所述铝合金组合物包括以重量百分比计0.7-1.10的锰、0.05-0.25的铁、0.21-0.30的硅、0.005-0.020的镍、0.10-0.20的钛、最大0.014的铜和最大0.05的锌，其中余量为铝和不可避免的杂质。

19.如权利要求18所述的挤出的铝合金热交换管，其中所述铝合金热交换器挤出管是由在挤出之前在590-640℃的均质化温度下均质化的坯料挤出的。

20.如权利要求19所述的挤出的铝合金热交换管，其中在均质化之后以小于250℃/小时的速率控制冷却所述坯料。

21.如权利要求18所述的挤出的铝合金热交换管，其中所述挤出的铝合金热交换管管显示出100微米或更小的钎焊后全厚晶粒尺寸。

22.如权利要求21所述的挤出的铝合金热交换管，其中所述钎焊后全厚晶粒尺寸为75微米或更小。

23.如权利要求22所述的挤出的铝合金热交换管，其中所述钎焊后全厚晶粒尺寸为约50微米。

24.如权利要求18所述的挤出的铝合金热交换管，其中所述合金包含以重量百分比计0.21-0.26的硅、0.10-0.16的钛和0.008-0.020的镍。

25.如权利要求18所述的挤出的铝合金热交换管，其中所述管具有至少70MPa的钎焊后拉伸强度。

26.如权利要求18所述的挤出的铝合金热交换管，其中所述管具有微结构，所述微结构具有平行于所述管的表面而取向的较高钛含量材料和较低钛含量材料的交替条带。