DE102018001585A1 - Rib material made of aluminum alloy for heat exchangers - Google Patents
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Abstract
Es soll ein aus einer Aluminiumlegierung hergestelltes Rippenmaterial für Wärmetauscher, bei dem eine Verformung des Rippenmaterials vermindert ist und das eine hervorragende Durchhängebeständigkeit in einem Bereich von 400 °C bis 580 °C aufweist, der gleich oder unter einer Temperatur ist, bei der eine Füllmateriallegierung zum Zeitpunkt des Lötens schmilzt, bereitgestellt werden.Das Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher enthält 1,0 bis 2,0 Massen-% Mn, 0,7 bis 1,4 Massen-% Si und 0,05 bis 0,3 Massen-% Fe und eine oder mehrere Art(en) von 0,05 bis 0,3 Massen-% Zr, 0,05 bis 0,3 Massen-% Cr und 0,05 bis 0,3 Massen-% V, wobei es sich bei dem Rest um Al und unvermeidbare Verunreinigungen handelt, wobei die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm vor dem Löterwärmen 3,0 × 10Teilchen/mmoder mehr beträgt, die Menge von Mn in fester Lösung 0,3 Massen-% oder weniger beträgt und die jeweilige Menge von Zr, Cr und V in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt, und die Rekristallisationsvollständigkeitstemperatur während eines Temperaturanstiegs zum Zeitpunkt des Löterwärmens 450 °C oder weniger beträgt.It is intended that a heat exchanger fin material made of an aluminum alloy, in which deformation of the fin material is reduced and which has excellent sag resistance in a range of 400 ° C to 580 ° C, is equal to or lower than a temperature at which a filler alloy is used The finned material made of an aluminum alloy for heat exchangers contains 1.0 to 2.0 mass% of Mn, 0.7 to 1.4 mass% of Si, and 0.05 to 0 , 3 mass% Fe and one or more species of 0.05 to 0.3 mass% Zr, 0.05 to 0.3 mass% Cr and 0.05 to 0.3 mass% V wherein the balance is Al and unavoidable impurities, wherein the number density of intermetallic compounds having a circle equivalent diameter of 0.025 to 0.4 μm before soldering heat is 3.0 x 10 particles / mm or more, the amount of Mn in solid solution 0.3 mass% or less and the respective amount of Zr, Cr and V in solid solution is 0.1 mass% or less, and the recrystallization completion temperature during a temperature rise at the time of soldering heating is 450 ° C or less.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher, das bevorzugt als Rippenmaterial für Wärmetauscher, wie z.B. Kühler, Heizeinrichtungskerne, Verflüssiger und Ladeluftkühler, verwendet wird.The present invention relates to a fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers, which is preferably used as a fin material for heat exchangers, e.g. Radiator, heater cores, condenser and intercooler, is used.
Eine Aluminiumlegierung weist ein geringes Gewicht und eine hervorragende Festigkeit auf, und sie weist ferner eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit auf, und sie wurde folglich bevorzugt in Materialien für Wärmetauscher, wie z.B. Verflüssiger, Kühler, Heizeinrichtungskerne und Ladeluftkühler, verwendet.An aluminum alloy has a low weight and excellent strength, and further has excellent heat conductivity, and thus has been preferred in materials for heat exchangers such as heat exchangers. Condenser, radiator, heater cores and intercooler used.
Solche Wärmetauscher werden herkömmlich durch Lötverbinden einer Rippe aus Aluminium, die in einer gewellten Form durch Wellformen ausgebildet worden ist, mit anderen Elementen zusammengebaut. Als Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, wurden im Allgemeinen Legierungen auf der Basis von reinem Aluminium mit einer hervorragenden Wärmeleitfähigkeit, wie z.B. JIS 1050-Legierungen, und Legierungen auf Al-Mn-Basis mit einer hervorragenden Festigkeit und Knick- bzw. Ausbeulbeständigkeit, wie z.B. JIS 3003-Legierungen, verwendet. Darüber hinaus wurde allgemein eine Technik zum Verhindern der Korrosion eines Rohrs eines Wärmetauschers durch elektrochemisches Vermindern des Potenzials eines Rippenmaterials zum bevorzugten Korrodieren des Rippenmaterials durch einen Opferanodeneffekt verwendet.Such heat exchangers are conventionally assembled with other members by brazing a rib of aluminum formed in a corrugated shape by corrugating. As a fin material made of an aluminum alloy, pure aluminum-based alloys having excellent heat conductivity, such as aluminum oxide, have been generally used. JIS 1050 alloys, and Al-Mn-based alloys having excellent strength and buckling resistance, e.g. JIS 3003 alloys, used. Moreover, a technique for preventing corrosion of a pipe of a heat exchanger by electrochemically reducing the potential of a fin material for preferentially corroding the fin material by a sacrificial anode effect has been generally used.
In den letzten Jahren gibt es einen steigenden Bedarf für eine Größenverminderung, Gewichtsverminderung und Leistungsverbesserung für Wärmetauscher. Zusammen mit diesem Bedarf war auch die Verminderung der Dicke eines aus einer Aluminiumlegierung hergestellten Rippenmaterials erforderlich. Um eine solche Verminderung der Dicke zu realisieren, ist eine höhere Festigkeit erforderlich, um eine Verformung und ein Knicken eines Rippenmaterials während eines Herstellungsverfahrens eines Wärmetauschers zu verhindern.In recent years, there is an increasing demand for size reduction, weight reduction and performance improvement for heat exchangers. Along with this need, it was also necessary to reduce the thickness of a fin material made of an aluminum alloy. In order to realize such a reduction in thickness, higher strength is required to prevent deformation and buckling of a fin material during a manufacturing process of a heat exchanger.
Beispielsweise beschreibt das Patentdokument 1 ein Verfahren zur Herstellung eines Materials, das ein Gröberwerden von rekristallisierten Körnern nach einem Löterwärmen verstärkt, um die Knickbeständigkeit bei einer hohen Temperatur zu verbessern.For example, Patent Document 1 describes a method for producing a material that enhances coarsening of recrystallized grains after soldering heating to improve the high temperature buckling resistance.
[Patentdokument 1] Japanische Patentveröffentlichung Nr. H02-115336-A[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. H02-115336-A
Wenn ein Rippenmaterial vor dem Erreichen einer Temperatur von etwa 550 bis 580 °C geknickt und verformt wird, wobei es sich um eine Temperatur handelt, bei der eine Füllmateriallegierung zu schmelzen beginnt, kann dies zu einem mangelnden Verbinden der Rippe und anderer Elemente führen. Daher ist in einem Hochtemperaturbereich zum Zeitpunkt des Löterwärmens eine Wärmebeständigkeit (Knickbeständigkeit) erforderlich, die kein Knicken und Verformen in der Rippe verursacht.If a fin material is bent and deformed before reaching a temperature of about 550 to 580 ° C, which is a temperature at which a filler alloy begins to melt, it may result in a lack of bonding of the fin and other elements. Therefore, in a high-temperature region at the time of soldering heating, a heat resistance (buckling resistance) that does not cause buckling and deformation in the rib is required.
Obwohl gemäß dem Patentdokument 1 das Gröberwerden von rekristallierten Körnern nach dem Löterwärmen verstärkt wird, wird nur ein geringer Effekt bezüglich der Verformungsunterdrückung des Rippenmaterials erreicht, bevor eine Temperatur erreicht wird, bei der eine Füllmateriallegierung zum Zeitpunkt des Lötens schmilzt, da die Größe von kristallisierten Körnern die Knickbeständigkeit der Rippe nur beeinflusst, nachdem die Füllmateriallegierung bei einer Temperatur von etwa 600 °C geschmolzen ist.Although, according to Patent Document 1, the coarsening of recrystallized grains after soldering heating is enhanced, only a slight effect on the deformation suppression of the fin material is achieved before a temperature at which a filler alloy melts at the time of soldering, because the size of crystallized grains affects the kink resistance of the fin only after the filler alloy has melted at a temperature of about 600 ° C.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein aus einer Aluminiumlegierung hergestelltes Rippenmaterial für Wärmetauscher, bei dem eine Verformung des Rippenmaterials unterdrückt ist und das eine hervorragende Durchhängebeständigkeit in einem Bereich von 400 °C bis 580 °C aufweist, der gleich oder unter einer Temperatur ist, bei der eine Füllmateriallegierung zum Zeitpunkt des Lötens schmilzt, bereitzustellen.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heat exchanger fin material made of an aluminum alloy in which deformation of the fin material is suppressed and which has excellent sag resistance in a range of 400 ° C to 580 ° C, equal to or lower than a temperature in which a filler alloy melts at the time of soldering.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben eine intensive Untersuchung zum Lösen des vorstehend genannten Problems durchgeführt und gefunden, dass ein Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher, welches das vorstehend genannte Problem lösen kann, durch die Verwendung eines Aluminiumlegierungsmaterials mit einer speziellen Komponente und durch Einstellen einer Homogenisierungsbehandlungsbedingung, einer Warmwalzbedingung, einer Anlassbedingung und einer Kaltwalzbedingung und durch Erhalten einer bevorzugten Verteilung von intermetallischen Verbindungen und der Menge einer festen Lösung erhalten werden kann.The present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problem and found that a fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers which can solve the above problem by using an aluminum alloy material having a specific component and by setting a homogenization treatment condition, a hot rolling condition, a tempering condition and a cold rolling condition, and obtaining a preferable distribution of intermetallic compounds and the amount of a solid solution.
D.h., die vorliegende Erfindung stellt (1) ein Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher bereit, das 1,0 bis 2,0 Massen-% Mn, 0,7 bis 1,4 Massen-% Si und 0,05 bis 0,3 Massen-% Fe und eine oder mehrere Art(en) von 0,05 bis 0,3 Massen-% Zr, 0,05 bis 0,3 Massen-% Cr und 0,05 bis 0,3 Massen-% V enthält, wobei es sich bei dem Rest um Al und unvermeidbare Verunreinigungen handelt, wobei
die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm vor dem Löterwärmen 3,0 × 106 Teilchen/mm2 oder mehr beträgt,
die Menge von Mn in fester Lösung 0,3 Massen-% oder weniger beträgt und die jeweilige Menge von Zr, Cr und V in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt, und
die Rekristallisationsvollständigkeitstemperatur während eines Temperaturanstiegs zum Zeitpunkt des Löterwärmens 450 °C oder weniger beträgt.That is, the present invention provides (1) a fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers comprising 1.0 to 2.0 mass% of Mn, 0.7 to 1.4 mass% of Si and 0.05 to 0.3 mass% Fe and one or more species of 0.05 to 0.3 mass% Zr, 0.05 to 0.3 mass% Cr and 0.05 to 0, Contains 3 mass% V, the remainder being Al and unavoidable impurities, wherein
the number density of intermetallic compounds having a circle equivalent diameter of 0.025 to 0.4 μm before soldering heating is 3.0 x 10 6 particles / mm 2 or more,
the amount of Mn in solid solution is 0.3 mass% or less and the respective amount of Zr, Cr and V in solid solution is 0.1 mass% or less, and
the recrystallization completion temperature during a temperature rise at the time of soldering heating is 450 ° C or less.
Die vorliegende Erfindung stellt (2) ein Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher (1) bereit, das ferner eine oder mehrere Art(en) von 0,5 bis 4,0 Massen-% Zn, 0,01 bis 0,4 Massen-% Cu, 0,01 bis 0,3 Massen-% Mg und 0,05 bis 0,3 Massen-% Ti enthält.The present invention provides (2) a fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers (1), which further has one or more kinds of Zn, 0.01 to 0.5 mass% 0.4 mass% of Cu, 0.01 to 0.3 mass% of Mg and 0.05 to 0.3 mass% of Ti.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher bereit, bei dem eine Verformung des Rippenmaterials unterdrückt ist und das eine hervorragende Durchhängebeständigkeit in einem Bereich von 400 °C bis 580 °C aufweist, der gleich oder unter einer Temperatur ist, bei der eine Füllmateriallegierung zum Zeitpunkt des Lötens schmilzt.The present invention provides a fin material made of aluminum alloy for heat exchangers in which deformation of the fin material is suppressed and which has excellent sag resistance in a range of 400 ° C to 580 ° C, which is equal to or lower than a temperature is where a filler alloy melts at the time of soldering.
Ein Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung enthält 1,0 bis 2,0 Massen-% Mn, 0,7 bis 1,4 Massen-% Si und 0,05 bis 0,3 Massen-% Fe und eine oder mehrere Art(en) von 0,05 bis 0,3 Massen-% Zr, 0,05 bis 0,3 Massen-% Cr und 0,05 bis 0,3 Massen-% V, wobei es sich bei dem Rest um Al und unvermeidbare Verunreinigungen handelt, wobei
die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm vor dem Löterwärmen 3,0 × 106 Teilchen/mm2 oder mehr beträgt,
die Menge von Mn in fester Lösung 0,3 Massen-% oder weniger beträgt und die jeweilige Menge von Zr, Cr und V in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt, und
die Rekristallisationsvollständigkeitstemperatur während eines Temperaturanstiegs zum Zeitpunkt des Löterwärmens 450 °C oder weniger beträgt.A fin material made of aluminum alloy for heat exchangers of the present invention contains 1.0 to 2.0 mass% of Mn, 0.7 to 1.4 mass% of Si and 0.05 to 0.3 mass% Fe and one or more species of 0.05 to 0.3 mass% Zr, 0.05 to 0.3 mass% Cr and 0.05 to 0.3 mass% V, wherein the remainder being Al and unavoidable impurities, wherein
the number density of intermetallic compounds having a circle equivalent diameter of 0.025 to 0.4 μm before soldering heating is 3.0 x 10 6 particles / mm 2 or more,
the amount of Mn in solid solution is 0.3 mass% or less and the respective amount of Zr, Cr and V in solid solution is 0.1 mass% or less, and
the recrystallization completion temperature during a temperature rise at the time of soldering heating is 450 ° C or less.
Das Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung enthält Mn, Si und Fe und eine oder mehrere Art(en) von Zr, Cr und V, wobei es sich bei dem Rest um Al und unvermeidbare Verunreinigungen handelt. Das Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung kann insgesamt 0,05 Massen-% oder weniger und 0,15 Massen-% oder weniger unvermeidbare Verunreinigungen enthalten.The fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention contains Mn, Si and Fe and one or more kinds of Zr, Cr and V, the balance being Al and unavoidable impurities. The fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention may contain a total of 0.05 mass% or less and 0.15 mass% or less of unavoidable impurities.
Der Gehalt von Mn in einer Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung beträgt 1,0 bis 2,0 Massen-% und vorzugsweise 1,2 bis 1,8 Massen-%. Mn ist ein essentielles Element zum Erhöhen der Festigkeit in einem Temperaturbereich von 400 °C bis 580 °C, bevor die Füllmateriallegierung zum Zeitpunkt des Lötens schmilzt. Mn erzeugt zusammen mit Si intermetallische Verbindungen auf Al-Mn-Si (-Fe)-Basis, trägt zu einer Dispersionshärtung bei und verbessert die Materialfestigkeit bei einer hohen Temperatur. Wenn der Gehalt von Mn in der Aluminiumlegierung unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, werden die Effekte nicht ausreichend ausgeübt. Wenn der Gehalt von Mn in der Aluminiumlegierung den vorstehend genannten Bereich übersteigt, werden zum Zeitpunkt des Gießens grobe intermetallische Verbindungen erzeugt, die Walzeigenschaften werden verschlechtert und die Herstellung eines Blechmaterials wird schwierig.The content of Mn in an aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention is 1.0 to 2.0 mass%, and preferably 1.2 to 1.8 mass%. Mn is an essential element for increasing the strength in a temperature range of 400 ° C to 580 ° C before the filler alloy melts at the time of soldering. Mn, together with Si, produces Al-Mn-Si (Fe) -based intermetallic compounds, contributes to dispersion hardening and improves material strength at a high temperature. If the content of Mn in the aluminum alloy is below the above range, the effects are not sufficiently exerted. When the content of Mn in the aluminum alloy exceeds the above range, coarse intermetallic compounds are produced at the time of casting, the rolling properties are deteriorated, and the production of a sheet material becomes difficult.
Der Gehalt von Si in der Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung beträgt 0,70 bis 1,4 Massen-% und vorzugsweise 0,85 bis 1,3 Massen-%. Si ist ein essentielles Element zum Erhöhen der Festigkeit in einem Temperaturbereich von 400 °C bis 580 °C, bevor die Füllmateriallegierung zum Zeitpunkt des Lötens schmilzt. Si erzeugt zusammen mit Al intermetallische Verbindungen auf Al-Mn-Si (-Fe)-Basis, trägt zu einer Dispersionshärtung bei und verbessert die Materialfestigkeit bei einer hohen Temperatur. Wenn der Gehalt von Si in der Aluminiumlegierung unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, werden die Effekte nicht ausreichend ausgeübt. Wenn der Gehalt von Si in der Aluminiumlegierung den vorstehend genannten Bereich übersteigt, nimmt die Menge von Si in fester Lösung zu und der Schmelzpunkt nimmt ab, und sie kann bezüglich eines Schmelzens eines Rippenmaterials aufgrund einer übermäßigen Löterosion zum Zeitpunkt des Löterwärmens empfindlich sein.The content of Si in the aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention is 0.70 to 1.4 mass%, and preferably 0.85 to 1.3 mass%. Si is an essential element for increasing the strength in a temperature range of 400 ° C to 580 ° C before the filler alloy melts at the time of soldering. Si, together with Al, produces Al-Mn-Si (Fe) -based intermetallic compounds, contributes to dispersion hardening and improves material strength at a high temperature. If the content of Si in the aluminum alloy is below the above range, the effects are not sufficiently exerted. When the content of Si in the aluminum alloy exceeds the above range, the amount of Si in solid solution increases and the melting point decreases, and it may be sensitive to melting of a fin material due to excessive solder erosion at the time of soldering heating.
Der Gehalt von Fe in der Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung beträgt 0,05 bis 0,3 Massen-% und vorzugsweise mehr als 0,1 Massen-% und 0,3 Massen-% oder weniger. Wenn der Gehalt von Fe in einer Aluminiumlegierung den vorstehend genannten Bereich übersteigt, wird eine große Zahl von groben kristallisierten Produkten (intermetallischen Verbindungen) erzeugt, die zum Zeitpunkt des Gießens erzeugt werden, und als Ergebnis wird eine Ausfällung von feinen intermetallischen Verbindungen vermindert. Demgemäß kann eine gewünschte Festigkeit in einem Temperaturbereich von 400 bis 580 °C nicht erhalten werden und eine Eigenkorrosionsbeständigkeit des Rippenmaterials kann verschlechtert werden, da die kristallisierten Produkte (intermetallische Verbindungen), die zum Zeitpunkt des Gießens erzeugt werden, zu einem Korrosionsausgangspunkt werden. Wenn der Gehalt von Fe in einer Aluminiumlegierung unterhalb von 0,05 Massen-% liegt, nimmt die Menge von Mn in fester Lösung zu und der Schmelzpunkt nimmt ab, und sie kann bezüglich eines Schmelzens des Rippenmaterials aufgrund einer Löterosion zum Zeitpunkt des Löterwärmens empfindlich sein. Darüber hinaus verursacht es einen Anstieg der Kosten, da ein hochreines Aluminiummetall verwendet werden muss.The content of Fe in the aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention is 0.05 to 0.3 mass% and preferably more than 0.1 mass% and 0.3 mass% or less. When the content of Fe in an aluminum alloy exceeds the above-mentioned range, a large number of coarse crystallized products (intermetallic compounds) generated at the time of casting are produced, and as a result, precipitation of fine intermetallic compounds is reduced. Accordingly, a desired strength in a temperature range of 400 to 580 ° C can not be obtained and a self-corrosion resistance of the fin material can be deteriorated because the crystallized products (intermetallic compounds) generated at the time of casting become a corrosion starting point. When the content of Fe in an aluminum alloy is less than 0.05 mass%, the amount of Mn in solid solution increases and the melting point decreases, and it may be sensitive to melting of the fin material due to solder erosion at the time of soldering heating , In addition, it causes an increase in cost because a high-purity aluminum metal must be used.
Die Aluminiumlegierung des Rippenmaterials, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung enthält zusätzlich zu Mn, Si und Fe eine oder mehrere Art(en) von Zr, Cr und V.The aluminum alloy of the fin material made of aluminum alloy for heat exchangers of the present invention contains, in addition to Mn, Si and Fe, one or more kinds of Zr, Cr and V.
Wenn die Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung Zr umfasst, beträgt der Gehalt von Zr 0,05 bis 0,3 Massen-% und vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Massen-%. Zr wird in Form von intermetallischen Verbindungen auf Al-Zr-Basis abgeschieden und erhöht die Verformungsbeständigkeit bei einer hohen Temperatur. Wenn der Gehalt von Zr unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, können solche Effekte nicht erhalten werden. Wenn der Gehalt von Zr den vorstehend genannten Bereich übersteigt, wird sie bezüglich einer Bildung von sehr großen intermetallischen Verbindungen empfindlich und die plastische Verarbeitungsfähigkeit wird vermindert.When the aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention comprises Zr, the content of Zr is 0.05 to 0.3 mass%, and preferably 0.1 to 0.2 mass%. Zr is deposited in the form of Al-Zr-based intermetallic compounds and increases the deformation resistance at a high temperature. When the content of Zr is below the above range, such effects can not be obtained. When the content of Zr exceeds the above range, it becomes susceptible to formation of very large intermetallic compounds and the plastic processability is lowered.
Wenn die Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung Cr umfasst, beträgt der Gehalt von Cr 0,05 bis 0,3 Massen-% und vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Massen-%. Cr wird in der Form von intermetallischen Verbindungen auf Al-Cr-Basis ausgeschieden und verbessert die Verformungsbeständigkeit bei einer hohen Temperatur. Wenn der Gehalt von Cr unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, können solche Effekte nicht erhalten werden. Wenn der Gehalt von Cr den vorstehend genannten Bereich übersteigt, wird sie bezüglich einer Bildung von sehr großen intermetallischen Verbindungen empfindlich und die plastische Verarbeitungsfähigkeit wird vermindert.When the aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention comprises Cr, the content of Cr is 0.05 to 0.3 mass%, and preferably 0.1 to 0.2 mass%. Cr is precipitated in the form of Al-Cr-based intermetallic compounds and improves the deformation resistance at a high temperature. If the content of Cr is below the above range, such effects can not be obtained. When the content of Cr exceeds the above range, it becomes susceptible to formation of very large intermetallic compounds and the plastic processability is lowered.
Wenn die Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung V umfasst, beträgt der Gehalt von V 0,05 bis 0,3 Massen-% und vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Massen-%. V wird in der Form von intermetallischen Verbindungen auf Al-V-Basis ausgeschieden und verbessert die Verformungsbeständigkeit bei einer hohen Temperatur. Wenn der Gehalt von V unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, können solche Effekte nicht erhalten werden. Wenn der Gehalt von V den vorstehend genannten Bereich übersteigt, wird sie bezüglich einer Bildung von sehr großen intermetallischen Verbindungen empfindlich und die plastische Verarbeitungsfähigkeit wird vermindert.When the aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention includes V, the content of V is 0.05 to 0.3 mass%, and preferably 0.1 to 0.2 mass%. V is precipitated in the form of Al-V based intermetallic compounds and improves the deformation resistance at a high temperature. If the content of V is below the above range, such effects can not be obtained. When the content of V exceeds the above range, it becomes susceptible to formation of very large intermetallic compounds and the plastic processability is lowered.
In der Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge von Mn in fester Lösung 0,3 Massen-% oder weniger und die jeweilige Menge von Zr, Cr und V in fester Lösung beträgt 0,1 Massen-% oder weniger. Wenn die Menge von Mn in fester Lösung 0,3 Massen-% übersteigt, wird die Rekristallisation aufgrund einer Ausscheidung von intermetallischen Verbindungen während des Löterwärmens verzögert und dies führt zu einer Verschlechterung der Durchhängebeständigkeit. Wenn die Menge von Zr in fester Lösung 0,1 Massen-% übersteigt, wird die Rekristallisation aufgrund einer Ausscheidung von intermetallischen Verbindungen auf Al-Zr-Basis während des Löterwärmens verzögert und dies führt zu einer Verschlechterung der Durchhängebeständigkeit. Wenn die Menge von Cr in fester Lösung 0,1 Massen-% übersteigt, wird die Rekristallisation aufgrund einer Ausscheidung von intermetallischen Verbindungen auf Al-Cr-Basis während des Löterwärmens verzögert und dies führt zu einer Verschlechterung der Durchhängebeständigkeit. Wenn die Menge von V in fester Lösung 0,1 Massen-% übersteigt, wird die Rekristallisation aufgrund einer Ausscheidung von intermetallischen Verbindungen auf Al-V-Basis während des Löterwärmens verzögert und dies führt zu einer Verschlechterung der Durchhängebeständigkeit. „Die jeweilige Menge von Zr, Cr und V in fester Lösung beträgt 0,1 Massen-% oder weniger“ gibt an, dass: wenn die Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung von Zr, Cr und V nur Zr enthält, die Menge von Zr in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt, wenn die Aluminiumlegierung von Zr, Cr und V nur Cr enthält, die Menge von Cr in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt, wenn die Aluminiumlegierung von Zr, Cr und V nur V enthält, die Menge von V in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt, wenn die Aluminiumlegierung von Zr, Cr und V Zr und Cr enthält, die Menge von Zr in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt und die Menge von Cr in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt, wenn die Aluminiumlegierung von Zr, Cr und V Zr und V enthält, die Menge von Zr in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt und die Menge von V in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt, wenn die Aluminiumlegierung von Zr, Cr und V Cr und V enthält, die Menge von Cr in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt und die Menge von V in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt, wenn die Aluminiumlegierung von Zr, Cr und V Zr, Cr und V enthält, die Menge von Zr in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt, die Menge von Cr in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt und die Menge von V in fester Lösung 0,1 Massen-% oder weniger beträgt.In the aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention, the amount of Mn in solid solution is 0.3 mass% or less, and the respective amount of Zr, Cr and V in solid solution is zero , 1 mass% or less. When the amount of Mn in solid solution exceeds 0.3 mass%, the recrystallization due to precipitation of intermetallic compounds during soldering heating is retarded and this leads to a deterioration in sag resistance. When the amount of Zr in solid solution exceeds 0.1 mass%, recrystallization due to precipitation of Al-Zr-based intermetallic compounds during soldering heating is retarded, resulting in deterioration of sag resistance. When the amount of Cr in solid solution exceeds 0.1 mass%, recrystallization due to precipitation of Al-Cr-based intermetallic compounds during soldering heating is retarded, resulting in deterioration of sag resistance. When the amount of V in solid solution exceeds 0.1 mass%, recrystallization due to precipitation of Al-V-based intermetallic compounds during soldering heating is retarded, resulting in deterioration of sag resistance. "The respective amount of Zr, Cr and V in solid solution is 0.1 mass% or less" indicates that: when the aluminum alloy according to the fin material made of aluminum alloy is used for heat exchangers of the present invention by Zr, Cr and V only Zr contains, the amount of Zr in solid solution is 0.1 mass% or less, when the aluminum alloy of Zr, Cr and V contains only Cr, the amount of Cr in solid solution is 0.1 mass% or less, when the aluminum alloy of Zr, Cr and V contains only V, the amount of solid solution V is 0.1 mass% or less, when the aluminum alloy of Zr, Cr and V contains Zr and Cr, the amount of Zr is more solid Solution is 0.1 mass% or less and the amount of Cr in solid solution is 0.1 mass% or less, when the aluminum alloy of Zr, Cr and V contains Zr and V, the amount of Zr in solid solution is 0 Is 1 mass% or less and the amount of solid solution V is 0.1 mass% or less, when the aluminum alloy of Zr, Cr and V contains Cr and V, the amount of Cr in solid solution is 0.1 Mass% or less and the amount of V in solid solution is 0.1 mass% or less when the aluminum alloy is used g of Zr, Cr and V Zr, Cr and V, the amount of Zr in solid solution is 0.1 mass% or less, the amount of Cr in solid solution is 0.1 mass% or less and the amount of V in solid solution is 0.1 mass% or less.
Die Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung kann ferner ein oder mehrere Art(en) von 0,5 bis 4,0 Massen-% Zn, 0,01 bis 0,4 Massen-% Cu, 0,01 bis 0,3 Massen-% Mg und 0,05 bis 0,3 Massen-% Ti enthalten.The aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention may further contain one or more species of 0.5 to 4.0 mass% Zn, 0.01 to 0.4 mass%. Cu, 0.01 to 0.3 mass% Mg and 0.05 to 0.3 mass% Ti.
Die Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung kann ferner 0,5 bis 4,0 Massen-% Zn enthalten. Zn stellt einen Opferanodeneffekt durch Vermindern des Potenzials des Rippenmaterials bereit. Wenn der Gehalt von Zn in der Aluminiumlegierung unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, werden die Effekte nicht ausreichend ausgeübt. Wenn der Gehalt von Zn den vorstehend genannten Bereich übersteigt, kann die Eigenkorrosionsbeständigkeit des Rippenmaterials verschlechtert werden.The aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention may further contain 0.5 to 4.0 mass% of Zn. Zn provides a sacrificial anode effect by reducing the potential of the fin material. When the content of Zn in the aluminum alloy is below the above range, the effects are not sufficiently exerted. If the content of Zn exceeds the above range, the self-corrosion resistance of the fin material may be deteriorated.
Die Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung kann ferner 0,01 bis 0,40 Massen-% Cu enthalten. Cu hat die Funktion des Erhöhens der Festigkeit des Rippenmaterials bei einer hohen Temperatur durch eine Mischkristallverfestigung. Wenn der Gehalt von Cu in der Aluminiumlegierung unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, werden die Effekte nicht ausreichend ausgeübt. Wenn der Gehalt von Cu den vorstehend genannten Bereich übersteigt, wird das Potential des Rippenmaterials hoch und der Opferanodeneffekt kann verschlechtert werden.The aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention may further contain 0.01 to 0.40 mass% of Cu. Cu has the function of increasing the strength of the fin material at a high temperature by solid solution strengthening. If the content of Cu in the aluminum alloy is below the above range, the effects are not sufficiently exerted. When the content of Cu exceeds the above-mentioned range, the potential of the fin material becomes high and the sacrificial anode effect can be deteriorated.
Die Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung kann ferner 0,01 bis 0,30 Massen-% Mg enthalten. Mg hat eine Funktion zur Erhöhung der Festigkeit des Rippenmaterials bei einer hohen Temperatur durch Mischkristallhärtung. Wenn der Gehalt von Mg unterhalb von 0,01 Massen-% liegt, werden die Effekte nicht ausreichend ausgeübt. Wenn der Gehalt von Mg über 0,30 Massen-% liegt, kann aufgrund einer Reaktion mit einem Flussmittel ein Lötversagen auftreten.The aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention may further contain 0.01 to 0.30 mass% of Mg. Mg has a function to increase the strength of the fin material at a high temperature by solid-solution hardening. If the content of Mg is below 0.01 mass%, the effects are not sufficiently exerted. When the content of Mg is over 0.30 mass%, solder failure may occur due to a reaction with a flux.
Die Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung kann ferner 0,05 bis 0,30 Massen-% Ti und vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Massen-% Ti enthalten. Ti erhöht die Festigkeit durch Mischkristallhärtung. Wenn der Gehalt von Ti in der Aluminiumlegierung unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, können solche Effekte gegebenenfalls nicht erhalten werden. Wenn der Gehalt von Ti den vorstehend genannten Bereich übersteigt, wird die Aluminiumlegierung bezüglich der Bildung von sehr großen intermetallischen Verbindungen empfindlich und die plastische Bearbeitbarkeit wird verschlechtert.The aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention may further contain 0.05 to 0.30 mass% of Ti, and preferably 0.1 to 0.2 mass% of Ti. Ti increases the strength by solid solution hardening. If the content of Ti in the aluminum alloy is below the above range, such effects may not be obtained. When the content of Ti exceeds the above-mentioned range, the aluminum alloy becomes susceptible to the formation of very large intermetallic compounds and the plastic workability is deteriorated.
In der Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung beträgt die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm 3,0 × 106 Teilchen/mm2 oder mehr, vorzugsweise 3,8 × 106 Teilchen/mm2 oder mehr und mehr bevorzugt 4,0 × 106 Teilchen/mm2 oder mehr.In the aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy, for heat exchangers of the present invention, the number density of intermetallic compounds having a circle equivalent diameter of 0.025 to 0.4 μm is 3.0 x 10 6 particles / mm 2 or more, preferably 3 , 8 x 10 6 particles / mm 2 or more, and more preferably 4.0 x 10 6 particles / mm 2 or more.
Obwohl davon ausgegangen wird, dass eine Dispersionshärtung und eine Mischkristallhärtung die Hochtemperaturfestigkeit eines Rippenmaterials, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, während des Löterwärmens erhöhen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden, dass die Hochtemperaturfestigkeit durch Sicherstellen von dichten intermetallischen Verbindungen, die einen großen Beitrag zur Dispersionshärtung bei einer hohen Temperatur während des Löterwärmens leisten, verbessert werden kann. Obwohl ein Teil der intermetallischen Verbindungen (Verbindungen auf Al-Mn-Si (-Fe)- und Al-Zr-Basis, Al-Cr-Basis und Al-V-Basis) während des Löterwärmens in eine feste Lösung übergeht, basiert die Verteilung von intermetallischen Verbindungen, die während des Löterwärmens verbleiben, auf der Verteilung der intermetallischen Verbindungen vor dem Löterwärmen. Folglich weist ein Material, in dem intermetallische Verbindungen vor dem Löterwärmen dicht verteilt sind, die Verteilung von intermetallischen Verbindungen auf, die während des Löterwärmens dicht verteilt bleiben, und trägt zur Verbesserung der Hochtemperaturfestigkeit bei. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gefunden, dass dann, wenn die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, Ausscheidungen bei einer hohen Temperatur während des Löterwärmens klein sind, der Effekt der Dispersionshärtung unzureichend ist und eine ausreichende Hochtemperaturfestigkeit während des Löterwärmens nicht sichergestellt werden kann. Je höher die vorstehend beschriebene Anzahldichte der intermetallischen Verbindungen ist, desto höher ist die Dichte der verbleibenden intermetallischen Verbindungen, und dies führt zu einer erhöhten Hochtemperaturfestigkeit. Obwohl die Obergrenze der Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm nicht speziell beschränkt ist, beträgt sie demgemäß normalerweise 2,0 × 107 Teilchen/mm2 oder weniger.Although dispersion hardening and solid solution hardening are considered to increase the high temperature strength of a fin material made of an aluminum alloy during soldering heating, the inventors of the present invention have found that the high temperature strength can be improved by ensuring dense intermetallic compounds for dispersion hardening at a high temperature during soldering heat, can be improved. Although some of the intermetallic compounds (Al-Mn-Si (Fe) - and Al-Zr-based, Al-Cr-based and Al-V-based compounds) become solid solution during soldering heating, the distribution is based of intermetallic compounds remaining during soldering heating, on the distribution of intermetallic compounds before soldering. As a result, a material in which intermetallic compounds are densely distributed before soldering heating has the distribution of intermetallic compounds which remain densely distributed during soldering heating, and contributes to the improvement of the high-temperature strength. The inventors of the present invention have found that when the number density of intermetallic compounds having a circular equivalent diameter of 0.025 to 0.4 μm is below the above-mentioned range, precipitations at a high temperature during soldering heating are small, the effect of dispersion hardening is insufficient and a sufficient high-temperature strength can not be ensured during the soldering heating. The higher the number density of the intermetallic compounds described above, the higher the density of the remaining intermetallic compounds, and this leads to increased high-temperature strength. Accordingly, although the upper limit of the number density of intermetallic compounds having a circular equivalent diameter of 0.025 to 0.4 μm is not particularly limited, it is normally 2.0 x 10 7 particles / mm 2 or less.
In dem Rippenmaterial aus einer Aluminiumlegierung für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung beträgt die Rekristallisationsvollständigkeitstemperatur während eines Temperaturanstiegs zum Zeitpunkt des Löterwärmens 450 °C oder weniger und vorzugsweise 400 °C oder weniger. Wenn eine bearbeitete Struktur des Rippenmaterials während des Löterwärmens sich erholt und rekristallisiert wird, kann aufgrund einer Diffusion von Fehlstellen durch eine Versetzung und dergleichen eine Verformung stattfinden. Wenn die Rekristallisationsvollständigkeitstemperatur den vorstehend genannten Bereich übersteigt, wird die Verformung des Rippenmaterials, die mit der vorstehend beschriebenen Rekristallisation einhergeht, beträchtlich, und vermindert die Durchhängebeständigkeit während des Löterwärmens.In the aluminum alloy fin stock for heat exchangers of the present invention, the recrystallization completion temperature during a temperature rise at the time of soldering heating is 450 ° C or less, and preferably 400 ° C or less. When a processed structure of the fin material is recovered and recrystallized during soldering heating, deformation may take place due to diffusion of voids by dislocation and the like. When the recrystallization completion temperature exceeds the above-mentioned range, the deformation of the fin material accompanied with the above-described recrystallization becomes considerable, and the sag resistance during the soldering heating is lowered.
Zum Einstellen der Rekristallisationsvollständigkeitstemperatur auf 450 °C oder weniger während eines Temperaturanstiegs zum Zeitpunkt des Löterwärmens wird die Menge von Mn in fester Lösung in der Aluminiumlegierung gemäß dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung auf 0,3 Massen-% oder weniger und vorzugsweise 0,2 Massen-% oder weniger eingestellt. Wenn die Menge von Mn in fester Lösung 0,3 Massen-% übersteigt, kann die Rekristallisation aufgrund einer Ausscheidung von intermetallischen Verbindungen auf Al-Mn-Si (-Fe)-Basis während des Löterwärmens verzögert werden. Die Menge von Zr in fester Lösung wird auf 0,1 Massen-% oder weniger eingestellt. Wenn die Menge von Zr in fester Lösung 0,1 Massen-% übersteigt, kann die Rekristallisation aufgrund einer Ausscheidung von intermetallischen Verbindungen auf Al-Zr-Basis während des Löterwärmens verzögert werden. Die Menge von Cr in fester Lösung wird auf 0,1 Massen-% oder weniger eingestellt. Wenn die Menge von Cr in fester Lösung 0,1 Massen-% übersteigt, kann die Rekristallisation aufgrund einer Ausscheidung von intermetallischen Verbindungen auf Al-Cr-Basis während des Löterwärmens verzögert werden. Die Menge von V in fester Lösung wird auf 0,1 Massen-% oder weniger eingestellt. Wenn die Menge von V in fester Lösung 0,1 Massen-% übersteigt, kann die Rekristallisation aufgrund einer Ausscheidung von intermetallischen Verbindungen auf Al-V-Basis während des Löterwärmens verzögert werden.For setting the recrystallization completion temperature to 450 ° C or less during a temperature rise at the time of soldering heating, the amount of Mn in solid solution in the aluminum alloy according to the fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention is set to 0.3 mass%. % or less, and preferably set to 0.2 mass% or less. When the amount of Mn in solid solution exceeds 0.3 mass%, recrystallization due to precipitation of Al-Mn-Si (Fe) -based intermetallic compound during soldering heating may be retarded. The amount of Zr in solid solution is set to 0.1 mass% or less. When the amount of Zr in solid solution exceeds 0.1 mass%, recrystallization due to precipitation of Al-Zr-based intermetallic compounds during soldering heating may be retarded. The amount of Cr in solid solution is set to 0.1 mass% or less. When the amount of Cr in solid solution exceeds 0.1 mass%, the recrystallization due to precipitation of Al-Cr-based intermetallic compounds during soldering heating may be retarded. The amount of V in solid solution is set to 0.1 mass% or less. When the amount of V in solid solution exceeds 0.1 mass%, the recrystallization due to precipitation of Al-V-based intermetallic compound during soldering heating may be retarded.
In dem Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung werden die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm vor dem Löterwärmen und die Menge von Mn, Zr, Cr und V in fester Lösung vorwiegend in den Vorgängen vom Gießen bis zum Warmwalzen und in dem nachfolgenden Vorgang des Anlassens festgelegt. Demgemäß ist es zur Verbesserung der Materialfestigkeit bei einer hohen Temperatur während des Löterwärmens erforderlich, die Bedingungen dieser Vorgänge einzustellen und die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm vor dem Löterwärmen und die Menge von Mn, Zr, Cr und V in fester Lösung so einzustellen, dass sie innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegen.In the fin alloy made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention, the number density of intermetallic compounds having a equivalent circular diameter of 0.025 to 0.4 μm before soldering heat and the amount of Mn, Zr, Cr and V in solid solution become predominant in the operations from casting to hot rolling and in the subsequent process of tempering. Accordingly, in order to improve the material strength at a high temperature during soldering heating, it is necessary to set the conditions of these operations and the number density of intermetallic compounds having a equivalent circular diameter of 0.025 to 0.4 μm before the soldering heat and the amount of Mn, Zr, Cr and Adjust solid solution V to be within the scope of the present invention.
Bezüglich eines Verfahrens zur Herstellung eines Rippenmaterials, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung wird zuerst ein Block durch Gießen einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, die der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung entspricht, hergestellt. Dann ist es zur Bereitstellung einer hervorragenden Hochtemperatur- und Knickbeständigkeit bevorzugt, die Ausscheidung von groben intermetallischen Verbindungen zu unterdrücken und eine Homogenisierungsbehandlung bezüglich des Blocks, der durch Gießen erhalten worden ist, im Hinblick auf die Erhöhung der Anzahldichte nicht durchzuführen.As for a method for producing a fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention, first, a billet is prepared by casting a molten aluminum alloy corresponding to the composition described above. Then, in order to provide excellent high temperature and kink resistance, it is preferable to suppress the precipitation of coarse intermetallic compounds and not to perform homogenizing treatment on the ingot obtained by casting in view of increasing the number density.
Als nächstes wird der Block, der durch Gießen erhalten worden ist, warmgewalzt. Dabei ist es zum schließlichen Erhalten einer Aluminiumlegierung mit der Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm von 3.0 × 106 Teilchen/mm2 oder mehr, vorzugsweise 3,8 × 106 Teilchen/mm2 oder mehr und mehr bevorzugt 4,0 × 106 Teilchen/mm2 oder mehr, und der Menge von Mn in fester Lösung von 0,3 Massen-% oder weniger und der jeweiligen Menge von Zr, Cr und V in fester Lösung auf 0,1 Massen-% oder weniger bevorzugt, den Bereich der Erwärmungstemperatur vor dem Warmwalzen auf 380 bis 480 °C und mehr bevorzugt 400 bis 460 °C einzustellen. Wenn die Erwärmungstemperatur vor dem Warmwalzen den vorstehend genannten Bereich übersteigt, werden die ausgeschiedenen intermetallischen Verbindungen grob, eine ausreichende Dispersionshärtung durch die intermetallischen Verbindungen kann während des Löterwärmens nicht erhalten werden und die Hochtemperaturfestigkeit wird verschlechtert. Wenn die Erwärmungstemperatur vor dem Warmwalzen unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, wird ein Hochleistungswarmwalzwerk erforderlich, da die Warmfestigkeit des Materials zum Zeitpunkt des Walzens hoch ist, und ferner wird das Walzen aufgrund eines übermäßigen Zipfelreißens („ear cracking“) zum Zeitpunkt des Walzens schwierig. Obwohl mit dem Warmwalzen bei der Erwärmungstemperatur vor dem vorstehend beschriebenen Warmwalzen begonnen wird, ist es bevorzugt, die Temperatur des warmgewalzten Blechs auf der Warmwalzstufe, bis das Gesamtwalzverhältnis nach dem Beginn des Warmwalzens 50 % erreicht, auf 360 bis 480 °C einzustellen. Die Verarbeitung, die Erholung und die Rekristallisation in dem gewalzten Blech finden nacheinander während des Warmwalzens statt und fördern ein Ausscheiden von intermetallischen Verbindungen auf einer Teilkorngrenze, die in dem Vorgang des Erholens gebildet worden ist. Wenn die Temperatur des warmgewalzten Blechs auf der Warmwalzstufe den vorstehend genannten Bereich übersteigt, wachsen intermetallische Verbindungen und die Anzahldichte wird niedrig, und eine vorgegebene Dichte von intermetallischen Verbindungen wird nicht erhalten, was zu einer Verminderung der Materialfestigkeit bei einer hohen Temperatur führt. Wenn die Temperatur unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, wird eine Ausscheidung von intermetallischen Verbindungen gering und auch die Menge von Zr, Cr und V in fester Lösung wird übermäßig, und eine vorgegebene Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen und eine vorgegebene Menge an fester Lösung können nicht erhalten werden.Next, the ingot obtained by casting is hot rolled. Incidentally, for finally obtaining an aluminum alloy having the number density of intermetallic compounds having a equivalent circular diameter of 0.025 to 0.4 μm, it is 3.0 × 10 6 particles / mm 2 or more, preferably 3.8 × 10 6 particles / mm 2 or more and more preferably 4.0 × 10 6 particles / mm 2 or more, and the amount of Mn in solid solution of 0.3 mass% or less and the respective amount of Zr, Cr and V in solid solution to 0.1 mass% or less, the range of the heating temperature before hot rolling to 380 to 480 ° C and more preferably 400 to 460 ° C set. When the heating temperature before hot rolling exceeds the above-mentioned range, the precipitated intermetallic compounds become coarse, sufficient dispersion hardening by the intermetallic compounds can not be obtained during soldering heating, and the high-temperature strength is deteriorated. If the heating temperature before the hot rolling is below the above-mentioned range, a high-performance hot rolling mill becomes necessary because the heat resistance of the material at the time of rolling is high, and further, rolling becomes difficult due to excessive ear cracking at the time of rolling , Although the hot rolling is started at the heating temperature before the above-described hot rolling, it is preferable to set the temperature of the hot rolled sheet to 360 to 480 ° C on the hot rolling stage until the total rolling ratio after the start of hot rolling reaches 50%. The processing, the recovery and the recrystallization in the rolled sheet take place successively during hot rolling and promote precipitation of intermetallic compounds on a partial grain boundary formed in the process of recovering. When the temperature of the hot rolled sheet on the hot rolling step exceeds the above range, intermetallic compounds grow and the number density becomes low, and a predetermined density of intermetallic compounds is not obtained, resulting in a reduction in material strength at a high temperature. When the temperature is lower than the above range, precipitation of intermetallic compounds becomes small, and also the amount of Zr, Cr and V in solid solution becomes excessive, and a predetermined number density of intermetallic compounds and a predetermined amount of solid solution can not be obtained become.
Als nächstes wird das durch Warmwalzen erhaltene warmgewalzte Blech kaltgewalzt. Beim Kaltwalzen kann insgesamt einmal oder zweimal ein Zwischenanlassen durchgeführt werden, bis die Endblechdicke erhalten wird, oder ein Endanlassen kann nach dem letzten Kaltwalzen durchgeführt werden. Die Anlasstemperatur während dieser Zeit beträgt vorzugsweise 100 bis 280 °C. Wenn die Anlasstemperatur den vorstehend genannten Bereich übersteigt, werden die ausgeschiedenen intermetallischen Verbindungen grob und die Anzahldichte wird gering. Demgemäß kann in dem Temperaturbereich von 400 bis 580 °C, bevor die Füllmateriallegierung während des Lötens schmilzt, eine ausreichende Dispersionsfestigkeit durch die intermetallischen Verbindungen nicht erhalten werden und die Materialfestigkeit wird vermindert. Wenn die Anlasstemperatur unterhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, wird der Effekt des Anlassens nicht erhalten und dies ist unwirtschaftlich.Next, the hot rolled sheet obtained by hot rolling is cold rolled. In cold rolling, a total of one or two intermittent anneals may be performed until the end sheet thickness is obtained, or final annealing may be performed after the last cold rolling. The tempering temperature during this time is preferably 100 to 280 ° C. When the tempering temperature exceeds the above range, the precipitated intermetallic compounds become coarse and the number density becomes small. Accordingly, in the temperature range of 400 to 580 ° C, before the filler alloy melts during brazing, sufficient dispersion strength by the intermetallic compounds can not be obtained, and the material strength is lowered. If the tempering temperature is lower than the above-mentioned range, the effect of tempering is not obtained and this is uneconomical.
Das Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise als Rippe für Wärmetauscher verwendet. Beispielsweise wird das Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung nach dem Formen zu einer Rippenform durch Wellformen mit Wärmetauscherelementen zusammengebaut, wie z.B. einem Strömungsdurchgang-bildenden Teil, einer Kopfplatte und dergleichen, und einem Löterwärmen unterzogen, wodurch ein Wärmetauscher erhalten wird.The fin material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention is preferably used as a fin for heat exchangers. For example, the finned material made of an aluminum alloy for heat exchangers of the present invention, after being molded, is assembled into a fin shape by corrugating with heat exchange elements, e.g. a flow passage forming part, a head plate and the like, and subjected to a soldering heat, whereby a heat exchanger is obtained.
Der vorstehend genannte Wärmetauscher wird durch Anordnen des Rippenmaterials an einer Außenoberfläche des Strömungsdurchgang-bildenden Teils zusammengesetzt, wobei beide Endteile an der Kopfplatte angebracht werden. Als nächstes werden die überlagerten Teile von beiden Enden des Strömungsdurchgang-bildenden Teils, des Rippenmaterials und der Außenoberfläche des Strömungsdurchgang-bildenden Teils und beiden Enden des Strömungsdurchgang-bildenden Teils und der Kopfplatte gleichzeitig durch ein einziges Löterwärmen verbunden. Das Verfahren des Lötens kann ein Löten ohne Flussmittel, ein Nocolok-Löten und ein Vakuumlöten sein.The above-mentioned heat exchanger is assembled by arranging the fin material on an outer surface of the flow passage forming member with both end portions attached to the top plate. Next, the superposed portions of both ends of the flow passage forming member, the fin material and the outer surface of the flow passage forming member and both ends of the flow passage forming member and the head plate are simultaneously connected by a single soldering heat. The method of soldering may be fluxless soldering, Nocolok soldering and vacuum brazing.
BEISPIELEEXAMPLES
Als nächstes wird die vorliegende Erfindung detaillierter auf der Basis von Beispielen der vorliegenden Erfindung und Vergleichsbeispielen beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.Next, the present invention will be described in more detail based on examples of the present invention and comparative examples, but the invention is not limited thereto.
Aluminiumlegierungen mit den in der Tabelle 1 gezeigten chemischen Zusammensetzungen wurden durch ein gewöhnliches Verfahren geschmolzen, Blöcke wurden durch ein halbkontinuierliches Gießen gebildet und beide Flächen derselben wurden geschlichtet und fertigbearbeitet. Die Dicke jedes der geschlichteten Blöcke betrug 400 mm. Diese Blöcke aus Aluminiumlegierungen wurden keiner Homogenisierungsbehandlung unterzogen und vor dem Warmwalzen einem Erwärmen mit einer Haltezeit von 6 Stunden bei einer Temperatur unterzogen, die in der Tabelle 2 gezeigt ist. Dann wurde mit dem Warmwalzen bei dieser Temperatur begonnen und das Warmwalzen wurde bei den in der Tabelle 2 gezeigten Bedingungen durchgeführt, bis schließlich eine Dicke von 3,0 mm erhalten wurde. Danach wurde ein Kaltwalzen durchgeführt und in dessen Verlauf wurde ein Zwischenanlassen mit einer Haltezeit von 3 Stunden bei der in der Tabelle 2 gezeigten Temperatur durchgeführt. Dann wurde ein Kaltfertigwalzen durchgeführt und ein Rippenmaterial mit einer Blechdicke von 0,07 mm wurde erhalten. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Blechdicke des fertigen Blechs des vorliegenden Beispiels beschränkt. Die Dicke des fertigen Blechs beträgt im Allgemeinen etwa 0,03 bis 0,10 mm.
[Tabelle 1]
Die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen vor dem Löterwärmen und die Menge von Mn in fester Lösung wurden in Bezug auf das in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltene Rippenmaterial gemessen. Als Eigenschaften während des Löterwärmens wurde durch einen Zugtest des bis 400 °C erwärmten Materials bestätigt, ob eine Rekristallisation des Rippenmaterials zu dem Zeitpunkt des Erreichens von 400 °C während des Löterwärmens abgeschlossen war oder nicht, und das Ausmaß des Herabhängens des Rippenmaterials bis 550 °C wurde durch einen Durchhängetest gemessen. Darüber hinaus wurden ein Lötbarkeitstest und ein Korrosionsbeständigkeitstest durchgeführt. Deren Ergebnisse sind in der Tabelle 3 und der Tabelle 4 gezeigt.The number density of intermetallic compounds before the soldering heating and the amount of Mn in solid solution were measured with respect to the fin material obtained in the manner described above. As properties during the soldering heating, it was confirmed by a tensile test of the material heated up to 400 ° C whether recrystallization of the fin material at the time of reaching 400 ° C during the soldering heating was completed or not, and the amount of hanging of the fin material up to 550 ° C was measured by a sag test. In addition, a solderability test and a corrosion resistance test were carried out. Their results are shown in Table 3 and Table 4.
Dichte der intermetallischen Verbindungen vor dem LöterwärmenDensity of intermetallic compounds before soldering
Ein Feldemissionsrasterelektronenmikroskop (FE-SEM) wurde zur Messung verwendet. Verbindungen auf einer Oberfläche einer Rippenmaterialprobe wurden untersucht und die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem vorgegebenen Kreisäquivalentdurchmesser wurde durch eine Bildanalyse gemessen. Insbesondere wurden zwanzig Sichtfelder mit 20000-facher Vergrößerung untersucht und die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 µm bis 0,4 µm wurde nach einem Binärisierungsverfahren berechnet.A field emission scanning electron microscope (FE-SEM) was used for the measurement. Compounds on a surface of a sample of a rib sample were examined and the number density of intermetallic compounds having a given equivalent circular diameter was measured by image analysis. In particular, 20 fields of view were magnified at 20,000 magnification, and the number density of intermetallic compounds having a circle equivalent diameter of 0.025 μm to 0.4 μm was calculated by a binarization method.
Zugfestigkeit der Rippe bei 500 °CTensile strength of the rib at 500 ° C
Eine Rippenmaterialprobe vor dem Löterwärmen wurde zu einem JIS Nr. 13 B-Zugprüfkörper ausgebildet und die Zugfestigkeit wurde bei 500 °C durch eine Zugtestmaschine gemessen. Die Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit des Rippenmaterials bis 500 °C betrug 100 °C/min. Dann wurde, nachdem das Rippenmaterial 500 °C erreicht hat, ein Zugtest mit einer Zuggeschwindigkeit von 2 mm/min durchgeführt, während die Temperatur gehalten wurde. Die Zugfestigkeit wurde aus der erhaltenen Spannung-Dehnung-Kurve abgelesen. Wenn die Zugfestigkeit 17 MPa oder mehr betrug, wurde das Ergebnis als „⊙” angegeben, wenn die Zugfestigkeit 15 MPa oder mehr bis unter 17 MPa betrug, wurde das Ergebnis als „○“ angegeben, und wenn die Zugfestigkeit unter 15 MPa betrug, wurde das Ergebnis als „ד angegeben.A specimen of a rib material before brazing heating was formed into a JIS No. 13 B tensile specimen, and tensile strength was measured at 500 ° C by a tensile testing machine. The temperature raising rate of the fin material to 500 ° C was 100 ° C / min. Then, after the fin material reached 500 ° C, a tensile test was performed at a pulling speed of 2 mm / min while maintaining the temperature. The tensile strength was read from the obtained stress-strain curve. When the tensile strength was 17 MPa or more, the result was expressed as "⊙", when the tensile strength was 15 MPa or more below 17 MPa, the result was expressed as "○" and when the tensile strength became below 15 MPa the result is given as "×".
Menge von Mn, Zr, Cr und V in fester Lösung vor dem Löterwärmen Amount of Mn, Zr, Cr and V in solid solution before soldering
Ein Rippenmaterial vor dem Löterwärmen wurde in einer Phenollösung gelöst, die ungelösten intermetallischen Verbindungen wurden durch Filtration entfernt, einer Emissionsanalyse unterzogen und die Menge von Mn, Zr, Cr und V in fester Lösung wurde gemessen.A rib material before soldering heating was dissolved in a phenol solution, the undissolved intermetallic compounds were removed by filtration, subjected to emission analysis, and the amount of Mn, Zr, Cr and V in solid solution was measured.
Zugtest bei Raumtemperatur nach dem Erwärmen bis 400 °CTensile test at room temperature after heating up to 400 ° C
Das Rippenmaterial wurde bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 100 °C/min bis 400 °C erwärmt und einem Zugtest gemäß JIS Z2241 bei Bedingungen einer Zuggeschwindigkeit von 10 mm/min und einer Messlänge von 50 mm bei Raumtemperatur unterzogen. Die 0,2 %-Dehngrenze wurde aus der erhaltenen Spannung-Dehnung-Kurve abgelesen. Die Rekristallisation wurde als abgeschlossen festgelegt, wenn der Wert 80 MPa oder weniger betrug, und wurde als Erfolg angegeben (○). Die Rekristallisation wurde als unvollständig festgelegt, wenn der Wert 80 MPa überstieg, und wurde als Versagen angegeben (×).The fin material was heated at a temperature elevation rate of 100 ° C / min to 400 ° C and subjected to a tensile test according to JIS Z2241 under conditions of a tensile speed of 10 mm / min and a gauge length of 50 mm at room temperature. The 0.2% proof stress was read from the obtained stress-strain curve. Recrystallization was determined to be complete when the value was 80 MPa or less, and was reported as successful (○). Recrystallization was determined to be incomplete when the value exceeded 80 MPa and was reported as failure (×).
Ausmaß des Herabhängens der Rippe bei 550 °CExtent of drooping of the rib at 550 ° C
Jedes Rippenmaterial wurde zu einer Größe mit einer Breite von 10 mm und einer Länge von 55 mm zugeschnitten. Ein Abschnitt bei einer Länge von 40 mm wurde in einem nicht-gestützten Zustand vorragen gelassen und der restliche 15 mm-Abschnitt wurde in einem Zustand, bei dem er horizontal durch eine Vorrichtung gehalten wurde, auf 580 °C erwärmt. Die Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit des Rippenmaterials bis 550 °C betrug 100 °C/min. Nach dem Erwärmen wurde das Ausmaß des Herabhängens der Kante des vorragenden Abschnitts des Rippenmaterials gemessen. Wenn das Ausmaß 15 mm oder weniger betrug, wurde das Ergebnis als „⊙“ angegeben, wenn das Ausmaß 15 mm überstieg und 18 mm oder weniger betrug, wurde das Ergebnis als „○“ angegeben, und wenn das Ausmaß 18 mm überstieg, wurde das Ergebnis als „ד angegeben.Each fin stock was cut to a size of 10 mm width and 55 mm length. A section at a length of 40 mm was projected in an unsupported state, and the remaining 15 mm section was heated to 580 ° C in a state of being horizontally held by a device. The temperature raising rate of the fin material up to 550 ° C was 100 ° C / min. After the heating, the amount of drooping of the edge of the protruding portion of the fin material was measured. When the amount was 15 mm or less, the result was indicated as "⊙", when the amount exceeded 15 mm and was 18 mm or less, the result was indicated as "○", and when the amount exceeded 18 mm, became Result indicated as "×".
Lötbarkeitstestsolderability
Jedes Rippenmaterial wurde einem Wellformen unterzogen und ein Miniaturkern wurde durch Zusammenbauen mit einem Rohrmaterial mit einer Dicke von 0,25 mm unter Verwendung von JIS A3003-Legierungen als Kernmaterial und JIS A4045 Legierungen als Hüllmaterial (Füllmateriallegierung, Plattierrate von 10 %) hergestellt. Ein Flussmittel auf Fluoridbasis mit einer Konzentration von 3 % wurde aufgebracht, für 3 Minuten bei 600 °C in einer Stickstoffgasatmosphäre erwärmt und ein Löten wurde durchgeführt. Als nächstes wurde jedes lötverbundene Rippenmaterial durch eine Schneidklinge physisch von dem Rohrmaterial entfernt und ein Rückstand eines Rippenverbindungsteils, der auf der Oberfläche des Rohrmaterials verblieb, wurde untersucht. Dann wurde die Anzahl von nicht verbundenen Abschnitten (Abschnitten, bei denen kein Rückstand von Verbindungsteilen nach dem Löten zurückgeblieben ist) gezählt und ein Verbindungsverhältnis auf der Basis der folgenden Formel wurde erhalten. Ein Verbindungsverhältnis von 90 % oder mehr wurde als „○“ angegeben und ein Verbindungsverhältnis von unter 90 % wurde als „○“ angegeben.
Anzahl von nicht verbundenen Abschnitten: Die Anzahl von Abschnitten, bei denen kein Rückstand von Verbindungsteilen nach dem Löten zurückgeblieben istEach fin material was corrugated, and a miniature core was manufactured by assembling with a pipe material having a thickness of 0.25 mm using JIS A3003 alloys as core material and JIS A4045 alloys as cladding material (filler alloy, cladding rate of 10%). A fluoride-based flux at a concentration of 3% was applied, heated for 3 minutes at 600 ° C in a nitrogen gas atmosphere, and brazing was performed. Next, each solder-bonded fin material was physically removed from the pipe material by a cutting blade, and a residue of a fin joint portion remaining on the surface of the pipe material was examined. Then, the number of unconnected portions (portions where no residue of connecting parts remained after soldering) was counted, and a connection ratio based on the following formula was obtained. A compound ratio of 90% or more was indicated as "○" and a compounding ratio of less than 90% was indicated as "○".
Number of Unconnected Sections: The number of sections where there is no residue of connectors after soldering
Ferner wurde alle fünfzig Abschnitte des Querschnitts der Verbindungsteile des Rippenmaterials des lötverbundenen Miniaturkerns und des Rohrs untersucht und die Anzahl von Abschnitten, in denen die Hälfte oder mehr der Dicke des Rippenmaterials geschmolzen war, wurde gezählt, und ein Rippenschmelzverhältnis wurde auf der Basis der folgenden Formel erhalten.
Ein Rippenschmelzverhältnis von 10 % oder weniger wurde als⊙ angegeben, ein Rippenschmelzverhältnis von mehr als 10 % und 20 % oder weniger wurde als „○” angegeben, und ein Rippenschmelzverhältnis von mehr als 20 % wurde als „ד angegeben. A rib melt ratio of 10% or less was given as,, a fin melt ratio of more than 10% and 20% or less was indicated as "○", and a rib melt ratio of more than 20% was given as "×".
KorrosionsbeständigkeitstestCorrosion resistance test
Ein Miniaturkern eines Wärmetauschers, der ähnlich wie in dem Fall des Löttests hergestellt worden ist, wurde für 1 Monat einem CASS-Test gemäß JIS H8681 unterzogen, der Korrosionszustand des Rippenmaterials und des Rohrmaterials wurde untersucht und die Korrosionsbeständigkeit wurde bewertet. Die Qualität der Korrosionsbeständigkeit wurde wie folgt bewertet. Wenn das Rohrmaterial keine Durchgangslöcher aufwies, wurde es als ○: gut bewertet. Wenn das Rohrmaterial Durchgangslöcher aufwies und die Eigenkorrosion des Rippenmaterials groß war, wurde es als ×: schlecht bewertet.
[Tabelle 3]
Die Beispiele 1 bis 26 erfüllten die Bedingungen, die in der vorliegenden Erfindung angegeben sind, und das Ausmaß des Herabhängens der Rippe bei 550 °C war erfolgreich. Die Löteigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit waren ebenso erfolgreich.Examples 1 to 26 satisfied the conditions given in the present invention, and the extent of hanging the rib at 550 ° C was successful. Soldering properties and corrosion resistance were equally successful.
In den Vergleichsbeispielen 27 und 28 waren die Homogenierungsbehandlungsbedingung und die Warmwalzbedingung nicht angemessen und die ausgeschiedenen intermetallischen Verbindungen waren grob und die Anzahldichte von intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm lag unter 3,0 Teilchen/µm2. Demgemäß führte das Ausmaß des Herabhängens der Rippe bei 550 °C zu einem Versagen.In Comparative Examples 27 and 28, the homogenizing treatment condition and the hot rolling condition were not appropriate, and the precipitated intermetallic compounds were coarse and the number density of intermetallic compounds having a equivalent circular diameter of 0.025 to 0.4 μm was less than 3.0 particles / μm 2 . Accordingly, the extent of the rib hanging down at 550 ° C resulted in failure.
Im Vergleichsbeispiel 29 war die Warmwalzbedingung nicht angemessen, die Menge von Zr in fester Lösung vor dem Löterwärmen überstieg 0,1 Massen-% und die Rekristallisation während des Löterwärmens war bei 450 °C nicht vollständig. Demgemäß führte das Ausmaß des Herabhängens des Rippenmaterials bei 550 °C zu einem Versagen.In Comparative Example 29, the hot rolling condition was not appropriate, the amount of Zr in solid solution before soldering heat exceeded 0.1 mass%, and recrystallization during soldering heating was not complete at 450 ° C. Accordingly, the amount of drooping of the fin material at 550 ° C resulted in failure.
Im Vergleichsbeispiel 30 war die Warmwalzbedingung nicht angemessen, die Menge von Cr in fester Lösung vor dem Löterwärmen überstieg 0,1 Massen-% und die Rekristallisation während des Löterwärmens war bei 450 °C nicht vollständig. Demgemäß führte das Ausmaß des Herabhängens des Rippenmaterials bei 550 °C zu einem Versagen.In Comparative Example 30, the hot rolling condition was not appropriate, the amount of Cr in solid solution before soldering heat exceeded 0.1 mass%, and the recrystallization during soldering heating was not complete at 450 ° C. Accordingly, the amount of drooping of the fin material at 550 ° C resulted in failure.
Im Vergleichsbeispiel 31 war die Warmwalzbedingung nicht angemessen, die Menge von V in fester Lösung vor dem Löterwärmen überstieg 0,1 Massen-% und die Rekristallisation während des Löterwärmens war bei 450 °C nicht vollständig. Demgemäß führte das Ausmaß des Herabhängens des Rippenmaterials bei 550 °C zu einem Versagen.In Comparative Example 31, the hot rolling condition was not adequate, the amount of solid solution V before soldering heat exceeded 0.1 mass%, and recrystallization during soldering heating was not complete at 450 ° C. Accordingly, the amount of drooping of the fin material at 550 ° C resulted in failure.
Im Vergleichsbeispiel 32 war die Anlassbedingung nicht angemessen, die ausgeschiedenen intermetallischen Verbindungen waren grob und die Anzahldichte der intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm lag unter 3,0 Teilchen/µm2. Demgemäß führte das Ausmaß des Herabhängens des Rippenmaterials bei 550 °C zu einem Versagen.In Comparative Example 32, the tempering condition was not appropriate, the precipitated intermetallic compounds were coarse and the number density of the intermetallic compounds having a equivalent circular diameter of 0.025 to 0.4 μm was less than 3.0 particles / μm 2 . Accordingly, the amount of drooping of the fin material at 550 ° C resulted in failure.
Im Vergleichsbeispiel 33 wies die Erwärmungstemperatur vor dem Warmwalzen einen niedrigen Wert von 360 °C auf, die Warmfestigkeit des Materials zum Zeitpunkt des Walzens war hoch, während des Walzens trat eine Rissbildung auf und dies führte dazu, dass eine Herstellung nicht möglich war.In Comparative Example 33, the heating temperature before hot rolling was as low as 360 ° C, the hot strength of the material at the time of rolling was high, cracking occurred during rolling, and this made production impossible.
Im Vergleichsbeispiel 34 fand während des Walzens eine Rissbildung statt, da die Komponenten von Mn in dem Rippenmaterial übermäßig waren, und dies führte dazu, dass eine Herstellung nicht möglich war.In Comparative Example 34, cracking occurred during rolling because the components of Mn in the fin material were excessive, and this made production impossible.
Im Vergleichsbeispiel 35 lag die Anzahldichte der intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm unter 3,0 Teilchen/µm2, da die Komponenten von Mn in dem Rippenmaterial unzureichend waren. Demgemäß führte die Zugfestigkeit bei 500 °C zu einem Versagen.In Comparative Example 35, the number density of intermetallic compounds having a circular equivalent diameter of 0.025 to 0.4 μm was below 3.0 particles / μm 2 because the components of Mn in the fin material were insufficient. Accordingly, the tensile strength at 500 ° C resulted in failure.
Im Vergleichsbeispiel 36 war das Schmelzen der Rippe in dem Löttest beträchtlich und führte zu einem Versagen, da die Komponenten von Si in dem Rippenmaterial übermäßig waren.In Comparative Example 36, the melting of the rib in the soldering test was considerable and resulted in failure because the components of Si in the fin material were excessive.
Im Vergleichsbeispiel 37 überstieg die Menge von Mn in fester Lösung vor dem Löterwärmen 0,3 Massen-% und eine Rekristallisation während des Löterwärmens war bei 450 °C nicht abgeschlossen, da die Komponenten von Si in dem Rippenmaterial unzureichend waren. Demgemäß führte das Ausmaß des Herabhängens des Rippenmaterials bei 550 °C zu einem Versagen. Ferner war als Ergebnis der Zunahme der Menge von Mn in fester Lösung und dergleichen und der Verminderung der Solidustemperatur des Rippenmaterials das Schmelzen der Rippe in dem Lötbarkeitstest beträchtlich und führte zu einem Versagen.In Comparative Example 37, the amount of Mn in solid solution before soldering heating exceeded 0.3 mass%, and recrystallization during soldering heating was not completed at 450 ° C since the components of Si in the fin material were insufficient. Accordingly, the amount of drooping of the fin material at 550 ° C resulted in failure. Further, as a result of the increase of the amount of Mn in solid solution and the like and the lowering of the solidus temperature of the fin material, the melting of the rib in the solderability test was considerable and resulted in failure.
Im Vergleichsbeispiel 38 lag die Anzahldichte der intermetallischen Verbindungen mit einem Kreisäquivalentdurchmesser von 0,025 bis 0,4 µm unter 3,0 Teilchen/µm2 und die Zugfestigkeit bei 500 °C führte zu einem Versagen, da die Komponenten von Fe in dem Rippenmaterial übermäßig waren. Bei der Bewertung der Korrosionsbeständigkeit war die Korrosion des Rippenmaterials beträchtlich und führte zu einem Versagen.In Comparative Example 38, the number density of intermetallic compounds having a circle equivalent diameter of 0.025 to 0.4 μm was below 3.0 particles / μm 2 and the tensile strength at 500 ° C resulted in failure because the components of Fe in the fin material were excessive. When evaluating corrosion resistance, corrosion of the fin material was significant and resulted in failure.
Im Vergleichsbeispiel 39 überstieg die Menge von Mn in fester Lösung vor dem Löterwärmen 0,3 Massen-% und die Rekristallisation während des Löterwärmens war bei 450 °C nicht abgeschlossen, da die Komponenten von Fe in dem Rippenmaterial unzureichend waren. Demgemäß führte das Ausmaß des Herabhängens des Rippenmaterials bei 550 °C zu einem Versagen. Ferner war als Ergebnis der Zunahme der Menge von Mn und dergleichen in fester Lösung und der Verminderung der Solidustemperatur des Rippenmaterials das Schmelzen der Rippe in dem Lötbarkeitstest beträchtlich und führte zu einem Versagen.In Comparative Example 39, the amount of Mn in solid solution before soldering heat exceeded 0.3 mass%, and the recrystallization during soldering heating was not completed at 450 ° C because the components of Fe in the fin material were insufficient. Accordingly, the amount of drooping of the fin material at 550 ° C resulted in failure. Further, as a result of increasing the amount of Mn and the like in solid solution and lowering the solidus temperature of the fin material, the melting of the rib in the solderability test was considerable and resulted in failure.
In den Vergleichsbeispielen 40 bis 43 traten zum Zeitpunkt des Walzens Risse auf, da die Komponenten von Zr, Cr, V oder Ti in dem Rippenmaterial übermäßig waren, und das Rippenmaterial konnte nicht hergestellt werden.In Comparative Examples 40 to 43, cracks occurred at the time of rolling because the components of Zr, Cr, V or Ti in the fin material were excessive, and the fin material could not be produced.
Im Vergleichsbeispiel 44 war die Korrosion des Rippenmaterials in dem Korrosionsbeständigkeitstest beträchtlich und führte zu einem Versagen, da die Komponenten von Zn in dem Rippenmaterial übermäßig waren.In Comparative Example 44, the corrosion of the fin material in the corrosion resistance test was considerable and resulted in failure because the components of Zn in the fin material were excessive.
Im Vergleichsbeispiel 45 war der Opferanodeneffekt des Rippenmaterials in dem Korrosionsbeständigkeitstest unzureichend und führte zu einem Versagen, da die Komponenten von Cu in dem Rippenmaterial übermäßig waren.In Comparative Example 45, the sacrificial anode effect of the fin material in the corrosion resistance test was insufficient and resulted in failure because the components of Cu in the fin material were excessive.
Im Vergleichsbeispiel 46 war das Verbindungsverhältnis in dem Lötbarkeitstest gering und führte zu einem Versagen, da die Komponenten von Mg in dem Rippenmaterial übermäßig waren.In Comparative Example 46, the compounding ratio in the solderability test was poor and resulted in failure because the components of Mg in the fin material were excessive.
Das Rippenmaterial, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, für Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung weist eine hervorragende Materialfestigkeit bei einer hohen Temperatur während des Löterwärmens und eine hervorragende Knickbeständigkeit während des Löterwärmens auf.The fin material made of aluminum alloy for heat exchangers of the present invention has excellent material strength at a high temperature during soldering heating and excellent kink resistance during soldering heating.
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