DE102015226709A1

DE102015226709A1 - Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für Wärmetauscher, Verfahren zu dessen Herstellung, und Wärmetauscher umfassend das Rippenmaterial

Info

Publication number: DE102015226709A1
Application number: DE102015226709.1A
Authority: DE
Inventors: Shigeki Nakanishi; Shohei IWAO; Masakazu Edo; Hayaki Teramoto; Manabu Hasegawa; Michiyasu Yamamoto; Shoei Teshima
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Denso Corp; MA Aluminum Corp
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2015-12-23
Publication date: 2016-06-30
Also published as: US20160187079A1; CN105734368A; CN105734368B; US11002498B2

Abstract

Ein Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher in der vorliegenden Erfindung umfasst eine Aluminiumlegierung, welche eine Zusammensetzung besitzt, welche beinhaltet: 1,2 bis 2,0 Massen-% Mn, 0,05 bis 0,2 Massen-% Cu, 0,5 bis 1,30 Massen-% Si, 0,05 bis 0,5 Massen-% Fe und 1,0 bis 3,0 Massen-% Zn, und einen Rest umfassend Al und unvermeidbare Verunreinigung, weiterhin beinhaltend eine oder zwei oder mehr aus: 0,01 bis 0,20 Massen-% Ti, 0,01 bis 0,20 Massen-% Cr und 0,01 bis 0,2 Massen-% Mg wenn gewünscht, und welche nach dem Löterhitzen eine Zugfestigkeit von 140 MPa oder mehr, eine Dehngrenze von 50 MPa oder mehr, eine elektrische Leitfähigkeit von 42% IACS oder mehr, einen durchschnittlichen Korndurchmesser von 150 μm oder mehr und weniger als 700 μm und ein Potential von –800 mV oder mehr und –720 mV oder weniger besitzt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung, welches hervorragend in Festigkeit, elektrischer Leitfähigkeit und Lötbarkeit ist, welches in einem Wärmetauscher eines Automobils verwendet wird, ein Verfahren zur Herstellung des Rippenmaterials aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher, und einen Wärmetauscher, der das Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher umfasst.
Hohe Festigkeit, hohe elektrische Leitfähigkeit und Lötbarkeit nach dem Löten werden von Rippenmaterialien für Wärmetauscher in Automobilen gefordert. Aber alle diese Eigenschaften sind in einer Ausgleichsbeziehung, und daher wird es üblicherweise als schwierig eingeschätzt, alle Eigenschaften zu erfüllen. In der Vergangenheit haben zum Beispiel das offengelegte japanische Patent No. 2008-038166 und das offengelegte japanische Patent Nr. 2001-355901 Rippenmaterialien vorgeschlagen, die hervorragend in der Festigkeit und elektrischen Leitfähigkeit nach dem Löten sind. Die Rippenmaterialien, welche durch das offengelegte japanische Patent Nr. 2008-038166 und das offengelegte japanische Patent Nr. 2001-335901 vorgeschlagen werden, werden durch ein Herstellungsverfahren, welches auf einem kontinuierlichen Gieß- und Rollverfahren (auch ”CC-Verfahren” genannt) basiert, hergestellt, bei welchem die Abkühlrate der Schlacke während des Gießens sehr schnell ist, zum Beispiel einige zehn °C/s oder mehr, und eine dünne Platte wird direkt aus einem geschmolzenen Metall hergestellt.
Andererseits werden in einem Rippenmaterial, bei welchem ein semi-kontinuierliches Gussverfahren (im Nachfolgenden auch ”DC-Verfahren” genannt) verwendet wird, in welchem die Schlackeabkühlungsrate beim Gießen 10°C/s oder weniger ist, so feine kristallisierte Produkte wie die in einem kontinuierlichen Gussverfahren nicht während dem Gießen erhalten, und die kristallisierte Produktgröße ist ein 1 μm oder mehr und wird sich wahrscheinlich vergröbern. In diesem Fall werden grobe kristallisierte Produkte, welche in dem Material vorliegen, zu Nukleationszentren für Rekristallisation während dem Erhitzen beim Löten, und daher werden sich die Körner wahrscheinlich verfeinern, Erosion, welche von Korngrenzen ausgeht, wird sich wahrscheinlich ereignen, und die Lötbarkeit ist gering.
Zusätzlich wird bei dem semi-kontinuierlichen Gießverfahren eine Wärmebehandlung zum Zweck der Homogenisierung der Segregation und ähnlichem bei einer hohen Temperatur um 500°C, welche auch Homogenisationstemperatur genannt wird, allgemein auf ein Gussteil angewandt, welches durch Gießen erhalten wird. Weiterhin ist Einweichbehandlung bei 500°C oder mehr vor allem vor heißem Rollen notwendig, um eine Verringerung in der Deformationsresistenz und dem Auftreten von Rissen während dem Rollen zu unterdrücken.
Aber die Ausfällung der hinzugefügten Elemente, welche wegen der Wärmebehandlung, welche auf das Material gemäß des DC-Verfahrens angewandt wird, in einem übersättigten Zustand während dem Gießen auftritt, wenn die Wärmebehandlungstemperatur eine hohe Temperatur von 500°C oder mehr ist, werden die Zweitphasen-Partikel wahrscheinlich gröber, und der Einfluss auf einen Festigkeitsrückgang ist nicht zu vermeiden.
Wie oben beschrieben, ist es im DC-Verfahren, dem allgemeinsten Gießverfahren, schwierig, eine hohe Festigkeit, hohe elektrische Leitfähigkeit und Lötbarkeit gleichzeitig zu erzielen.
Bei solch ein Problem schlägt zum Beispiel das japanische offengelegte Patent Nr. 2012-26008 Rippenmaterialien vor, in welchen hohe Festigkeit und hohe elektrische Leitfähigkeit nach dem Löten erreicht werden durch Definieren des Zusammensetzungsverhältnisses von Mn, Si und Fe definiert werden, und die Typen und der dispergierte Zustand der intermetallischen Verbindungen durch das DC-Verfahren wird verwendet. Obwohl diese Rippenmaterialien eine elektrische Leitfähigkeit so hoch wie ungefähr 48% IACS nach dem Löten haben, haben sie jedoch eine Festigkeit von nur ungefähr 130 MPa nach dem Löten und haben keine ausreichenden Eigenschaften.
Die vorliegende Erfindung wurde unter den oben genannten Umständen als Hintergrund getätigt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher zur Verfügung zu stellen, welches eine noch verbesserte Festigkeit besitzt und welches eine Lötbarkeit besitzt, welche durch Kornvergröberung verbessert wird, während eine elektrische Leitfähigkeit von 42% IACS oder mehr nach dem Löten sichergestellt wird.
Hier werden als Aluminiumverfestigungsmechanismen im Allgemeinen ”Mischkristallverfestigung” durch hinzugefügte Elemente, ”Ausfällungsverfestigung”, bei welcher eine große Anzahl von extrem feinen harten Partikeln durch Wärmebehandlung dispergiert werden, ”Kornverfeinerungsverfestigung”, bei welcher Körner verfeinert werden, und ähnliche in Betracht gezogen. Aber es existieren Probleme, dass die Mischkristallverfestigung eine Erniedrigung in der elektrischen Leitfähigkeit verursacht, und die Kornverfeinerungsverfestigung eine Erniedrigung der Lötbarkeit verursacht. In der vorliegenden Erfindung wurde daher Wert auf die ”Ausfällungsverfestigung” als Verfestigungsmechanismus gelegt.
In der ”Ausfällungsverfestigung” werden feine Zweitphasenpartikel ein starkes Hindernis für Versetzungen, dadurch zur Verbesserung der Festigkeit beitragend. Zusätzlich erniedrigt sich die Löslichkeit von hinzugefügten Elementen im festen Zustand, und daher erniedrigt sich der spezifische Widerstand, und die elektrische Leitfähigkeit verbessert sich. Zusätzlich haben diese feinen Zweitphasenpartikel ebenfalls den Effekt, dass sie Rekristallisation zur Vergröberung verzögern wegen der Tatsache, dass sie weniger wahrscheinlich Nukleationszentren für die Rekristallisation werden und indem sie die Versetzung und die Migrationsrate von Korngrenzen während der Rekristallisation unterdrücken.
Für den Zweck des Erreichens des ideal dispergierten Zustands der Zweitphasenpartikel, um das Beste aus dieser Ausfällungsverfestigung auszumachen, wurde insbesondere auf ”Homogenisierungsbehandlung” und ”Eintauch-/Einweichbehandlung” vor dem heißen Rollen im Herstellungsprozess in dem semi-kontinuierlichen Gussverfahren (DC-Verfahren) Wert gelegt.
In anderen Worten wurde in der vorliegenden Erfindung auf den dispergierten Zustand von feinen intermetallischen Verbindungen im Material Wert gelegt, und durch das Zulassen von beispielslos feinen und dichten Zweitphasenpartikeln, um stabil durch optimal chemische Verbindungen und einen optimalen Herstellungsprozess zu schaffen, wurden höhere Festigkeit durch Ausfällungsverfestigung, höhere elektrische Leitfähigkeit durch eine Reduzierung der gelösten Mengen, und Kornvergröberung durch Feinausfällung auf hohem Niveau erreicht, um ein Rippenmaterial zu erhalten, welches gleichzeitig hervorragend in Festigkeit, elektrischer Leitfähigkeit und Lötbarkeit ist, was bisher durch ledigliches Beachten von chemischen Bestandteilen im semi-kontinuierlichen Gussverfahren nicht erreicht wurde.
Genauer gesagt umfasst der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung eines Rippenmaterials aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher eine Aluminiumlegierung, welche eine Zusammensetzung hat, welche enthält: 1,2 bis 2,0% Mn, 0,05 bis 0,20% Cu, 0,5 bis 1,30% Si, 0,05 bis 0,5% Fe und 1,0 bis 3,0% Zn, wobei die % Massen-% sind, und einen Rest, welcher Al und unvermeidbare Verunreinigung umfasst, und welche nach Löterhitzen eine Zugfestigkeit von 140 MPa oder mehr, eine Dehngrenze von 50 MPa oder mehr, eine elektrische Leitfähigkeit von 42% IACS oder mehr, einen durchschnittlichen Korndurchmesser von 150 μm oder mehr und weniger als 700 μm und ein Potential von –800 mV oder mehr und –720 mV oder weniger besitzt.
In einem Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Aluminiumlegierung weiterhin eine oder zwei oder mehr aus: 0,01 bis 0,2% Ti, 0,01 bis 0,20% Cr und 0,01 bis 0,20% Mg, wobei die % Massen-% sind.
Ein Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat, bei 115°C nach dem Löten, eine Zugfestigkeit von 90 MPa oder mehr und eine Dehngrenze von 40 MPa oder mehr bei hoher Temperaturfestigkeit in der ersten oder zweiten vorliegenden Erfindung.
Ein Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine elektrische Leitfähigkeit von 45% IACS oder mehr vor dem Löten, wobei vor dem Löten weniger als 5,0 × 10⁴/mm² kristallisierte Produkte mit kreisformäquivalentem Durchmesser von 1,0 μm oder mehr, und 5,0 × 10⁴/mm² oder mehr Al-Mn-basierte, Al-Mn-Si-basierte und Al-Fe-Si-basierte Zweitphasenpartikel mit kreisform-äquivalentem Durchmesser von 0,01 bis 0,1 μm in der ersten bis dritten Ausführungsform vorliegen.
In einem Rippenmaterial aus einer Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen in einer der ersten bis vierten vorliegenden Ausführungsform 1,0 × 10⁴/mm² oder mehr Al-Mn-basierte, Al-Mn-Si-basierte und Al-Fe-Si-basierte Zweitphasenpartikel, welche einen kreisform-äquivalenten Durchmesser von 0,01 bis 0,10 μm haben, vor dem Löterhitzen vor.
Ein Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Folien- bzw. Plattendicke von 80 μm oder weniger in einer der ersten bis fünften vorliegenden Ausführungsform.
In einem Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in einer der ersten bis sechsten vorliegenden Ausführungsformen, beträgt ein Temperaturbereich von einem Start bis zu einem Ende einer Rekristallisation für das Erhitzen während dem Löten 350°C bis 550°C.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Rippenmaterials aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst Schritte des Gießens von geschmolzener Aluminiumlegierung, welche die Zusammensetzung gemäß der ersten oder zweiten vorliegenden Erfindung besitzt, durch ein semi-kontinuierliches Gussverfahren; Unterziehen eines Gussteils, welches in dem Schritt erhalten wird, einer Homogenisierbehandlung bei einer Behandlungstemperatur von 350°C bis 480°C für eine Behandlungszeit von 1 bis 10 Stunden; und Ausführen von Einweichbehandlung mit der Temperatur und Behandlungszeit der Homogenisierungsbehandlung oder weniger vor heißem Rollen.
Der Wärmetauscher eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst das Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher gemäß der oben beschriebenen Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die Gründe für die Beschränkung der Zusammensetzung und dergleichen wie in der vorliegenden Erfindung definiert wird nun näher beschrieben. Der Gehalt jedes Bestandteils unten wird in Masse-% wiedergegeben.
Mn: 1,2 bis 2,0%
Mn ist enthalten, um Al-(Mn, Fe)-Si-basierte intermetallische Verbindungen auszufällen und um Festigkeit nach dem Löten durch Dispersionsfestigung zu erhalten. Wenn jedoch Mn weniger als 1,2% beträgt ist der Dispersionsfestigungseffekt der Al-(Mn, Fe)-Si-basierten intermetallischen Verbindung gering, und die gewünschte Festigkeit nach dem Löten wird nicht erhalten. Wenn andererseits Mn mehr als 2,0% beträgt, erhöht sich die Menge von gelöstem Mn, und die gewünschte elektrische Leitfähigkeit nach dem Löten wird nicht erhalten, und daher ist die thermische Leitfähigkeit gering. Zusätzlich erhöht sich die Menge von Al-(Mn, Fe)-basierten groben intermetallischen Verbindungen, und die Schneidbarkeit während dem Gießen der Rippen nimmt ab. Aus ähnlichen Gründen ist es erwünscht, dass der untere Grenzwert 1,5% beträgt, und der obere Grenzwert 1,8% beträgt.
Cu: 0,05 bis 0,20%
Cu bildet inter-metallische Verbindungen aus, und die Festigkeit verbessert sich durch Dispersionsfestigung und Mischkristallfestigung. Wenn jedoch der Gehalt weniger als 0,05% beträgt, ist der Einfluss der Dispersionsfestigung und Mischkristallfestigung gering, und der festigkeitsverbessernde Effekt ist gering. Wenn andererseits der Cu-Gehalt mehr als 0,2% beträgt, nimmt die Feststofflöslichkeit in der Matrix zu, die elektrische Leitfähigkeit nach dem Löten nimmt ab, die thermische Leitfähigkeit nimmt ab, und die Korrosionsresistenz der Rippe allein nimmt ab. Aus ähnlichen Gründen wird es gewünscht, dass der untere Grenzwert 0,06% beträgt und der obere Grenzwert 0,15% beträgt.
Si: 0,5 bis 1,30%
Si ist enthalten, um Al-(Mn, Fe)-Si-basierte intermetallische Verbindungen auszufällen und Festigkeit nach dem Löten durch Dispersionsfestigung zu erhalten. Wenn jedoch weniger als 0,5% Si enthalten sind, ist der Dispersionsfestigungseffekt der Al-(Mn, Fe)-Si-basierten intermetallischen Verbindung gering, und die gewünschte Festigkeit nach dem Löten wird nicht erhalten. Wenn andererseits mehr als 1,3% Si enthalten sind, erhöht sich die Menge des gelösten Si, und die gewünschte elektrische Leitfähigkeit nach dem Löten wird nicht erhalten, und daher ist die thermische Leitfähigkeit gering. Zusätzlich, da die Menge an gelöstem Si zunimmt, nimmt die Solidustemperatur (Schmelzpunkt) ab, und signifikante Erosion tritt wahrscheinlich während dem Löten auf. Aus ähnlichen Gründen ist es erwünscht, dass der untere Grenzwert 0,7% beträgt, und der obere Grenzwert 1,2% beträgt.
Eisen: 0,05 bis 0,5%
Eisen ist enthalten, um Al-(Mn, Fe)-Si-basierte intermetallische Verbindungen auszufällen und um Festigkeit nach dem Löten durch Dispersionsfestigung zu erhalten. Wenn jedoch weniger als 0,05% Eisen enthalten ist, ist der Dispersionsfestigungseffekt der Al-(Mn, Fe)-Si-basierten und Al-(Mn, Fe)-basierten intermetallischen Verbindungen gering, und die gewünschte Festigkeit nach dem Löten wird nicht erhalten. Zusätzlich erhöht sich das Verhältnis von Al-Mn-Si-basierten feinen intermetallischen Verbindungen relativ, und bei diesen ist es wahrscheinlich, dass sie sich während dem Löten bei ungefähr 600°C wieder auflösen, und daher nimmt nach dem Auflösen die elektrische Leitfähigkeit wieder ab, und die thermische Leitfähigkeit nimmt ab. Wenn andererseits mehr als 0,5% Eisen enthalten sind, vergröbern sich die kristallisierten Produkte während dem Gießen, und die Bearbeitbarkeit (Rollbarkeit) nimmt ab. Zusätzlich vergröbern sich die intermetallischen Verbindungen, und daher nehmen Abbrasionseigenschaften der Gussform während dem Rippengießen erheblich ab. Aus ähnlichen Gründen ist es wünschenswert, dass der niedrigere Grenzwert 0,1% beträgt, und der obere Grenzwert 0,35% beträgt.
Zn: 1,0 bis 3,0%
Zn hat die Wirkung, das Potential einer Aluminiumlegierung gering zu halten, und ist enthalten, um einen Opferanodeneffekt zu erhalten. Wenn jedoch weniger als 1,0% Zinn erhalten ist, ist das Potential nicht niedrig genug, und daher wird der gewünschte Opferanodeneffekt nicht erhalten, und die Korrosionstiefe eines kombinierten Rohrs nimmt zu. Wenn andererseits mehr als 3,0% Zinn enthalten sind, ist das Potential zu gering, und die Korrosionsbeständigkeit der Rippe alleine nimmt ab. Aus ähnlichen Gründen ist es wünschenswert, dass der untere Grenzwert 1,2% beträgt, und der obere Grenzwert 2,2% beträgt.
Eins oder mehr aus 0,01 bis 0,20% Ti, 0,01 bis 0,20% Cr und 0,01 bis 0,20% Mg.
Ti, Cr und Mg bilden intermetallische Verbindungen aus, und die Festigkeit verbessert sich durch Dispersionsfestigung und die Mischkristallfestigung, und daher ist eins oder mehrere wie gewünscht enthalten. Wenn jedoch jeder Gehalt weniger als der untere Grenzwert ist, ist der Einfluss auf Dispersionsfestigung und Mischkristallfestigung gering, und der festigkeitserhöhende Effekt ist gering. Wenn der Gehalt von Ti und Cr höher als die jeweiligen oberen Grenzwerte ist, vergröbern sich die kristallisierten Produkte während dem Gießen, und die Bearbeitbarkeit nimmt ab. Zusätzlich, wenn Mg höher als der obere Grenzwert ist, wird die Lötbarkeit erniedrigt.
Daher wird jeder Gehalt im oben genannten Bereich festgelegt. Aus ähnlichen Gründen ist es wünschenswert, Ti, Cr und Mg festzulegen: der untere Grenzwert ist 0,03% und der obere Grenzwert ist 0,15%.
Zugfestigkeit von 140 MPa oder mehr nach dem Löten
Indem Bauteile zunehmend dünn sind, werden hochfeste Materialien erforderlich. Wenn die Festigkeit des Rippenmaterials nach dem Löten gering ist, ereignet sich aufgrund von wiederholter Vibration, welche auf einen Wärmetauscher einwirkt, wenn er in einem Automobil montiert ist, und wegen der Expansion und Kompression des Kühlwassers wahrscheinlich ein Rippenbruch. In solch einem gebrochenen Abschnitt wird der rohrerweiternde und kompressionsunterdrückende Effekt der Rippen nicht erhalten, und das Rohr expandiert wie eine Trommel, was zum Bruch führt, d. h., der Leckage von internem Kühlwasser zu einem frühen Zeitpunkt. In der bisherigen Leistung wurde gefunden, dass selbst wenn die Rippenplattendicke 80 mm oder weniger beträgt, Rippenbruch auf dem Markt signifikant reduziert werden kann, wenn das Rippenmaterial eine Zugfestigkeit von 140 MPa oder mehr nach dem Löten besitzt.
Dehngrenze von 50 MPa oder mehr nach dem Löten
Die Dehngrenze zeigt einen elastischen Grenzwert an. Wenn die Dehngrenze nach Löten gering ist, tritt wegen wiederholter Vibration, wenn ein Wärmetauscher in einem Fahrzeug montiert wird, plastische Deformation auf, und die ursprüngliche Form wird nicht beibehalten, obwohl dies nicht zu einem Rippenbruch führt, und da eine Vielzahl von Rippen deformiert, findet ein Zusammenschrumpfen des Kerns statt. Es wurde herausgefunden, dass selbst wenn die Dicke der Rippenplatte 80 mm oder weniger ist, der oben genannte Einfluss reduziert werden kann, wenn das Rippenmaterial eine Dehngrenze von 50 MPa oder mehr nach Löten besitzt.
Elektrische Leitfähigkeit von 42% IACS oder mehr nach Löten
Um die gewünschte thermische Leitfähigkeit sicherzustellen, ist die elektrische Leitfähigkeit nach Löten 42% IACS oder mehr.
Durchschnittlicher Korndurchmesser von 150 μm oder mehr und weniger als 700 μm nach Löten
Wenn der ursprüngliche Korndurchmesser nach Löten so gering ist, dass er weniger als 150 μm beträgt, findet wahrscheinlich Erosion durch Verwendung von Korngrenzen als Pfade statt, was wahrscheinlich ein Knicken der Rippen hervorruft. Wenn andererseits der durchschnittliche Korndurchmesser grob ist und 700 μm oder mehr beträgt, erhöht sich wegen der sogenannten Hall-Petch-Beziehung der Einfluss einer Dehngrenzenerniedrigung. Insbesondere ist es im Falle eines dünnen Materials notwendig, in Bezug auf Biegbarkeit und höhere Festigkeit einen optimalen Korndurchmesserbereich festzulegen.
Potential von –800 mV oder mehr oder –750 mV oder weniger nach dem Löten
Wenn das Potential des Rippenmaterials weniger ist als –800 mV, ist das Potential deutlich geringer als das eines anderen, verbundenen Bauteils, und daher beschleunigt sich die Korrosion der Rippen wegen galvanischer Korrosion. Wenn das Potential der Rippen mehr als –720 mV beträgt, ist das Potential nicht hinreichend geringer als das eines anderen verbundenen Bauteils, und daher wird ein Opferanodeneffekt nicht erhalten, und die Korrosion von beispielsweise einem Rohmaterial beschleunigt sich.
Platten- bzw. Foliendicke von 80 μm oder weniger
Um ein leichteres Gewicht zu erreichen, ist die Platten- bzw. Foliendicke des Rippenmaterials bevorzugt 80 μm oder weniger, und der festigkeitserhöhende Effekt ist signifikant. Ein passender unterer Grenzwert liegt bei 25 μm.
Zugfestigkeit von 90 MPa oder mehr und eine Dehngrenze von 40 MPa oder mehr bei Hochtemperaturfestigkeit bei 115°C nach Löten
Die Temperatur eines Wärmetauschers so wie eines Radiators erhöht sich während der marktüblichen Verwendung auf ungefähr 115°C. Wenn die Temperatur eines Aluminiumbauteils höher wird, nimmt die Materialfestigkeit ab. Daher ist der Festigkeitsbereich bei höherer Temperatur in einer tatsächlichen Umgebung ebenfalls wichtig. Selbst wenn die gewöhnliche Temperaturfestigkeit nach dem Löten hoch ist, nimmt der Effekt ungefähr auf die Hälfte ab, wenn die Hochtemperaturfestigkeit gering ist.
Elektrische Leitfähigkeit von 45% IACS (International Annealed Copper Standard) oder mehr vor Löten
Die Löslichkeit im Feststoff jedes hinzugefügten Elements der vorliegenden Erfindung ist in einem Zustand vor dem Löten ebenfalls hoch, und die Löslichkeit im Feststoff steigt weiter an, wenn das Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung einem Löten bei ungefähr 600°C unterzogen wird. Da die Löslichkeit im Feststoff höher wird, erniedrigt sich die elektrische Leitfähigkeit. Daher, wenn die elektrische Leitfähigkeit des Rippenmaterials aus Aluminiumlegierung vor dem Löten weniger ist als 45% IACS, kann die gewünschte elektrische Leitfähigkeit nach dem Löten nicht sichergestellt werden, und daher kann die gewünschte thermische Leitfähigkeit nicht sichergestellt werden. Zusätzlich, wenn die elektrische Leitfähigkeit vor Löten weniger ist als 45% IACS, ist die Menge von jedem hinzugefügten Element, welches ausfällt, gering, und daher ist der Dispersionsfestigungseffekt von jeder Verbindung gering, und die gewünschte Festigkeit nach Löten wird nicht erhalten. Aus ähnlichen Gründen ist es wünschenswert, dass der niedrige Grenzwert 48% IACS beträgt. Der höhere Grenzwert ist realistischerweise 58% IACS.
Weniger als 5,0 × 10⁴/mm² kristallisierte Produkte mit kreisform-äquivalentem Durchmesser von 1,0 μm oder mehr, und 5,0 × 10⁴/mm² oder mehr Al-Mn-basierte, Al-Mn-Si-basierte und Al-Fe-Si-basierte Zweitphasenpartikel mit einem kreisform-äquivalentem Durchmesser von 0,01 bis 0,1 μm vor dem Löten
Der dispergierte Zustand der intermetallischen Verbindungen vor dem Löten hat einen starken Effekt hauptsächlich auf das Rekristallisationsverhalten während dem Löten. Wenn der Überschuss von grobkörnigen kristallisierten Produkten, welche einen kreisform-äquivalenten Durchmesser von 1,0 μm oder mehr besitzen, hoch ist, wird die Rekristallisation während dem Löten gefördert, da diese zu Nukleationszentren für die Rekristallisation werden, und der Korndurchmesser ist fein (die Lötbarkeit nimmt ab). Andererseits unterdrücken feine Zweitphasenpartikel, welche einen kreisform-äquivalenten Durchmesser von 0,01 bis 0,1 μm besitzen, den Übergang zu Rekristallisationszentren und der Anhäufung von Unterkorngrenzen, und daher wird die Rekristallisation verzögert, und die Körner vergröbern sich (die Lötbarkeit verbessert sich).
Rekristallisationstemperatur (350 bis 550°C)
Der Rekristallisationstemperaturbereich beim Erhitzen beim Löten beeinflusst die Lötbarkeit der Rippen erheblich. Im Allgemeinen wird das Löterhitzen in einem Temperaturbereich um 600°C durchgeführt. Im Vorgang des Temperaturanstiegs von einer normalen Temperatur auf der Niedrigtemperaturseite von 350°C oder weniger ist die Temperaturerhöhungsrate hoch, und sobald die Temperatur sich 600°C auf der Hochtemperaturseite nähert, verringert sich die Temperaturerhöhungsrate. Hier, im vorherigen Temperaturbereich, ist die Temperaturerhöhungsrate hoch, und daher tritt eine Temperaturdifferenz zwischen den Bauteilen eines Wärmetauschers auf, die dünnen Rippen, deren tatsächliche Temperatur sich wahrscheinlich erhöht, expandieren, und thermische Spannung tritt zwischen den Rippen und dem Rohr auf. Weiterhin ist es ein Problem, dass die Rippenstärke abnimmt wenn die Rekristallisation der Rippen in diesem Temperaturbereich fortschreitet, und die Rippen thermischer Beanspruchung nicht widerstehen können, was zu Knicken führt, wodurch es wahrscheinlich wird, dass dies zu einer Nichtlötbarkeit führt. Daher ist es wünschenswert, dass die Rekristallisationsstarttemperatur während dem Löterhitzen 350°C oder mehr ist. Wenn andererseits die Rekristallisationsendtemperatur während dem beim Löterhitzen 550°C oder mehr ist, sinken die Absackeigenschaften wegen der Änderung der Textur merklich ab, und eine Erhöhung in Hochtemperaturkriechen während der Rekristallisation tritt auf. Daher ist es wünschenswert, dass der Rekristallisationstemperaturbereich während dem Löterhitzen 350°C bis 550°C beträgt.
Die Rekristallisationsstarttemperatur ist die Temperatur, bei welcher der Dehngrenzwert um 20% oder mehr zu sinken beginnt verglichen mit dem vor dem Löten (des Materials), und die Endtemperatur ist als die Temperatur definiert, bei welcher der Dehngrenzwert auf innerhalb +20% zu sinken beginnt verglichen mit dem nach dem Löterhitzen.
1,0 × 10⁴/mm² oder mehr Al-Mn-basierte, Al-Mn-Si-basierte und Al-Fe-Si-basierte Zweitphasenpartikel, welche einen kreisform-äquivalenten Durchmesser von 0,01 bis 0,10 μm nach dem Löterhitzen beim Löten haben
Der dispergierte Zustand der intermetallischen Verbindung nach dem Löten beeinflusst hauptsächlich größtenteils die Materialfestigkeit. Ausfällungsfestigung durch feine Zweitphasenpartikel, welche einen kreisäquivalenten Durchmesser von 0,01 bis 0,10 μm besitzen, kann erwartet werden.
Homogenisierungsbehandlung bei einer Behandlungstemperatur von 350°C bis 480°C für eine Behandlungszeit von 1 bis 10 Stunden
Der ideale dispergierte Zustand der intermetallischen Verbindungen wird einheitlich in der Matrix durch Behandlung unter den vorbestimmten Bedingungen erhalten. Im Falle einer Temperatur kleiner als der oben angegebene Bereich oder einer Zeit geringer als der oben angegebene Bereich schreitet ausreichende Ausfällung bei der Homogenisierungsbehandlung nicht voran, und nicht-einheitliche Ausfällung schreitet im darauffolgenden Wärmebehandlungsschritt voran, was nicht bevorzugt ist. Zusätzlich werden auf der Hochtemperaturseite, die höher ist als der oben angegebene Bereich, oder auf der Langzeitseite, die länger ist als der oben angegebene Bereich, die Zweitphasenpartikel wahrscheinlich gröber, und der gewünschte dispergierte Zustand der intermetallischen Verbindung wird nicht erhalten.
Ausführen von Eintauch- bzw. Einweichbehandlung vor dem heißen Rollen mit der Temperatur und Behandlungszeit der Homogenisierungsbehandlung oder weniger
Der ideale dispergierte Zustand der intermetallischen Verbindungen wird einheitlicherweise in der Matrix durch Behandlung unter den vorbestimmten Bedingungen erhalten. Als ein Ergebnis können Eigenschaften der Legierung in diesen Bestandteilbereichen, hervorragend in Festigkeit, elektrischer Leitfähigkeit und Lötbarkeit erreicht werden. Es wurde herausgefunden, dass, wenn die Temperatur und Zeit der Einweichbehandlung höher und größer sind als die der Homogenisierungsbehandlung, der dispergierte Zustand der intermetallischen Verbindungen, welcher durch die Homogenisierungsbehandlung erhalten wird, wegen des Einflusses der nachfolgenden Eintauch- bzw. Einweichbehandlung nicht aufrechterhalten werden kann.
Wie oben beschrieben umfasst das Rippenmaterial aus Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung eine Aluminiumlegierung, welche eine Zusammensetzung hat, welche enthält: 1,2 bis 3,0% Mn, 0,05 bis 0,20% Cu, 0,5 bis 1,30% Si, 0,05 bis 0,5% Fe und 1,0 bis 3,0% Zn, angegeben in Masse-%, und einen Rest, welcher Al und eine unvermeidbare Verunreinigung umfasst, und welche nach dem Löterhitzen eine Zugfestigkeit von 140 MPa oder mehr, eine Dehngrenze von 50 MPa oder mehr, eine elektrische Leitfähigkeit von 42% IACS oder mehr, einen durchschnittlichen Korndurchmesser von 150 μm oder mehr und weniger als 700 μm, und ein Potential von –800 mV oder mehr und –720 mV oder weniger besitzt, und Eigenschaften hervorragend in Festigkeit, elektrischer Leitfähigkeit und Lötbarkeit besitzt, weil sie durch das semi-kontinuierliche Gießverfahren (DC-Verfahren) hergestellt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Das Rippenmaterial der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel durch ein herkömmliches Verfahren hergestellt werden, und eine Aluminiumlegierung wird nach der Herstellung mit der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gegossen. Das Gießen wird durch ein semi-kontinuierliches Gussverfahren durchgeführt. Das erhaltene Aluminiumlegierungsgussteil wird einer Homogenisierungsbehandlung unter vorbestimmten Bedingungen unterzogen. In anderen Worten sind die Homogenisierungsbehandlungsbedingungen eine Behandlungstemperatur von 350°C bis 480°C und eine Behandlungszeit von 1 bis 10 Stunden. Dann kann ein Rippenmaterial (Probenmaterial), welches eine Platten- bzw. Foliendicke von 80 μm oder weniger und einen Härtegrad von H14 besitzt, durch Eintauch- bzw. Einweichbehandlung, heißes Rollen, kaltes Rollen und ähnliches erhalten werden. Die Eintauch- bzw. Einweichbehandlungsbedingungen sind Temperatur und Behandlungszeit der Homogenisierungsbehandlung oder weniger, wünschenswerterweise eine Temperatur von 350°C bis 480°C und eine Haltezeit von 1 bis 10 Stunden. Beim kalten Rollen ist es möglich, kaltes Rollen bei 75% oder mehr durchzuführen, zwischenzeitliches Glühen bei einer Temperatur von 300°C bis 400°C durchzuführen, und dann abschließendes Rollen bei einer Rollrate von 20 bis 45% durchzuführen. Das zwischenzeitliche Glühen muss nicht durchgeführt werden.
Das Rippenmaterial, welches durch das oben genannte kalte Rollen und ähnliches erhalten wurde, kann dann einer Riffelverarbeitung und ähnlichem wie benötigt unterzogen werden. Die Riffelverarbeitung kann durch Durchziehen des Rippenmaterials zwischen zwei rotierenden Matrizen durchgeführt werden, was eine gute Verarbeitung erlaubt und eine hervorragende Lötbarkeit ermöglicht.
Das Rippenmaterial, was wie oben beschrieben erhalten wurde, wird als ein Einzelbauteil eines Wärmetauschers einem Löten in Kombination mit anderen einzelnen Bauteilen (Rohren, Sammlern und ähnlichem) unterzogen. Die Bedingungen beim Löten (die Löttemperatur, die Umgebung, ob ein Flussmittel benutzt wird oder nicht, die Art des Lötmaterials, und ähnliches) sind nicht besonders beschränkt, und das Löten kann durch ein gewöhnliches Verfahren durchgeführt werden.
Der Wärmetauscher, welcher wie oben beschrieben hergestellt wird, wird in Anwendungen wie Automobilen verwendet. Die Rippenabschnitte des Wärmetauschers verwenden das Rippenmaterial, wie es wie oben beschrieben erhalten wurde, und haben daher sowohl eine hohe Festigkeit und hohe thermische Leitfähigkeit, obwohl sie dünner geworden sind.
Beispiele
Beispiele der vorliegenden Erfindung, verglichen mit Vergleichsbeispielen, werden im Folgenden beschrieben.
Ein Aluminiumlegierungslötmaterial, welches eine Zusammensetzung wie in Tabelle 1 gezeigt aufweist (der Rest sind Al und unvermeidliche Verunreinigungen) wurde geschmolzen und durch ein semi-kontinuierliches Gussverfahren gegossen. Die Abkühlrate der Schlacke betrug 0,5 bis 3,5°C/s. Weiterhin wurde das erhaltene Gussteil einer Homogenisierungsbehandlung unter Bedingungen wie in Tabelle 2 gezeigt unterzogen (die Temperaturerhöhungsrate war 25 bis 75°C/h, und die Abkühlrate war 20 bis 50°C/h). Dann wurde eine Eintauch- bzw. Einweichbehandlung unter Bedingungen, wie sie in Tabelle 2 gezeigt sind, durchgeführt (die Temperaturerhöhungsrate war 25 bis 75°C/h, und die Abkühlrate war 20 bis 50°C/h), und die Behandlung wurde in der Reihenfolge von heißem Rollen und kaltem Rollen durchgeführt.
Im kalten Rollschritt wurde kaltes Rollen bei 75% oder mehr durchgeführt, dann wurde zwischenzeitliches Glühen bei 350°C für 6 Stunden durchgeführt, und dann wurde endgültiges Rollen bei einer Rollrate von 40% durchgeführt, um ein Folien- bzw. Plattenmaterial (Mustermaterial), welches eine Plattendicke von 0,06 μm und einen Härtegrad von H14 besitzt, zu erhalten. Für das erhaltene Mustermaterial wurden die Leitfähigkeit und die Anzahldichte kristallisierter Produkte, welche einen kreisform-äquivalenten Durchmesser von 1,0 μm oder mehr besitzen und von Zweitphasenpartikeln, welche einen kreisform-äquivalenten Durchmesser von 0,01 bis 0,10 μm besitzen, durch Verfahren wie unten gezeigt, berechnet, und werden in Tabelle 2 gezeigt. Zusätzlich wurde löt-äquivalentes Erhitzen unter wie unten gezeigten Bedingungen durchgeführt, und beim Rippenmaterial nach dem Erhitzen wurde Zugfestigkeit, Dehngrenze, Leitfähigkeit, Korndurchmesser, Potential, Zugfestigkeit bei erhöhter Temperatur, Hochtemperaturdehngrenze und die Anzahldichte von Zweitphasenpartikeln, welche einen kreisform-äquivalenten Durchmesser von 0,01 bis 0,10 μm besitzen, durch wie unten gezeigte Methoden ausgewertet.
(Lötbehandlung)
Löt-äquivalentes Erhitzen wurde unter den Bedingungen der Wärmebehandlung durchgeführt, bei welcher die Temperatur von Raumtemperatur bis 600°C bei einer durchschnittlichen Temperaturerhöhungsrate von 40°C/min betrug, bei 600°C für 3 Minuten gehalten wurde, und dann zum Abkühlen bei einer Temperaturerniedrigungsrate von 100°C/min abgesenkt wurde.
(Elektrische Leitfähigkeit)
Die elektrische Leitfähigkeit wurde vor dem Löten und nach dem Löten durch ein elektrisches Leitfähigkeitsmessgerät vom Doppelbrückentyp durch das elektrische Leitfähigkeitsmessverfahren, wie es in JIS H-0505 beschrieben ist, durchgeführt.
(Verteilter Zustand von Verbindungen von Material)
Für das Mustermaterial vor und nach dem Löten wurde die Anzahldichte (Zahl/μm²) kristallisierter Produkte (welche einen kreisform-äquivalenten Durchmesser von 0,1 μm oder mehr besitzen) und von Zweitphasenpartikeln (welche einen kreisform-äquivalenten Durchmesser von 0,01 bis 0,1 μm besitzen) durch ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) gemessen. Das Messverfahren war das folgende: Vor dem Löten wurde das Material einem Glühen in Salzbad bei 400°C für 15 Sekunden unterzogen, um die Deformationsspannung zu entfernen, um Verbindungen leicht beobachtbar zu machen, und dann wurde durch ein gewöhnliches Verfahren ein dünner Film durch mechanisches Polieren und elektrolytisches Polieren hergestellt. Aufnahmen von kristallisierten Produkten und Zweitphasenpartikeln wurden bei 3.000-facher und 30.000-facher Vergrößerung durch jeweils ein Transmissionselektronenmikroskop aufgenommen. Die Aufnahmen bei 3.000-facher Vergrößerung wurden mit einem Sichtfeld von 50 μm × 50 μm für eine Gesamtheit von 50 Sichtfeldern aufgenommen, und die Aufnahmen bei 30.000-facher Vergrößerung wurden mit einem Sichtfeld von 5 μm × 5 μm für eine Gesamtheit von fünf Sichtfeldern aufgenommen. Die Größe und Anzahldichte von dispergierten Partikeln wurden durch Bildanalyse gemessen.
(Rekristallisationstemperatur)
Das Löterhitzen angenommen, wurde die Temperatur von einer gewöhnlichen Temperatur auf ungefähr 600°C bei einer konstanten Rate von 100°C/min erhöht, und nachdem jede Temperatur erreicht wurde, wurde ein Abkühlen auf gewöhnliche Temperatur vorgenommen. Dann wurde ein JIS Nr. 5 Teststück hergestellt, ein Zugfestigkeitsversuch wurde durchgeführt, und die Dehngrenze wurde gemessen. Die Zugrate war 15 mm/min. Die Temperatur, bei welcher die Dehngrenze begann, sich um 20% oder mehr abzusenken, verglichen mit der Dehngrenze vor dem Löten, wurde als Rekristallisationsstarttemperatur angenommen, und die Temperatur, bei welcher der Dehngrenzwert anfing, sich auf ungefähr +20% verglichen mit der Dehngrenze nach dem Erhitzen beim Löten zu erniedrigen, wurde als Rekristallisationsendtemperatur angenommen. Sie sind in Tabelle 2 gezeigt.
(Festigkeit nach dem Löten)
Eine Probe des Probenmaterials, welches einem löt-äquivalentem Erhitzen unterzogen wurde, wurde parallel zur Rollrichtung ausgeschnitten, und ein Teststück, welches die Form von JIS Nr. 13B hat, wurde hergestellt. Ein Zugfestigkeitstest wurde bei einer gewöhnlichen Temperatur durchgeführt, und die Zugfestigkeit und Dehngrenze wurden gemessen. Die Zugrate war 3 mm/min. Ebenfalls für die Hochtemperaturfestigkeit wurde unter Verwendung einer Probe, welche der Lötbehandlung unterzogen wurde, ein ähnlicherer Zugfestigkeitstest bei einer Testtemperatur von 115°C durchgeführt, und die Zugfestigkeit und die Dehngrenze wurde gemessen. Die Zugrate während dem Zugfestigkeitstest bei erhöhter Temperatur war 1 mm/min.
(Natürliches Potential)
Eine Probe zur Messung des Potentials wurde vom Rippenmaterial, welches der löt-äquivalenten Wärmebehandlung unterzogen wurde, ausgeschnitten, in eine 5%igen NaOH-Lösung eingetaucht, für 30 Sekunden auf 50°C aufgeheizt, dann in eine 30%ige HNO₃-Lösung für 60 Sekunden eingetaucht, weiterhin mit Leitungswasser und Ionen-ausgetauschtem Wasser abgewaschen, und in eine 5%ige NaCl-Lösung (mit Essigsäure auf einen pH = 3 eingestellt) für 60 Minuten bei 25°C eingetaucht, wie es ohne Trocknen vorlag. Dann wurde das natürliche Potential (die Referenzelektrode war eine gesättigte Silber-Silberchlorid-Elektrode) gemessen.
(Korndurchmesser)
Für das Probenmaterial, welches der löt-äquivalenten Wärmebehandlung unterzogen wurde, wurde eine Probenoberfläche mit einer gemischten Flüssigkeit von Salzsäure, Flusssäure und Salpetersäure angeätzt, um Körner freizulegen, und unter Verwendung einer aufgenommenen Oberflächenkörnungstexturfotografie wurde der Korndurchmesser durch eine Schnittmethode mit einer geraden Linie gemessen. [Tabelle 1]

[Tabelle 2]
Alle Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigten verglichen mit den Vergleichsbeispielen hohe Festigkeit, hohe Leitfähigkeit und hohe Lötbarkeit, wohingegen die Vergleichsbeispiele nicht alle Eigenschaften aus hoher Festigkeit, hoher Leitfähigkeit und hoher Lötbarkeit erfüllen konnten. Im Vergleichsbeispiel 2 konnte ein Rippenmaterial nicht hergestellt werden, und im Vergleichsbeispiel 4 schmolz das Rippenmaterial lokal, als löt-äquivalentes Erhitzen durchgeführt wurde, und konnte nicht ausgewertet werden.
Die vorliegende Erfindung wurde oben basierend auf der oben genannten Ausführungsform und Beispielen beschrieben. Angemessene Änderungen können in der oben genannten Ausführungsform und in den oben genannten Beispielen vorgenommen werden, ohne vom Ziel der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2008-038166 [0002, 0002]
JP 2001-355901 [0002]
JP 2001-335901 [0002]
JP 2012-26008 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS H-0505 [0054]
JIS Nr. 5 [0056]
JIS Nr. 13B [0057]

Claims

Rippenmaterial basierend auf Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher, hervorragend in Festigkeit, elektrischer Leitfähigkeit und Lötbarkeit, umfassend eine Aluminiumlegierung, welche die folgende Zusammensetzung besitzt: 1,2 bis 2,0% Mn, 0,05 bis 0,20% Cu, 0,5 bis 1,30% Si, 0,05 bis 0,5% Fe und 1,0 bis 3,0% Zn, jeweils in Masse-%, mit einem Rest Al und unvermeidbare Verunreinigung(en) aufweisend, und welche nach einem Löterhitzen eine Zugfestigkeit von 140 MPa oder mehr, eine Dehngrenze von 50 MPa oder mehr, eine elektrische Leitfähigkeit von 42% IACS oder mehr, einen durchschnittlichen Korndurchmesser von 150 μm oder mehr und weniger als 700 μm und ein Potential von –800 mV oder mehr und –720 mV oder weniger aufweist.
Rippenmaterial basierend auf Aluminiumlegierung gemäß Anspruch 1, wobei die Aluminiumlegierung ferner eine oder zwei oder mehrere aus folgenden Bestandteilen aufweist: 0,01 bis 0,20% Ti, 0,01 bis 0,20% Cr und 0,01 bis 0,20% Mg, jeweils in Masse-%.
Rippenmaterial basierend auf Aluminiumlegierung gemäß Anspruch 1 oder 2, welches nach dem Löten bei 115°C eine Zugfestigkeit von 90 MPa oder mehr und eine Dehngrenze von 40 MPa oder mehr bei einer hohen Temperaturfestigkeit aufweist.
Rippenmaterial basierend auf Aluminiumlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, welches eine elektrische Leitfähigkeit von 45% IACS oder mehr vor dem Löten besitzt, wobei vor dem Löten weniger als 5,0 × 10⁴/mm² kristallisierte Produkte mit kreisform-äquivalentem Durchmesser von 1,0 μm oder mehr und 5,0 × 10⁴/mm² oder mehr Al-Mn-basierte, Al-Mn-Si-basierte und Al-Fe-Si-basierte Zweitphasenpartikel mit kreisform-äquivalentem Durchmesser von 0,01 bis 0,1 μm vorliegen.
Rippenmaterial basierend auf Aluminiumlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei nach einem Löterhitzen 1,0 × 10⁴/mm² oder mehr Al-Mn-basierte, Al-Mn-Si-basierte und Al-Fe-Si-basierte Zweitphasenpartikel mit kreisform-äquivalentem Durchmesser von 0,01 bis 0,1 μm vorliegen.
Rippenmaterial basierend auf Aluminiumlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, welches eine Plattendicke von 80 μm oder weniger besitzt.
Rippenmaterial basierend auf Aluminiumlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Temperaturbereich von einem Start bis zu einem Ende der Rekristallisation für das Löterhitzen 350°C bis 550°C beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Rippenmaterials basierend auf Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher und hervorragend in Festigkeit, elektrischer Leitfähigkeit und Lötbarkeit, umfassend die Schritte des Gießens einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, welche die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2 aufweist, durch ein semi-kontinuierliches Gussverfahren; Unterziehen eines in dem Schritt erhaltenen Gussteils einer Homogenisierungsbehandlung bei einer Behandlungstemperatur von 350°C bis 480°C für eine Behandlungszeit von 1 bis 10 Stunden; und Ausführen einer Eintauch-/Einweichbehandlung mit der Temperatur und der Behandlungszeit der Homogenisierungsbehandlung oder weniger, bevor heiß gerollt wird.
Wärmetauscher umfassend das Rippenmaterial basierend auf Aluminiumlegierung für einen Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.