DE112020003138T5

DE112020003138T5 - Aluminiumlegierungshartlotblech und herstellungsverfahren davon

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Publication number: DE112020003138T5
Application number: DE112020003138.1T
Authority: DE
Inventors: Tomoki Yamayoshi; Hidetoshi Kumagai; Hirokazu Tanaka; Taketoshi Toyama; Naoki Sugimoto; Nobuhiro Honma; Shogo Yamada; Takahiro SHINODA
Original assignee: UACJ Corp
Current assignee: UACJ Corp
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2020-07-06
Publication date: 2022-03-10
Also published as: WO2021020037A1; JP7240979B2; CN114173984B; US20220250195A1; JP2021021107A; CN114173984A

Abstract

Ein Aluminiumlegierungshartlotblech, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum verwendet wird, ist aus einem Zweischichtenmaterial ausgebildet, bei dem ein Hartlotmaterial und ein Kernmaterial in dieser Reihenfolge gestapelt sind. Das Kernmaterial ist aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet und weist eine Korngröße von 20 bis 300 µm auf, und die Aluminiumlegierung weist Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger auf, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind. Das Hartlotmaterial ist aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind. Bei einem Tropftypfluiditätstest ist ein Verhältnis α (α = Ka/Kb) eines Fluidkoeffizienten Kades Aluminiumlegierungshartlotblechs 0,55 oder mehr. Die vorliegende Erfindung sieht ein Aluminiumlegierungshartlotblech vor, das bei flussmittelfreiem Hartlöten ausgezeichnete Hartlötbarkeit erzielt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aluminiumlegierungshartlotblech, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum, ohne ein Flussmittel zu verwenden, verwendet wird.
HINTERGRUND
Eine Hartlötverbindung wird weithin als ein Verfahren zum Verbinden von Produkten, die eine Anzahl winziger Verbindungsabschnitte aufweisen, wie beispielsweise Wärmetauscher und Maschinenkomponenten, die aus Aluminium ausgebildet sind, verwendet. Zum Ausführen einer Hartlötverbindung für Aluminiummaterialien (einschließlich Aluminiumlegierungsmaterialien) ist es unabdingbar, einen Oxidfilm, der die Oberfläche des Materials bedeckt, aufzubrechen und das geschmolzene Hartlotmaterial mit einem Basismaterial oder einem ähnlichen geschmolzenen Hartlotmaterial in Kontakt zu bringen. Verfahren zum Aufbrechen des Oxidfilms des Aluminiummaterials sind weitgehend in Verfahren einer Verwendung eines Flussmittels und Verfahren eines Erhitzens des Materials in Vakuum aufgeteilt, und beide von ihnen sind in praktische Verwendung gestellt worden.
Eine Hartlötverbindung weist einen breiten Anwendungsbereich auf. Wärmetauscher für Automobile dienen als das repräsentativste Produkt, das durch Hartlöten hergestellt wird. Die meisten Wärmetauscher für Automobile, wie beispielsweise Kühler, Heizvorrichtungen, Kondensatoren und Verdampfer, sind aus Aluminium ausgebildet und die meisten von ihnen werden durch Hartlötverbindung hergestellt. Ein Verfahren eines Auftragens eines nicht korrosiven Flussmittels und Erhitzens der Struktur in Stickstoffgas macht gegenwärtig den mehrheitlichen Teil einer Hartlötverbindung aus.
Jedoch nehmen bei einem Flussmittelhartlötverfahren die Kosten für das Flussmittel und die Kosten, die für den Schritt eines Auftragens des Flussmittels erforderlich sind, zu und dienen als der Grund für eine Erhöhung von Kosten zum Herstellen von Wärmetauschern. Es gibt ein Verfahren zum Herstellen von Wärmetauschern durch Vakuumhartlöten, aber das Vakuumhartlötverfahren erfordert hohe Ausrüstungskosten und hohe Wartungskosten für den Heizofen und weist das Problem bei einer Produktivität und/oder Hartlötstabilität auf. Aus diesem Grund gibt es zunehmenden Bedarf, eine Hartlötverbindung in einem Stickstoffgasofen auszuführen, ohne ein Flussmittel zu verwenden.
Um den Bedarf zu erfüllen, schlägt beispielsweise Patentliteratur 1 ein Verfahren eines Diffundierens von Mg, das zu dem Kernmaterial hinzugefügt ist, in das Hartlotmaterial als ein Verfahren, das eine Hartlötverbindung in einer Inertgasatmosphäre, ohne ein Flussmittel zu verwenden, durch Diffundieren von Mg in das Hartlotmaterial während Hartlöterhitzung ermöglicht, vor. Patentliteratur 1 offenbart, dass das Verfahren eine Ausbildung eines Oxidfilms auf der Oberfläche des Hartlotmaterials bei Herstellung des Plattierungsmaterials und/oder während Hartlöterhitzung verhindert, und dass Mg effektiv auf ein Aufbrechen eines Oxidfilms auf der Oberfläche des Hartlotmaterials wirkt.
Dagegen offenbart Patentliteratur 2, dass Mg bei Aufbrechen eines Oxidfilms auf der Oberfläche des Hartlotmaterials durch Hinzufügen von Mg auch zu dem Hartlotmaterial, Ausführen einer Zwischenglühbehandlung und/oder einer abschließenden Glühbehandlung in einer Atmosphäre, die eine Sauerstoffkonzentration niedriger als eine Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre aufweist, Kühlen der Struktur auf 200°C oder weniger in der Atmosphäre und Steuern der Dicke des Oberflächenoxidfilms vor Hartlöten bei 150 Å oder weniger effektiv wirkt.
Zudem offenbaren Patentliteraturen 3 und 4, dass eine gute flussmittelfreie Hartlötbarkeit durch Steuern des äquivalenten Kreisdurchmessers und der Anzahl von Si-Partikeln, die in dem Hartlotmaterial enthalten sind, und durch Bringen des Hartlotmaterials in engen Kontakt mit dem Hartlotzielmaterial beschafft wird.
STAND-DER-TECHNIK-LITERATUREN
PATENTLITERATUREN

PATENTLITERATUR 1: japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-358519-A
PATENTLITERATUR 2: japanische Patentveröffentlichung Nr. 2013-215797-A
PATENTLITERATUR 3: japanisches Patent Nr. 4547032
PATENTLITERATUR 4: japanische Patentveröffentlichung Nr. 2012-55895-A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Jedoch erfordert das Verfahren eines Diffundierens von Mg, das zu dem Kernmaterial hinzugefügt ist, in das Hartlotmaterial ein Sicherstellen der Solidustemperatur des Kernmaterials gleich oder mehr als die Hartlöttemperatur, und die Mg-Menge, die zu dem Kernmaterial hinzugefügt werden kann, ist begrenzt. Aus diesem Grund gibt es Fälle, dass keine ausreichende Mg-Menge zum Aufbrechen des Oxidfilms bei Hartlöten hinzugefügt werden kann und eine gute Hartlötbarkeit nicht sichergestellt werden kann.
Zudem besteht, selbst wenn die Mg-Menge des Kernmaterials begrenzt ist, in dem Fall, dass die Korngröße des Kernmaterials klein ist, das Problem, dass die Form des Wärmetauschers nicht beibehalten kann, da beispielsweise das Kernmaterial aufgrund von viel Diffusion von Si in dem Hartlotmaterial in das Kernmaterial bei Hartlöten geschmolzen wird oder das Kernmaterial aufgrund von viel Diffusion von Si in dem Hartlotmaterial in das Kernmaterial infolge verbleibender Unterkörner in einem wenig verarbeiteten Abschnitt zu der Zeit, wenn ein Pressen oder dergleichen bei Hartlöten ausgeführt wird, geschmolzen wird.
Dagegen ist, wenn Mg auch zu dem Hartlotmaterial hinzugefügt wird, eine Steuerung einer Zwischenglühbehandlung und/oder einer abschließenden Glühbehandlung erforderlich. Zudem weist dieser Fall das Problem auf, dass Mg, das zu dem Hartlotmaterial hinzugefügt ist, bei Hartlöterhitzung zum Ausbilden eines MgO-Oxidfilms in die Oberfläche des Hartlotmaterials diffundiert wird und die Hartlötbarkeit abnimmt, wenn das Oxidfilmausbildungsausmaß groß ist.
Zudem besteht in dem Fall eines Steuerns des äquivalenten Kreisdurchmessers und der Anzahl von Si-Partikeln, die in dem Hartlotmaterial enthalten sind, und Bringen des Hartlotmaterials in engen Kontakt mit dem Hartlotzielmaterial das Problem einer Abnahme bei einer Hartlötbarkeit bei beispielsweise einer gewöhnlich verbundenen Verbindung, die einen winzigen Abstand, der 0,3 µm überschreitet, zwischen der Struktur und dem engen Kontaktteil aufweist.
Dementsprechend ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Aluminiumlegierungshartlotblech vorzusehen, das ausgezeichnete Hartlötbarkeit erzielt. Mit dem Aluminiumlegierungshartlotblech wird in dem Fall eines Hartlötens eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre, wie beispielsweise einer Stickstoffgasatmosphäre, oder in Vakuum, ohne ein Flussmittel zu verwenden, eine Diffusion von Mg in dem Kernmaterial in die Oberfläche des Hartlotmaterials bei Hartlöterhitzung unterdrückt, und, wenn das Hartlotmaterial Mg aufweist, wird eine Diffusion von Mg in dem Kernmaterial und Mg in dem Hartlotmaterial in die Oberfläche des Hartlotmaterials unterdrückt. Nachdem ein Schmelzen des Hartlotmaterials begonnen ist, werden Mg, das zu dem Hartlotmaterial hinzugefügt ist, und Mg, das aus dem Kernmaterial in das Hartlotmaterial diffundiert ist, ausreichend in das geschmolzene Hartlotmaterial eluiert. Diese Struktur ermöglicht ein effizientes Aufbrechen des Oxidfilms auf der Oberfläche des Hartlotmaterials, und unterdrückt eine Diffusion von Si in dem Hartlotmaterial in das Kernmaterial bei Hartlöterhitzung.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Das Problem, das oben beschrieben wurde, wird mit der vorliegenden Erfindung, die nachfolgend beschrieben wird, gelöst.
Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung (1) ein Aluminiumlegierungshartlotblech vor, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum verwendet wird und
aus einem Zweischichtenmaterial ausgebildet ist, bei der ein Hartlotmaterial und ein Kernmaterial in dieser Reihenfolge gestapelt sind, bei dem
das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist und eine Korngröße von 20 bis 300 µm aufweist, welche Aluminiumlegierung Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
das Hartlotmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und
bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr ist.
Die vorliegende Erfindung (2) sieht das Aluminiumlegierungshartlotblech nach (1) vor, bei dem das Hartlotmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,00 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,0 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (3) sieht das Aluminiumlegierungshartlotblech nach (1) oder (2) vor, bei dem das Kernmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (4) sieht ein Aluminiumlegierungshartlotblech vor, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum verwendet wird und
aus einem Dreischichtenmaterial ausgebildet ist, bei dem ein Hartlotmaterial, ein Kernmaterial und ein Hartlotmaterial in dieser Reihenfolge gestapelt sind, bei dem
das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist und eine Korngröße von 20 bis 300 µm aufweist, welche Aluminiumlegierung Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
jedes der Hartlotmaterialien aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und
bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten Kb, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr ist.
Die vorliegende Erfindung (5) sieht das Aluminiumlegierungshartlotblech nach (4) vor, bei dem das Hartlotmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,00 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,0 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (6) sieht das Aluminiumlegierungshartlotblech nach (4) oder (5) vor, bei dem das Kernmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (7) sieht ein Aluminiumlegierungshartlotblech vor, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum verwendet wird und
aus einem Dreischichtenmaterial ausgebildet ist, bei dem ein Hartlotmaterial, ein Kernmaterial und ein Opferanodenmaterial in dieser Reihenfolge gestapelt sind, bei dem das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist und eine Korngröße von 20 bis 300 µm aufweist, welche Aluminiumlegierung Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
das Hartlotmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
das Opferanodenmaterial aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Zn von 8,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und
bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten Kb, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr ist.
Die vorliegende Erfindung (8) sieht das Aluminiumlegierungshartlotblech nach (7) vor, bei dem das Opferanodenmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Mg von 3,00 Masse% oder weniger, Si von 1,50 Masse% oder weniger, Fe von 1,00 Masse% oder weniger, Cu von 1,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger, Cr von 0,30 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger und Sn von 0,100 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (9) sieht das Aluminiumlegierungshartlotblech nach (7) oder (8) vor, bei dem das Hartlotmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,00 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (10) sieht das Aluminiumlegierungshartlotblech nach einem von (7) bis (9) vor, bei dem das Kernmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (11) sieht ein Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach einem von (1) bis (3) vor, mit Ausführen von zumindest Warmbearbeitung, Kaltbearbeitung, einer oder mehreren Zwischenglühbehandlungen zwischen Walzdurchgängen bei der Kaltbearbeitung und einer abschließenden Glühbehandlung nach dem letzten Durchgang der Kaltbearbeitung auf einer gestapelten Struktur, die durch Stapeln eines Hartlotmaterialbarrens und eines Kernmaterialbarrens in dieser Reihenfolge beschafft wird, zum Beschaffen des Aluminiumlegierungshartlotblechs, bei dem
der Kernmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
der Hartlotmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von
0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und
ein Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach der letzten Zwischenglühbehandlung unter den Zwischenglühbehandlungen 20 bis 70% ist.
Die vorliegende Erfindung (12) sieht das Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach (11) vor, bei dem der Hartlotmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,00 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (13) sieht das Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach (11) oder (12) vor, bei dem der Kernmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (14) sieht ein Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach einem von (4) bis (6) vor, mit Ausführen von zumindest Warmbearbeitung, Kaltbearbeitung, einer oder mehreren Zwischenglühbehandlungen zwischen Walzdurchgängen bei der Kaltbearbeitung und einer abschließenden Glühbehandlung nach dem letzten Durchgang der Kaltbearbeitung auf einer gestapelten Struktur, die durch Stapeln eines Hartlotmaterialbarrens, eines Kernmaterialbarrens und eines Hartlotmaterialbarrens in dieser Reihenfolge beschafft wird, zum Beschaffen des Aluminiumlegierungshartlotblechs, bei dem der Kernmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
jeder der Hartlotmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr
von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und
ein Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach der letzten Zwischenglühbehandlung unter den Zwischenglühbehandlungen 20 bis 70% ist.
Die vorliegende Erfindung (15) sieht das Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach (14) vor, bei dem der Hartlotmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,00 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (16) sieht das Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach (14) oder (15) vor, bei dem der Kernmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (17) sieht ein Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach einem von (7) bis (10) vor, mit Ausführen von zumindest Warmbearbeitung, Kaltbearbeitung, einer oder mehreren Zwischenglühbehandlungen zwischen Walzdurchgängen bei der Kaltbearbeitung und einer abschließenden Glühbehandlung nach dem letzten Durchgang der Kaltbearbeitung auf einer gestapelten Struktur, die durch Stapeln eines Hartlotmaterialbarrens, eines Kernmaterialbarrens und eines Opferanodenmaterialbarrens in dieser Reihenfolge beschafft wird, zum Beschaffen des Aluminiumlegierungshartlotblechs, bei dem
der Kernmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
der Hartlotmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von
0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
der Opferanodenmaterialbarren aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Zn von 8,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und
ein Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach der letzten Zwischenglühbehandlung unter den Zwischenglühbehandlungen 20 bis 70% ist.
Die vorliegende Erfindung (18) sieht das Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach (17) vor, bei dem der Opferanodenmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Mg von 3,00 Masse% oder weniger, Si von 1,50 Masse% oder weniger, Fe von 1,00 Masse% oder weniger, Cu von 1,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger, Cr von 0,30 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger und Sn von 0,100 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (19) sieht das Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach (17) oder (18) vor, bei dem der Hartlotmaterialbarren ferner eines oder zwei von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,00 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (20) sieht das Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach einem von (17) bis (19) vor, bei dem der Kernmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung (21) sieht das Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach einem von (11) bis (20) vor, bei dem bei der Zwischenglühbehandlung eine Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 300°C oder mehr gehalten wird, 3 Stunden oder mehr ist, eine Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 340°C oder mehr gehalten wird, 1 Stunde oder mehr ist, und eine Abkühlungsgeschwindigkeit 300°C/Stunde oder weniger ist.
Die vorliegende Erfindung (22) sieht das Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach einem von (11) bis (21) vor, bei dem bei der abschließenden Glühbehandlung eine Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 300°C oder mehr gehalten wird, 3 Stunden oder mehr ist, eine Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 340°C oder mehr gehalten wird, 1 Stunde oder mehr ist, und eine Abkühlungsgeschwindigkeit 300°C/Stunde oder weniger ist.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung sieht ein Aluminiumlegierungshartlotblech vor, das ausgezeichnete Hartlötbarkeit erzielt. In dem Fall eines Hartlötens eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre, wie beispielsweise einer Stickstoffgasatmosphäre, oder in Vakuum, ohne ein Flussmittel zu verwenden, wird eine Diffusion von Mg in dem Kernmaterial in die Oberfläche des Hartlotmaterials bei Hartlöterhitzung unterdrückt, und, wenn das Hartlotmaterial Mg aufweist, wird eine Diffusion von Mg in dem Kernmaterial und Mg in dem Hartlotmaterial in die Oberfläche des Hartlotmaterials unterdrückt. Nachdem ein Schmelzen des Hartlotmaterials begonnen hat, werden Mg, das zu dem Hartlotmaterial hinzugefügt ist, und Mg, das aus dem Kernmaterial in das Hartlotmaterial diffundiert ist, ausreichend in das geschmolzene Hartlotmaterial eluiert. Diese Struktur ermöglicht ein effizientes Aufbrechen des Oxidfilms auf der Oberfläche des Hartlotmaterials und unterdrückt eine Diffusion von Si in dem Hartlotmaterial in das Kernmaterial bei Hartlöterhitzung.
Figurenliste

1 ist ein Schaubild, das einen Miniaturkern, der bei einem Beispiel vorbereitet wird, darstellt.
2 ist ein Schaubild, das einen Zustand eines Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach Erhitzung bei einem Tropftypfluiditätstest darstellt.
3 ist ein Schaubild, das einen Zustand eines Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach Erhitzung bei einem Tropftypfluiditätstest darstellt.
4 ist ein Schaubild, das einen Zustand eines Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach Erhitzung bei einem Tropftypfluiditätstest darstellt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
<Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß erster Ausführungsform der vorliegenden Erfindung>
Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Aluminiumlegierungshartlotblech, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum verwendet wird und
aus einem Zweischichtenmaterial ausgebildet ist, bei dem ein Hartlotmaterial und ein Kernmaterial in dieser Reihenfolge gestapelt sind, bei dem
das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist und eine Korngröße von 20 bis 300 µm aufweist, welche Aluminiumlegierung Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
das Hartlotmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und
bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr ist.
Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aus einem Zweischichtenmaterial ausgebildet, bei dem ein Hartlotmaterial und ein Kernmaterial in der Reihenfolge Hartlotmaterial/Kernmaterial gestapelt und plattiert sind. Insbesondere ist das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der vorliegenden Erfindung ein Plattierungsmaterial, bei dem das Hartlotmaterial auf eine seitliche Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist.
Das Kernmaterial des Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet, die Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
Das Kernmaterial weist Mn auf. Mn, das in dem Kernmaterial enthalten ist, bildet zusammen mit Fe und Si Al-Fe-Mn-basierte, Al-Mn-Si-basierte und Al-Fe-Mn-Si-basierte intermetallische Verbindungen aus und wirkt so, dass eine Dispersionsverfestigung erzielt wird, oder wird zum Verbessern der Materialfestigkeit durch Festlösungsverfestigung in die Matrix aufgelöst. Mn, das in dem Kernmaterial enthalten ist, weist auch die Wirkung eines Festlegens des Potenzials als edel zum Erhöhen der Differenz beim Potential von dem Opferanodenmaterial und/oder der Lamelle, so dass die Antikorrosionswirkung durch die Opferanodenwirkung verbessert wird, auf. Der Mn-Gehalt in dem Kernmaterial ist 0,50 bis 2,00 Masse% und bevorzugt 0,60 bis 1,50 Masse%. Wenn der Mn-Gehalt in dem Kernmaterial den oben beschriebenen Bereich überschreitet, werden bei Guss leicht riesige intermetallische Verbindungen erzeugt und wird die plastische Bearbeitbarkeit reduziert. Dagegen wird, wenn der Mn-Gehalt in dem Kernmaterial kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, weder eine ausreichende Festigkeit noch eine ausreichende Antikorrosionswirkung erzielt.
Das Kernmaterial weist Mg auf. Mg, das in dem Kernmaterial enthalten ist, wird zum Verbessern der Materialfestigkeit durch Festlösungsverfestigung in die Matrix aufgelöst. Mg, das in dem Kernmaterial enthalten ist, reagiert mit Si, so dass es die Wirkung eines Erhöhens einer Festigkeit, die durch Altersausfällung einer Mg₂Si-Verbindung bewirkt wird, aufweist. Zudem wird, da Mg eine niedrigere freie Energie von Oxidausbildung als jene von Aluminium aufweist, Mg, das in dem Kernmaterial enthalten ist, bei Hartlöterhitzung zum Aufbrechen des Oxidfilms von Aluminium, der die Oberfläche des Hartlotmaterials bedeckt, in das Hartlotmaterial diffundiert. Der Mg-Gehalt in dem Kernmaterial ist 0,40 bis 2,00 Masse%, bevorzugt 0,50 bis 1,50 Masse%, und besonders bevorzugt 0,70 bis 1,10 Masse%. Wenn der Mg-Gehalt in dem Kernmaterial geringer als der oben beschriebene Bereich ist, wird die Mg-Menge, die in das Hartlotmaterial diffundiert und eluiert wird, unzureichend und wird die Wirkung eines Aufbrechens des Oxidfilms auf der Oberfläche des Hartlotmaterials unzureichend. Der Mg-Gehalt, der den oben beschriebenen Bereich überschreitet, senkt die Solidustemperatur (Schmelzpunkt) des Kernmaterials und erhöht die Möglichkeit, bei Hartlöten ein Schmelzen des Kernmaterials zu verursachen.
Das Kernmaterial weist Si auf. Si, das in dem Kernmaterial enthalten ist, bildet zusammen mit Fe und Mn Al-Mn-Si-basierte, Al-Fe-Si-basierte und Al-Fe-Mn-Si-basierte intermetallische Verbindungen aus und wirkt so, dass eine Dispersionsverfestigung erzielt wird, oder wird zum Verbessern der Materialfestigkeit durch Festlösungsverfestigung in die Matrix aufgelöst. Zudem reagiert Si, das in dem Kernmaterial enthalten ist, mit Mg, so dass die Wirkung für eine Festigkeitsverbesserung durch Altersausfällung der Mg₂Si-Verbindung vorgewiesen wird. Der Si-Gehalt in dem Kernmaterial ist 1,50 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,05 bis 1,50 Masse% und besonders bevorzugt 0,20 bis 1,00 Masse%. Der Si-Gehalt in dem Kernmaterial, der den oben beschriebenen Bereich überschreitet, senkt die Solidustemperatur (Schmelzpunkt) des Kernmaterials und erhöht die Möglichkeit, ein Schmelzen des Kernmaterials bei Hartlöten zu verursachen.
Das Kernmaterial weist Fe auf. Fe, das in dem Kernmaterial enthalten ist, bildet zusammen mit Mn und Si Al-Fe-Mn-basierte, Al-Fe-Si-basierte und Al-Fe-Mn-Si-basierte intermetallische Verbindungen aus, wirkt so, dass eine Dispersionsverfestigung erzielt wird, und verbessert die Materialfestigkeit. Der Fe-Gehalt in dem Kernmaterial ist 1,00 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,05 bis 1,00 Masse% und besonders bevorzugt 0,05 bis 0,70 Masse%. Wenn der Fe-Gehalt in dem Kernmaterial den oben beschriebenen Bereich überschreitet, werden bei Guss leicht riesige intermetallische Verbindungen erzeugt und wird die plastische Bearbeitbarkeit reduziert.
Das Kernmaterial kann ferner eines oder zwei oder mehr von Ti, Cu, Zr und Cr aufweisen.
Ti, das in dem Kernmaterial enthalten ist, miniaturisiert bei Guss die Korngröße des Barrens und unterdrückt bei Guss Risse. Wenn das Kernmaterial Ti aufweist, ist der Ti-Gehalt in dem Kernmaterial 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,05 Masse% oder mehr und 0,10 Masse% oder weniger.
Cu, das in dem Kernmaterial enthalten ist, verbessert die Materialfestigkeit durch Festlösungsverfestigung. Cu, das in dem Kernmaterial enthalten ist, weist auch die Wirkung eines Festlegens des Potenzials als edel zum Erhöhen der Differenz beim Potential von dem Opferanodenmaterial und/oder der Lamelle, so dass die Antikorrosionswirkung durch die Opferanodenwirkung verbessert wird, vor. Wenn das Kernmaterial Cu aufweist, ist der Cu-Gehalt in dem Kernmaterial 1,20 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,05 bis 0,80 Masse%. Der Cu-Gehalt in dem Kernmaterial, der den oben beschriebenen Bereich überschreitet, erhöht die Möglichkeit eines Auftretens intergranularer Korrosion und erhöht die Möglichkeit eines Schmelzens des Kernmaterials aufgrund einer Abnahme bei dem Schmelzpunkt davon.
Zr, das in dem Kernmaterial enthalten ist, verbessert eine Festigkeit durch Festlösungsverfestigung und fällt Al-Zr-basierte winzige Verbindungen aus, so dass es auf eine Kornvergröberung nach Hartlöten wirkt. Wenn das Kernmaterial Zr aufweist, ist der Zr-Gehalt in dem Kernmaterial 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,20 Masse%. Wenn der Zr-Gehalt in dem Kernmaterial den oben beschriebenen Bereich überschreitet, werden bei Guss leicht riesige intermetallische Verbindungen ausgebildet, und wird eine plastische Bearbeitbarkeit reduziert.
Cr, das in dem Kernmaterial enthalten ist, verbessert eine Festigkeit durch Festlösungsverfestigung und fällt Al-Cr-basierte winzige Verbindungen aus, so dass es auf eine Kornvergröberung nach Hartlöten wirkt. Wenn das Kernmaterial Cr aufweist, ist der Cr-Gehalt in dem Kernmaterial 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,20 Masse%. Wenn der Cr-Gehalt in dem Kernmaterial den oben beschriebenen Bereich überschreitet, werden bei Guss leicht riesige intermetallische Verbindungen ausgebildet, und wird eine plastische Bearbeitbarkeit reduziert.
Die Korngröße des Kernmaterials ist 20 bis 300 µm und bevorzugt 50 bis 200 µm. Mit der Korngröße des Kernmaterials, die in den oben beschriebenen Bereich fällt, wird ausgezeichnete Hartlötbarkeit erzielt. Wenn die Korngröße des Kernmaterials klein ist, wird Si, das in dem Hartlotmaterial, das direkt auf das Kernmaterial plattiert ist, enthalten ist, leicht in der Umgebung der Korngrenze des Kernmaterials diffundiert. Diese Struktur verringert die Hartlotmaterialmenge und verringert die Hartlötbarkeit. Eine große Korngröße des Kernmaterials unterdrückt die Diffusionsmenge von Si. Die Korngröße des Kernmaterials, die kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, verringert die Hartlötbarkeit. Die Korngröße, die den oben beschriebenen Bereich überschreitet, verursacht eine raue Oberfläche, wenn das Aluminiumlegierungshartlotblech plastischer Bearbeitung unterzogen wird. Die Korngröße des Kernmaterials kann auf den Bereich, der oben beschrieben wurde, festgelegt werden, indem bei dem Herstellungsprozess des Aluminiumlegierungshartlotblechs das Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach der letzten Zwischenglühbehandlung unter Zwischenglühbehandlungen, die zwischen Durchgängen einer Kaltbearbeitung ausgeführt werden, auf 20 bis 70% festgelegt wird. Zudem ist bei der Zwischenglühbehandlung oder der abschließenden Glühbehandlung eine Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 300°C oder mehr gehalten wird, 3 Stunden oder mehr, ist eine Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 340°C oder mehr gehalten wird, 1 Stunde oder mehr, und ist eine Abkühlungsgeschwindigkeit 300°C/Stunde oder weniger. Diese Struktur verringert die Festlösbarkeit von Mg, unterdrückt eine Ansammlung von Versetzungen, wenn eine 5%-Dehnung vor Hartlöten ausgeübt wird, und unterdrückt eine Miniaturisierung der Korngröße.
Das Hartlotmaterial des Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% und
eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
Der Si-Gehalt in dem Hartlotmaterial ist 4,00 bis 13,00 Masse%. Wenn der Si-Gehalt in dem Hartlotmaterial geringer als der oben beschriebene Bereich ist, wird keine ausreichende Hartlötbarkeit erzielt. Der Si-Gehalt, der den oben beschriebenen Bereich überschreitet, verursacht bei Guss eine leichte Ausbildung groben proeutektischen Si, bewirkt bei Herstellung des Materials ein leichtes Auftreten von Rissen, und senkt eine plastische Bearbeitbarkeit.
Das Hartlotmaterial weist ferner eines oder zwei oder mehr von Mn, Ti, Zr und Cr auf. Mn, Ti, Zr und/oder Cr, die in dem Hartlotmaterial enthalten sind, vergröbern die Korngröße des Hartlotmaterials, unterdrücken die Diffusionsmenge von Mg in dem Hartlotmaterial in die Oberfläche des Hartlotmaterials durch die Korngrenze des Hartlotmaterials als ein Weg bei Hartlöterhitzung und die Diffusionsmenge von Mg in dem Kernmaterial in das Hartlotmaterial und ferner in die Oberfläche des Hartlotmaterials durch die Korngrenze des Hartlotmaterials als ein Weg, und unterdrücken eine Erzeugung eines MgO-Oxidfilms auf der Oberfläche des Hartlotmaterials zum Verbessern einer Hartlötbarkeit. Wenn das Hartlotmaterial Mn aufweist, ist der Mn-Gehalt in dem Hartlotmaterial 2,00 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,10 bis 0,60 Masse%. Wenn das Hartlotmaterial Ti aufweist, ist der Ti-Gehalt in dem Hartlotmaterial 0,30 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,05 bis 0,10 Masse%. Wenn das Hartlotmaterial Zr aufweist, ist der Zr-Gehalt in dem Hartlotmaterial 0,30 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,05 bis 0,10 Masse%. Wenn das Hartlotmaterial Cr aufweist, ist der Cr-Gehalt in dem Hartlotmaterial 0,30 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,05 bis 0,10 Masse%. Wenn das Hartlotmaterial zwei oder mehr von Mn, Ti, Zr und Cr aufweist, ist die Gesamtheit von Mn-, Ti-, Zr- und/ oder Cr-Gehalten in dem Hartlotmaterial bevorzugt 0,05 Masse% oder mehr. Wenn die Gesamtheit von Mn-, Ti-, Zr- und/oder Cr-Gehalten in dem Hartlotmaterial kleiner als 0,05 Masse% ist, wird eine große Menge an MgO auf der Oberfläche des Hartlotmaterials ausgebildet, bevor das Hartlotmaterial bei Hartlöterhitzung geschmolzen wird, und nimmt die Hartlötbarkeit ab. Überschreitet dagegen jeder von Mn-, Ti-, Zr- und Cr-Gehalten in dem Hartlotmaterial den entsprechenden Bereich, der oben beschrieben wurde, werden bei Guss leicht riesige intermetallische Verbindungen erzeugt und wird die plastische Bearbeitbarkeit reduziert.
Das Hartlotmaterial kann ferner Bi aufweisen. Bi, das in dem Hartlotmaterial enthalten ist, fördert ein Aufbrechen des Oxidfilms mit Mg, das dem Hartlotmaterial bei Hartlöterhitzung von dem Kernmaterial zugeführt wird, und verbessert die Hartlötbarkeit. Wenn das Hartlotmaterial Bi aufweist, ist der Bi-Gehalt in dem Hartlotmaterial 1,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,004 bis 0,50 Masse%. Der Bi-Gehalt in dem Hartlotmaterial, der den oben beschriebenen Bereich überschreitet, verursacht bei Warmwalzen Risse und verursacht eine Schwierigkeit bei Herstellung.
Das Hartlotmaterial kann ferner eines oder zwei oder mehr von Na, Sr und Sb aufweisen. Na, Sr oder Sb wird dem Hartlotmaterial zum Miniaturisieren der Si-Partikel hinzugefügt. Wenn das Hartlotmaterial Na aufweist, ist der Na-Gehalt in dem Hartlotmaterial 0,50 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,003 bis 0,050 Masse% und besonders bevorzugt 0,005 bis 0,030 Masse%. Wenn das Hartlotmaterial Sr aufweist, ist der Sr-Gehalt in dem Hartlotmaterial 0,050 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,003 bis 0,050 Masse% und besonders bevorzugt 0,005 bis 0,030 Masse%. Wenn das Hartlotmaterial Sb aufweist, ist der Sb-Gehalt in dem Hartlotmaterial 0,050 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,003 bis 0,050 Masse% und besonders bevorzugt 0,005 bis 0,030 Masse%.
Das Hartlotmaterial kann ferner Mg aufweisen. Mg in dem Hartlotmaterial bricht einen Aluminiumoxidfilm, der die Oberfläche des Hartlotmaterials bedeckt, auf und verbessert die Hartlötbarkeit. Wenn das Hartlotmaterial Mg aufweist, ist der Mg-Gehalt in dem Hartlotmaterial 2,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,01 bis 1,00 Masse%. Wenn der Mg-Gehalt in dem Hartlotmaterial den oben beschriebenen Bereich überschreitet, wird MgO auf der Oberfläche des Hartlotmaterials ausgebildet, bevor das Hartlotmaterial während Hartlöterhitzung geschmolzen wird, und wird die Hartlötbarkeit verringert.
Das Hartlotmaterial kann ferner eines oder zwei von Zn und Cu aufweisen. Zn und Cu, die in dem Hartlotmaterial enthalten sind, senken den Schmelzpunkt des Hartlotmaterials und ermöglichen Hartlöten bei einer Temperatur niedriger als 600°C, die eine gewöhnliche Hartlöttemperatur ist. Wenn das Hartlotmaterial Zn aufweist, ist der Zn-Gehalt in dem Hartlotmaterial 8,00 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,50 bis 8,00 Masse% und besonders bevorzugt 2,00 bis 4,00 Masse%. Wenn das Hartlotmaterial Cu aufweist, ist der Cu-Gehalt in dem Hartlotmaterial 4,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 1,00 bis 3,00 Masse%.
Das Hartlotmaterial kann ferner eines oder zwei von In und Sn aufweisen. In und Sn, die in dem Hartlotmaterial enthalten sind, weisen die Wirkung eines Festlegens des spontanen Potenzials des Materials als weniger edel auf und weisen die Opferantikorrosionswirkung auf. Wenn das Hartlotmaterial In aufweist, ist der In-Gehalt in dem Hartlotmaterial 0,100 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,005 bis 0,100 Masse% und besonders bevorzugt 0,010 bis 0,050 Masse%. Wenn das Hartlotmaterial Sn aufweist, ist der Sn-Gehalt in dem Hartlotmaterial 0,100 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,005 bis 0,100 Masse% und besonders bevorzugt 0,010 bis 0,050 Masse%.
Das Hartlotmaterial kann ferner Fe von 1,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,05 bis 0,50 Masse% aufweisen.
Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, bei der bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr und bevorzugt 0,65 oder mehr ist. Bei einem Tropftypfluiditätstest tritt, wenn das Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten Kb, bevor die Dehnung ausgeübt wird, in den oben beschriebenen Bereich fällt, bei Hartlöterhitzung selten Erosion auf. Dagegen tritt bei einem Tropftypfluiditätstest, wenn das Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, bei Hartlöterhitzung Erosion auf. Das Verfahren zum Messen des Verhältnisses α (α = K_a/K_b) des Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu dem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, bei einem Tropftypfluiditätstest wird später beschrieben.
<Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß zweiter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung>
Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Aluminiumlegierungshartlotblech, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum verwendet wird und
aus einem Dreischichtenmaterial ausgebildet ist, bei dem ein Hartlotmaterial, ein Kernmaterial und ein Hartlotmaterial in dieser Reihenfolge gestapelt sind, bei dem
das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist und eine Korngröße von 20 bis 300 µm aufweist, welche Aluminiumlegierung Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
jedes der Hartlotmaterialien aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und
bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr ist.
Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Dreischichtenmaterial, bei dem ein Hartlotmaterial 1, ein Kernmaterial und ein Hartlotmaterial 2 in der Reihenfolge Hartlotmaterial 1/Kernmaterial/Hartlotmaterial 2 gestapelt und plattiert sind. Insbesondere ist das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Plattierungsmaterial, bei dem das Hartlotmaterial 1 auf eine seitliche Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist und das Hartlotmaterial 2 auf die andere seitliche Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist. Bei dem Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die chemische Zusammensetzung des Hartlotmaterials 1 dieselbe wie die chemische Zusammensetzung des Hartlotmaterials 2 oder davon verschieden sein.
Das Kernmaterial und die Hartlotmaterialien (Hartlotmaterial 1 und Hartlotmaterial 2) gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind dieselben wie das Kernmaterial und die Hartlotmaterialien des Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, bei der bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr und bevorzugt 0,65 oder mehr ist. Bei einem Tropftypfluiditätstest tritt, wenn das Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5% Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, in den oben beschriebenen Bereich fällt, bei Hartlöterhitzung selten Erosion auf. Dagegen tritt bei einem Tropftypfluiditätstest, wenn das Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten Kb, bevor die Dehnung ausgeübt wird, kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, bei Hartlöterhitzung Erosion auf. Das Verfahren zum Messen des Verhältnisses α (α = K_a/K_b) des Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu dem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, bei einem Tropftypfluiditätstest wird später beschrieben.
<Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß dritter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung>
Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Aluminiumlegierungshartlotblech, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum verwendet wird und
aus einem Dreischichtenmaterial ausgebildet ist, bei dem ein Hartlotmaterial, ein Kernmaterial und ein Opferanodenmaterial in dieser Reihenfolge gestapelt sind, bei dem das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist und eine Korngröße von 20 bis 300 µm aufweist, welche Aluminiumlegierung Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
das Hartlotmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger kommt, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
das Opferanodenmaterial aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Zn von 8,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und
bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr ist.
Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aus einem Dreischichtenmaterial ausgebildet, bei dem ein Hartlotmaterial, ein Kernmaterial und ein Opferanodenmaterial in der Reihenfolge Hartlotmaterial/Kernmaterial/Opferanodenmaterial gestapelt und plattiert sind. Insbesondere ist das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Plattierungsmaterial, bei dem das Hartlotmaterial auf eine seitliche Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist und das Opferanodenmaterial auf die andere seitliche Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist.
Das Kernmaterial und das Hartlotmaterial des Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind ähnlich dem Kernmaterial und dem Hartlotmaterial des Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Opferanodenmaterial des Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet, die Zn von 8,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
Die Reinheit von Aluminium des Opferanodenmaterials ist nicht insbesondere beschränkt, aber bevorzugt 99,0 Masse% oder mehr und besonders bevorzugt 99,5 Masse% oder mehr.
Die Aluminiumlegierung des Opferanodenmaterials weist Zn auf. Zn, das in dem Opferanodenmaterial enthalten ist, weist die Wirkung eines Festlegens des Potenzials als weniger edel auf und weist die Opferantikorrosionswirkung durch Ausbilden einer Differenz beim Potential zwischen dem Opferanodenmaterial und dem Kernmaterial auf. Der Zn-Gehalt in dem Opferanodenmaterial ist 8,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 3,00 Masse% oder weniger.
Die Aluminiumlegierung des Opferanodenmaterials kann Mg aufweisen. Mg, das in dem Opferanodenmaterial enthalten ist, wird bei Hartlöterhitzung zum Aufbrechen des Oxidfilms von Aluminium, der die Oberfläche des Hartlotmaterials bedeckt, in das Hartlotmaterial diffundiert und verbessert die Hartlötbarkeit, wenn das Opferanodenmaterial als die Verbindungsoberfläche dient. Der Mg-Gehalt in dem Opferanodenmaterial ist 3,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,50 bis 2,50 Masse%. Wenn der Mg-Gehalt in dem Opferanodenmaterial den oben beschriebenen Bereich überschreitet, wird ein MgO-Oxidfilm erzeugt und wird die Hartlötbarkeit verringert.
Die Aluminiumlegierung des Opferanodenmaterials kann eines oder zwei oder mehr von Mn, Si, Fe, Cu, Ti, Zr und Cr aufweisen.
Jedes von Mn, Si, Fe, Cu, Ti, Zr und Cr, das in dem Opferanodenmaterial enthalten ist, bildet eine intermetallische Verbindung aus, so dass es als ein Dispersionsverfestigungselement wirkt, oder wird in die Matrix aufgelöst, so dass es als ein Festlösungsverfestigungselement wirkt. Wenn das Opferanodenmaterial Mn aufweist, ist der Mn-Gehalt in dem Opferanodenmaterial 2,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,30 bis 1,50 Masse%. Wenn das Opferanodenmaterial Si aufweist, ist der Si-Gehalt in dem Opferanodenmaterial 1,50 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,20 bis 1,00 Masse%. Wenn das Opferanodenmaterial Fe aufweist, ist der Fe-Gehalt in dem Opferanodenmaterial 1,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,05 bis 0,70 Masse%. Wenn das Opferanodenmaterial Cu aufweist, ist der Cu-Gehalt in dem Opferanodenmaterial 1,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,01 bis 0,30 Masse%. Wenn das Opferanodenmaterial Ti aufweist, ist der Ti-Gehalt in dem Opferanodenmaterial 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,20 Masse%. Wenn das Opferanodenmaterial Zr aufweist, ist der Zr-Gehalt in dem Opferanodenmaterial 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,20 Masse%. Wenn das Opferanodenmaterial Cr aufweist, ist der Cr-Gehalt in dem Opferanodenmaterial 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,20 Masse%.
Das Opferanodenmaterial kann ferner eines oder zwei von In und Sn aufweisen. In und Sn in dem Opferanodenmaterial weisen die Wirkung eines Festlegens des spontanen Potential des Materials als weniger edel auf und weisen die Opferantikorrosionswirkung auf. Wenn das Opferanodenmaterial In aufweist, ist der In-Gehalt in dem Opferanodenmaterial 0,100 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,005 bis 0,100 Masse% und besonders bevorzugt 0,010 bis 0,050 Masse%. Wenn das Opferanodenmaterial Sn aufweist, ist der Sn-Gehalt in dem Opferanodenmaterial 0,100 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,005 bis 0,100 Masse% und besonders bevorzugt 0,010 bis 0,050 Masse%.
Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, bei der bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr und bevorzugt 0,65 oder mehr ist. Bei einem Tropftypfluiditätstest tritt, wenn das Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, in den oben beschriebenen Bereich fällt, bei Hartlöterhitzung selten Erosion auf. Dagegen tritt bei einem Tropftypfluiditätstest, wenn das Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, bei Hartlöterhitzung Erosion auf. Das Verfahren zum Messen des Verhältnisses α (α = K_a/K_b) des Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu dem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, durch einen Tropftypfluiditätstest wird später beschrieben.
Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre, wie beispielsweise einer Stickstoffgasatmosphäre, oder in Vakuum, ohne ein Flussmittel zu verwenden, geeignet verwendet. Das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden für Rohre, die als Kanalausbildungsmaterialien, durch die das Kühlmittel oder dergleichen strömt, dienen, und/oder Platten, die mit den Rohren zum Ausbilden der Strukturen von Wärmetauschern verbunden werden, verwendet. Wenn das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für das Rohrmaterial verwendet wird, ist die Dicke des Hartlotblechs ungefähr 0,15 bis 0,5 mm, und ist das Plattierungsverhältnis des Hartlotmaterials oder des Opferanodenmaterials im Allgemeinen ungefähr 5 bis 30%. Wenn das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder das Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für das Plattenmaterial verwendet wird, ist die Dicke des Hartlotblechs ungefähr 0,8 bis 5 mm und ist das Plattierungsverhältnis des Hartlotmaterials oder des Opferanodenmaterials im Allgemeinen ungefähr 5 bis 30%.
Wenn das Kernmaterial des Aluminiumlegierungshartlotblechs Mg aufweist, ist die Solidustemperatur des Kernmaterials niedrig. Zudem tritt, wenn eine Dehnung auf das Aluminiumlegierungshartlotblech vor Hartlöterhitzung ausgeübt wird, bei Hartlöterhitzung Rekristallisation auf. Obwohl die Korngröße grob wird, tritt, da Unterkörner verbleiben und Si in die Unterkorngrenzen der Unterkörner infiltriert wird, leicht Erosion auf. Aus diesem Grund wird bei dem Prozess zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs das Bearbeitungsverhältnis vor abschließender Glühbehandlung zum Optimieren der Korngröße des Materials reduziert, und wird die Wärme, die bei und nach Warmbearbeitung eingegeben wird, zum Vergröbern der feinen Mn-basierten Verbindung erhöht. Zudem wird Mg zum Erhöhen der Rekristallisationstemperatur und Erhöhen der Rekristallisationskorngröße bei Hartlöterhitzung ausgefällt, und wird eine Erzeugung von Unterkörnern unterdrückt. Mit dieser Struktur wird Erosion unterdrückt. Zudem haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass: (I) das Aluminiumlegierungshartlotblech, bei dem bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr und bevorzugt 0,65 oder mehr ist, erhalten wird, indem das Bearbeitungsverhältnis vor abschließender Glühbehandlung auf 20 bis 70% bei dem Herstellungsprozess des Aluminiumlegierungshartlotblechs festgelegt wird, insbesondere indem ein Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach der letzten Zwischenglühbehandlung unter den Zwischenglühbehandlungen, die zwischen Durchgängen eines Kaltwalzens bei der Kaltbearbeitung ausgeführt werden, auf 20 bis 70% festgelegt wird; und (II) in dem Aluminiumlegierungshartlotblech, bei dem bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr und bevorzugt 0,65 oder mehr ist, selbst wenn eine Dehnung ausgeübt wird, wenn das Aluminiumlegierungshartlotblech vor Hartlöten in eine vorbestimmte Form bearbeitet wird, selten Erosion auftritt, d.h., Erosion bei Hartlöterhitzung durch Festlegen, bei einem Tropftypfluiditätstest, „eines Verhältnisses α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird“ auf 0,55 oder mehr und bevorzugt 0,65 oder mehr unterdrückt wird.
Bei dem Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Verhältnis α (α = K_a/K_b) des Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu dem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, durch einen Tropftypfluiditätstest durch den folgenden Prozess bestimmt. Zwei Aluminiumlegierungshartlotbleche (bevor eine Dehnung ausgeübt wird), die als Testmaterialien dienen, werden vorbereitet und eine 5%-Dehnung wird auf eines der Bleche durch Kaltwalzen zum Vorbereiten eines Testmaterials, das mit einer 5%-Dehnung versehen ist, ausgeübt. Eine 5%-Dehnung durch Kaltwalzen auszuüben, gibt ein Ausüben einer Bearbeitung auf das Testmaterial zum Reduzieren der Dicke um einen Wert entsprechend 5% der Dicke, bevor die Dehnung ausgeübt wird, an. Beispielsweise ist, wenn die Dicke des Testmaterials, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,500 mm ist, die Dehnung infolge eines Ausführens einer Bearbeitung zum Reduzieren der Dicke auf 0,475 mm durch Kaltwalzen 5%. Danach werden die Fluidkoeffizienten durch einen Tropftypfluiditätstest unter Verwendung des Testmaterials, bevor die Dehnung ausgeübt wird, und des Testmaterials, nachdem die 5%-Dehnung ausgeübt wird, bestimmt. Jedes der Testmaterialen wird auf eine Größe von 40 mm (Breite) × 60 mm (Länge) zugeschnitten, wobei die Walzrichtung als die Längsrichtung dient, und mit zwei Aufhängungslöchern 3 φ versehen, und danach wird ein Gewicht (W0) davon gemessen. Danach werden die Testmaterialen aufgehängt, wie in 2 (Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung), 3 (Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung) oder 4 (Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung) dargestellt ist, auf die maximale Temperatur von 600°C mit einer durchschnittlichen Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 20°C/min von der Raumtemperatur auf 600°C in einem Stickstoffgasofen (Sauerstoffkonzentration: 15 bis 20 ppm) erhitzt und für drei Minuten bei 600°C gehalten. Nach der Erhitzung wird der Hartlotmaterialablagerungsabschnitt (B) zum Messen des Gewichts (WB) davon abgeschnitten, wie in 2 (Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung), 3 (Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung) oder 4 (Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung) dargestellt ist, und wird der Fluidkoeffizienten (K) bestimmt durch: $K = (4 WB - W 0) / (3 WO \times Plattierungsverh \ddot{a} ltnis)$
Danach werden der Fluidkoeffizient Kb des Testmaterials, bevor die Dehnung ausgeübt wird, und der Fluidkoeffizient K_a des Testmaterials, nachdem die 5%-Dehnung ausgeübt wurde, zum Berechnen des Verhältnisses α (α = K_a/K_b) des Fluidkoeffizienten K_a, nachdem die 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu dem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, bestimmt durch: $α = K_{a} {/K}_{b}$
Bei dem Aluminiumlegierungshartlotblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Fluidkoeffizient auf der Hartlotmaterial-1-Seite von dem Fluidkoeffizienten auf der Hartlotmaterial-2-Seite aufgrund eines Unterschieds bei einer Zusammensetzung zwischen dem Hartlotmaterial 1 und dem Hartlotmaterial 2 verschieden ist, das Fluidkoeffizientenverhältnis α, das oben beschrieben wurde, als ein Mittelwert der Hartlotmaterial-1-Seite und der Hartlotmaterial-2-Seite bestimmt.
Das Folgende ist eine Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen eines Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumlegierungshartlotblechs, mit Ausführen von zumindest Warmbearbeitung, Kaltbearbeitung, einer oder mehreren Zwischenglühbehandlungen zwischen Walzdurchgängen bei der Kaltbearbeitung und einer abschließenden Glühbehandlung nach dem letzten Durchgang der Kaltbearbeitung auf einer gestapelten Struktur, die durch Stapeln eines Hartlotmaterialbarrens und eines Kernmaterialbarrens in dieser Reihenfolge bei dem Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Stapeln eines Hartlotmaterialbarrens, eines Kernmaterialbarrens und eines Hartlotmaterialbarrens in dieser Reihenfolge bei dem Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Stapeln eines Hartlotmaterialbarrens, eines Kernmaterialbarrens und eines Opferanodenmaterialbarrens in dieser Reihenfolge bei dem Verfahren gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschafft wird, zum Beschaffen des Aluminiumlegierungshartlotblechs, bei dem
ein Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach der letzten Zwischenglühbehandlung unter den Zwischenglühbehandlungen 20 bis 70% ist.
Insbesondere sind das Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und das Verfahren gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dasselbe, mit Ausnahme dass ihre gestapelten Strukturen, die einem Warmwalzen unterzogen werden, unterschiedlich sind. Bei der folgenden Erläuterung werden in Bezug auf dieselben Punkte bei den Verfahren das Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und das Verfahren gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kollektiv als „Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der vorliegenden Erfindung“ bezeichnet.
Das Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumlegierungshartlotblechs, mit Ausführen von zumindest Warmbearbeitung, Kaltbearbeitung, einer oder mehreren Zwischenglühbehandlungen zwischen Walzdurchgängen bei der Kaltbearbeitung und einer abschließenden Glühbehandlung nach dem letzten Durchgang der Kaltbearbeitung auf einer gestapelten Struktur, die durch Stapeln vorbestimmter Barren in vorbestimmter Reihenfolge beschafft wird.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumlegierungshartlotblechs gemäß der vorliegenden Erfindung werden zunächst Aluminiumlegierungen, die die gewünschten Zusammensetzungen aufweisen, die für das Kernmaterial, das Hartlotmaterial und/oder das Opferanodenmaterial verwendet werden, geschmolzen und zum Vorbereiten eines Kernmaterialbarrens, eines Hartlotmaterialbarrens und/oder eines Opferanodenmaterialbarrens gegossen. Die Verfahren zum Schmelzen und Gießen der Aluminiumlegierungen sind nicht insbesondere beschränkt, sondern gewöhnliche Verfahren werden verwendet.
Danach werden der Kernmaterialbarren, der Hartlotmaterialbarren und/oder der Opferanodenmaterialbarren homogenisiert, falls notwendig. Der bevorzugte Temperaturbereich einer Homogenisierung ist 400 bis 600°C, und die Homogenisierungszeit ist 2 bis 20 Stunden.
Danach werden der Kernmaterialbarren, der Hartlotmaterialbarren und/oder der Opferanodenmaterialbarren auf vorbestimmte Dicken planbearbeitet und werden die vorbestimmten Barren in der vorbestimmter Reihenfolge zum Beschaffen einer gestapelten Struktur gestapelt.
Der Kernmaterialbarren ist aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet, die Mn von 0,50 bis 2,00 Masse% und bevorzugt 0,60 bis 1,50 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, bevorzugt 0,50 bis 1,50 Masse% und besonders bevorzugt 0,70 bis 1,10 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,05 bis 1,50 Masse% und besonders bevorzugt 0,20 bis 1,00 Masse% und Fe von 1,00 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,05 bis 1,00 Masse% und besonders bevorzugt 0,05 bis 0,70 Masse% aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
Der Kernmaterialbarren kann ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von
0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,05 bis 0,80 Masse%, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,20 Masse% und Cr von 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,20 Masse% aufweisen. Beispiele für unvermeidbare Verunreinigungen, die in dem Kernmaterialbarren enthalten sind, umfassen Ag, B, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Ga, Ge, Li, Mo, Na, Ni, P, Pb, V, Hg, In, Sn, Sr und Zn. Der Kernmaterialbarren gemäß der vorliegenden Erfindung kann die unvermeidbaren Verunreinigungen aufweisen, solange der Gehalt jeder von ihnen 0,05 Masse% oder weniger ist.
Der Hartlotmaterialbarren ist aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,60 Masse%, Ti von 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,05 bis 0,10 Masse%, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,05 bis 0,10 Masse% und Cr von 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,05 bis 0,10 Masse% aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
Der Hartlotmaterialbarren kann ferner Bi von 1,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,004 bis 0,50 Masse% aufweisen.
Der Hartlotmaterialbarren kann ferner eines oder zwei oder mehr von Na von
0,050 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,003 bis 0,050 Masse% und besonders bevorzugt 0,005 bis 0,030 Masse%, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,003 bis 0,050 Masse% und besonders bevorzugt 0,005 bis 0,030 Masse% und Sb von 0,050 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,003 bis 0,050 Masse% und besonders bevorzugt 0,005 bis 0,030 Masse% aufweisen.
Der Hartlotmaterialbarren kann ferner Mg von 2,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,01 bis 1,00 Masse% aufweisen.
Der Hartlotmaterialbarren kann ferner eines oder zwei von Zn von 8,00 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,50 bis 8,00 Masse% und besonders bevorzugt 2,00 bis 4,00 Masse% und Cu von 4,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 1,00 bis 3,00 Masse% aufweisen.
Der Hartlotmaterialbarren kann ferner eines oder zwei von In von 0,100 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,005 bis 0,100 Masse% und besonders bevorzugt 0,010 bis 0,050 Masse% und Sn von 0,100 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,005 bis 0,100 Masse% und besonders bevorzugt 0,010 bis 0,050 Masse% aufweisen.
Der Hartlotmaterialbarren kann ferner Fe von 1,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,05 bis 0,50 Masse% aufweisen. Beispiele für unvermeidbare Verunreinigungen, die in dem Hartlotmaterialbarren enthalten sind, umfassen Ag, B, Be, Ca, Cd, Co, Ga, Ge, Li, Mo, Ni, P, Pb, V und Hg. Der Hartlotmaterialbarren gemäß der vorliegenden Erfindung kann diese unvermeidbaren Verunreinigungen aufweisen, solange der Gehalt jeder der Verunreinigungen 0,05 Masse% oder weniger ist.
Der Opferanodenmaterialbarren ist aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet, die Zn von 8,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 3,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
Der Opferanodenmaterialbarren kann ferner Mg von 3,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,50 bis 2,50 Masse% aufweisen.
Der Opferanodenmaterialbarren kann ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,30 bis 1,50 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,20 bis 1,00 Masse%, Fe von 1,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,05 bis 0,70 Masse%, Cu von 1,00 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,01 bis 0,30 Masse%, Ti von 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,20 Masse%, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,20 Masse% und Cr von 0,30 Masse% oder weniger und bevorzugt 0,10 bis 0,20 Masse% aufweisen.
Der Opferanodenmaterialbarren kann ferner eines oder zwei von In von
0,100 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,005 bis 0,10 Masse% und besonders bevorzugt 0,010 bis 0,050 Masse% und Sn von 0,100 Masse% oder weniger, bevorzugt 0,005 bis 0,100 Masse% und besonders bevorzugt 0,010 bis 0,050 Masse% aufweisen. Beispiele für unvermeidbare Verunreinigungen, die in dem Opferanodenmaterialbarren enthalten sind, umfassen Ag, B, Be, Ca, Cd, Co, Ga, Ge, Li, Mo, Na, Ni, P, Pb, V und Hg. Der Opferanodenmaterialbarren gemäß der vorliegenden Erfindung kann diese unvermeidbaren Verunreinigungen aufweisen, solange der Gehalt jeder der Verunreinigungen 0,05 Masse% oder weniger ist.
Bei Warmbearbeitung wird Warmwalzen bei 400 bis 550°C für eine gestapelte Struktur, die durch Stapeln vorbestimmter Barren in vorbestimmten Reihenfolge beschafft wird, ausgeführt. Bei Warmwalzen wird die gestapelte Struktur auf eine Dicke von beispielsweise 2 bis 8 mm gewalzt.
Bei der Kaltbearbeitung wird die warmgewalzte Struktur, die durch Ausführen von Warmbearbeitung beschafft wird, einem Kaltwalzen unterzogen. Bei der Kaltbearbeitung wird Kaltwalzen mit einer Mehrzahl von Durchgängen ausgeführt.
Bei der Kaltbearbeitung werden eines oder zwei oder mehr Male einer Zwischenglühbehandlung zwischen Durchgängen eines Kaltwalzens ausgeführt. Die Temperatur der Zwischenglühbehandlung ist 200 bis 500°C und bevorzugt 250 bis 400°C. Bei der Zwischenglühbehandlung wird die Temperatur auf die Zwischenglühbehandlungstemperatur erhöht, und ein Abkühlen kann prompt, nachdem die Temperatur die Zwischenglühbehandlungstemperatur erreicht, begonnen werden, oder ein Abkühlen kann begonnen werden, nachdem die Struktur für bestimmte Zeit bei der Zwischenglühbehandlungstemperatur gehalten wird, nachdem die Temperatur die Zwischenglühbehandlungstemperatur erreicht. Die Zeit, für die die Temperatur bei der Zwischenglühbehandlungstemperatur gehalten wird, ist 0 bis 10 Stunden und bevorzugt 1 bis 5 Stunden.
Nach Kaltwalzen wird die kaltgewalzte Struktur, die durch Kaltbearbeitung beschafft wird, einer abschließenden Glühbehandlung zum Glühbehandeln der kaltgewalzten Struktur bei 300 bis 500°C und bevorzugt 350 bis 450°C unterzogen. Bei der abschließenden Glühbehandlung wird die Temperatur auf die abschließende Glühbehandlungstemperatur erhöht, und ein Abkühlen kann prompt, nachdem die Temperatur die abschließende Glühbehandlungstemperatur erreicht, begonnen werden, oder ein Abkühlen kann begonnen werden, nachdem die Struktur für bestimmte Zeit bei der abschließenden Glühbehandlungstemperatur gehalten wird, nachdem die Temperatur die abschließende Glühbehandlungstemperatur erreicht. Die Zeit, für die die Temperatur bei der abschließenden Glühbehandlungstemperatur gehalten wird, ist 0 bis 10 Stunden und bevorzugt 1 bis 5 Stunden.
Zudem ist bei dem Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung ein Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach der letzten Zwischenglühbehandlung unter den Zwischenglühbehandlungen 20 bis 70%. Insbesondere wird bei dem Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung, nachdem die letzte Zwischenglühbehandlung ausgeführt wird, eine Kaltbearbeitung derart ausgeführt, dass das Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) auf 20 bis 70% bei Kaltwalzen vor der abschließenden Glühbehandlung festgelegt wird. Durch Festlegen des Bearbeitungsverhältnisses (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach der letzten Zwischenglühbehandlung auf 20 bis 70% wird die Korngröße des Kernmaterials auf 20 bis 300 µm und bevorzugt 50 bis 200 µm angepasst.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Zwischenglühbehandlung in Bezug auf eine Kornvergröberung des Kernmaterials die Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 300°C oder mehr gehalten wird, bevorzugt auf 3 Stunden oder mehr festgelegt, wird die Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 340°C oder mehr gehalten wird, auf 1 Stunde oder mehr festgelegt, und wird die Abkühlungsgeschwindigkeit auf 300°C/Stunde oder weniger festgelegt.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der abschließenden Glühbehandlung in Bezug auf eine Kornvergröberung des Kernmaterials die Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 300°C oder mehr gehalten wird, bevorzugt auf 3 Stunden oder mehr festgelegt, wird die Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 340°C oder mehr gehalten wird, auf 1 Stunde oder mehr festgelegt, und wird die Abkühlungsgeschwindigkeit auf 300°C/Stunde oder weniger festgelegt.
Das Aluminiumlegierungsplattierungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch Ausführen des Verfahrens zum Herstellen des Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es oben beschrieben wurde, beschafft.
Beispiele werden nachfolgend zum besonderen Erläutern der vorliegenden Erfindung dargestellt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beispiele, die nachfolgend dargestellt werden, beschränkt.
BEISPIELE
Durch Stranggießen wurden die Hartlotmaterialbarren, die Opferanodenmaterialbarren und die Kernmaterialbarren, die die chemischen Zusammensetzungen, die in Tabelle 1 dargestellt sind, aufwiesen, vorbereitet. Danach wurden die Kernmaterialbarren homogenisiert und danach einer Planbearbeitung zum Reduzieren der Dicke der Kernmaterialbarren auf eine vorbestimmte Dicke unterzogen. Danach wurden die Hartlotmaterialbarren und die Zwischenmaterialbarren einem Warmwalzen zum Festlegen der Dicken der Hartlotmaterialbarren und der Opferanodenmaterialbarren auf vorbestimmte Dicken unterzogen. Die Hartlotmaterialbarren, die Opferanodenmaterialbarren und die Kernmaterialbarren, die wie oben beschrieben beschafft wurden, wurden mit Kombinationen, wie sie in Tabelle 1 dargestellt sind, zum Vorbereiten gestapelter Strukturen überlagert. Jede der beschafften gestapelten Strukturen wurde zum Verbinden des Kernmaterialbarrens und des Hartlotmaterialbarrens und Vorbereiten eines Plattierungsmaterials, das eine Dicke von 3,0 mm aufwies, warmgewalzt. Jedes der beschafften Plattierungsmaterialien wurde einem Kaltwalzen, einer Zwischenglühbehandlung, einem Kaltwalzen und einer abschließenden Glühbehandlung in dieser Reihenfolge zum Beschaffen eines Testmaterials, das eine Dicke von 0,4 bis 1,0 mm aufwies, unterzogen. Die Zwischenglühbehandlung und die abschließende Glühbehandlung wurden bei einer Haltetemperatur von 400°C und mit der Haltezeit von drei Stunden ausgeführt. Tabelle 2 stellt das Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis (%) = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) von einer Dicke (t_a) nach der Zwischenglühbehandlung zu einer Dicke (t_b) vor der abschließenden Glühbehandlung dar.
<Messung der Korngröße>
Der Querschnitt (L-LT-Fläche) jedes der vorbereiteten Testmaterialen wurde einer Hochglanzpolitur zum Ausführen einer Oberflächenformung unterzogen, danach einem Barker-Ätzen unterzogen, und eine Mikroaufnahme wurde aufgenommen. In der Mikroaufnahme wurde ein Liniensegment parallel zu einer Grenzfläche zwischen dem Hartlotmaterial und dem Kernmaterial auf dem Hartlotmaterial und dem Kernmaterial gezeichnet, wurde die Anzahl von Körnern, die mit dem Liniensegment geschnitten wurden, gezählt, und wurden die Korngrößen des Hartlotmaterials und des Kernmaterials jedes Testmaterials mit der Berechnungsformel Korngröße (µm) = Länge des Liniensegment (mm) × 1000/Anzahl geschnittener Körner/Mikroaufnahmenvergrößerungen berechnet. Man nehme an, dass die Anzahl an Körnern an dem Endabschnitt des Liniensegments 0,5 war. Tabelle 1 stellt die Korngröße des Hartlotmaterials dar. In Tabelle 1 bezeichnet A die Korngröße gleich oder mehr als 5 µm, und bezeichnet X die Korngröße kleiner als 5 µm. In Bezug auf die Korngröße des Kernmaterials stellt Tabelle 2 Ergebnisse der Korngröße dar. In Tabelle 2 bezeichnet X die Korngröße, die 300 µm überschreitet, bezeichnet A die Korngröße gleich oder kleiner als 300 µm und gleich oder mehr als 200 µm, bezeichnet B die Korngröße kleiner als 200 µm und gleich oder mehr als 100 µm, bezeichnet C die Korngröße kleiner als 100 µm und gleich oder mehr als 50 µm, bezeichnet D die Korngröße kleiner als 50 µm und gleich oder mehr als 20 µm, und bezeichnet Y die Korngröße kleiner als 20 µm.
<Auswertung der Hartlötbarkeit>
Das Testmaterial, das eine Größe von 50 mm × 50 mm aufwies und lediglich einer Entfettung mit Aceton unterzogen wurde (nicht geätzt), das Testmaterial, das einer Entfettung mit Aceton unterzogen und danach mit schwacher Säure geätzt wurde (geätzt), und ein 3003-Legierungsblechmaterial, das eine Dicke von 0,1 mm aufwies und einer Wellenbildung unterzogen und danach entfettet wurde, wurden vorbereitet und auf dem Miniaturkern, der in 1 dargestellt ist, montiert.
Danach wurde eine Hartlöterhitzung in einem Stickstoffgasofen ausgeführt. Der Stickstoffgasofen war ein Kleinserienexperimentalofen. Die Sauerstoffkonzentration bei Hartlöten wurde auf 15 bis 20 ppm festgelegt. Die maximale Temperatur jedes der Teststücke wurde auf 600°C festgelegt.
Danach wurde die gewellte Lamelle nach Hartlöten von dem Miniaturkern abgeschnitten. Danach wurden die Längen der Spuren der Kehlen, die auf jeder Platte vorlagen, in der Breitenrichtung der Platte gemessen, und die Summe von ihnen wurde berechnet. Abgesehen davon wurde die Summe von Längen der Kehlen in der Breitenrichtung in dem Fall, dass angenommen wurde, dass die Platte und die gewellte Lamelle vollständig verbunden waren, berechnet. Dann wurde das Verhältnis des ersteren Werts zu dem letzteren Wert als das Verbindungsverhältnis (%) der gewellten Lamelle bei jedem Testmaterial angesehen. Der letztere Wert kann beispielsweise durch Multiplizieren der Breite der gewellten Lamelle mit der Anzahl oberer Abschnitte der gewellten Lamelle berechnet werden. Das Verbindungsverhältnis wurde für jedes von dem oberen Teststück und dem unteren Teststück berechnet.
<Tropftypfluiditätstest>
Die Testmaterialien von 0,4 bis 1,0 mm, die durch den obigen Prozess beschafft wurden, und die Testmaterialien, die durch Ausüben einer 5%-Dehnung durch Kaltwalzen auf die Testmaterialien von 0,4 bis 1,0 mm, die durch die obige Bearbeitung beschafft wurden, beschafft wurden (Testmaterialien, die durch Walzen des Testmaterials auf eine Dicke von 0,38 mm erhalten wurden, wenn das Testmaterial eine Dicke von 0,4 mm aufwies), wurden einem Tropftypfluiditätstest zum Bestimmen ihrer Fluidkoeffizienten unterzogen.
Zunächst wurde jedes der Testmaterialien auf eine Größe von 40 mm (Breite) × 60 mm (Länge) zugeschnitten, wobei die Walzrichtung als die Längsrichtung diente, und mit zwei Aufhängungslöchern 3 φ versehen, und danach wurde ein Gewicht (W0) davon gemessen. Danach wurden die Testmaterialien aufgehängt, wie in 2, 3 oder 4 dargestellt ist, in einem Stickstoffgasofen auf die maximale Temperatur von 600°C mit einer durchschnittlichen Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 20°C/min von der Raumtemperatur auf 600°C erhitzt und für drei Minuten bei 600°C gehalten. Nach dem Erhitzungstest wurde der Hartlotmaterialablagerungsabschnitt (B) zum Messen des Gewichts (WB) davon abgeschnitten, und wurde der Fluidkoeffizient (K) durch Gleichung (1) bestimmt: $K = (4 WB - W 0) / (3 W 0 \times Plattierungsverh \ddot{a} ltnis)$
Danach wurde das Verhältnis α des Fluidkoeffizienten K_a des Testmaterials, nachdem die 5%-Dehnung ausgeübt wurde, zu dem Fluidkoeffizienten K_b des Testmaterials, bevor die Dehnung ausgeübt wurde, durch Gleichung (2) berechnet: $α = K_{a} {/K}_{b}$
Tabelle 1 stellt den Wert von α dar, A bezeichnet ein α, das den Wert von 0,8 oder mehr aufweist, B bezeichnet ein α, das den Wert kleiner als 0,8 und gleich oder mehr als 0,65 aufweist, C bezeichnet ein α, das den Wert kleiner als 0,65 und gleich oder mehr als 0,55 aufweist, und X bezeichnet ein α, das den Wert kleiner als 0,55 aufweist.
In dem Punkt „Hartlötergebnisse von Miniaturkerntestmaterialien“ in Tabelle 1 bezeichnet A den Fall, dass sowohl ein Verbindungsverhältnis auf dem oberseitigen Testmaterial als auch ein Verbindungsverhältnis des unterseitigen Testmaterials 85% oder mehr waren, und bezeichnet x den Fall, dass die Verbindungsverhältnisse kleiner als 85% waren, infolge eines Ausführens eines Hartlötens für die Miniaturkerntestmaterialien. Bei Auswertung einer Hartlötbarkeit des vorliegenden Beispiels wurde der Fall, dass der Durchschnitt der Verbindungsverhältnisse 85% oder mehr war, als ein akzeptables Material bestimmt, da es ausgezeichnete Hartlötbarkeit aufwies. Zudem wurde der Fall, dass der Durchschnitt der Verbindungsverhältnisse kleiner als 85% war, als ein nicht akzeptables Material bestimmt, da es schlechte Hartlötbarkeit aufwies.

[Table 1]

	TESTMATERIAL NR.	PLAT-TIERUNGSSTRUK TUR	CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG (Masse %)									PLATTIERUNGSVERHÄLTNIS (%)
	TESTMATERIAL NR.	PLAT-TIERUNGSSTRUK TUR	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Zn	Ti	Bi	ANDERE	PLATTIERUNGSVERHÄLTNIS (%)
ERFINDUNGS BEISPIEL	1	HARTLOTMATERIAL 1	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	-	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	0,80	0,80	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	-	-	10
	2	HARTLOTMATERIAL 1	5,00	-	-	0,10	-	-	-	0,10	-	10
		KERNMATERIAL	0,10	0,10	-	1,00	0,80	-	0,05	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	5,00	-	-	0,10	-	-	-	0,10	-	10
	3	HARTLOTMATERIAL 1	12,50	-	-	1,50	-	-	-	0,02	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	12,50	-	-	1,50	-	-	-	0,02	-	10
	4	HARTLOTMATERIAL 1	10,20	0,20	2,00	-	-	3,00	-	-	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	10,20	0,20	2,00	-	-	3,00	-	-	-	10
	5	HARTLOTMATERIAL 1	10,20	0,20	-	-	-	-	0,15	0,10	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	0,15	1,20	1,20	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	10,20	0,20	-	-	-	-	0,15	0,10	-	10
	6	HARTLOTMATERIAL 1	10,20	0,20	-	0,06	1,00	-	-	0,30	In: 0,020	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	1,00	1,00	0,50	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	10,20	0,20	-	0,06	1,00	-	-	0,30	In: 0,020	10
	7	HARTLOTMATERIAL 1	10,20	0,20	-	-	-	-	-	0,10	Sr: 0,020	10
		KERNMATERIAL	1,00	0,50	-	1,70	0,50	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	10,20	0,20	-	-	-	-	-	0,10	Sr: 0,020	10
	8	HARTLOTMATERIAL 1	12,50	-	-	-	-	-	0,25	0,02	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	12,50	-	-	-	-	-	0,25	0,02	-	10
	9	HARTLOTMATERIAL 1	10,20	0,20	-	0,60	-	-	-	0,10	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	12,50	-	-	0,60	-	-	-	0,02	-	10
	10	HARTLOTMATERIAL	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,02	-	10
	10	KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
	11	HARTLOTMATERIAL	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,02	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
		OPFERANODENMATERIAL	0,20	0,20	-	-	-	-	-	-	-	10
	12	HARTLOTMATERIAL	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,02	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
		OPFERANODENMATERIAL	0,30	0,30	-	-	-	2,00	-	-	-	10
	13	HARTLOTMATERIAL	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,02	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
		OPFERANODENMATERIAL	0,30	0,30	-	-	-	0,50	-	-	In: 0,020	10
	14	HARTLOTMATERIAL	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,02	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
		OPFERANODENMATERIAL	0,50	0,50	-	-	2,50	4,00	-	-	-	10
	15	HARTLOTMATERIAL	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,02	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
		OPFERANODENMATERIAL	0,70	0,70	0,10	1,50	0,50	1,00	-	-	-	10
	16	HARTLOTMATERIAL	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,02	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,80	-	-	-	-	-
		OPFERANODENMATERIAL	1,00	0,30	0,30	-	0,10	3,00	-	-	-	10
VERGLEICHSBEISPIEL	R1	HARTLOTMATERIAL 1	10,20	0,20	-	-	-	-	-	0,10	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	0,80	0,80	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	10,20	0,20	-	-	-	-	-	0,10	-	10
	R2	HARTLOTMATERIAL 1	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,10	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	0,20	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,10	-	10
	R3	HARTLOTMATERIAL 1	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,10	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	1,20	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,10	-	10
	R4	HARTLOTMATERIAL 1	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,10	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	1,20	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	10,20	0,20	-	0,30	-	-	-	0,10	-	10
	R5	HARTLOTMATERIAL 1	3,00	0,20	-	0,30	-	-	-	0,10	-	10
		KERNMATERIAL	0,20	0,20	-	1,00	1,20	-	-	-	-	-
		HARTLOTMATERIAL 2	3,00	0,20	-	0,30	-	-	-	0,10	-	10

[Table 2]

	TEST-MATERIAL NR.	PLAT-TIERUNGSS TRUKTUR	BEARBEI-TUNGSVER-HÄLTNIS VON ZWISCHEN-GLÜHBE-HANDLUNGS-DICKE ZU ABSCHLIEßENDER DICKE (%)	BEDINGUNEN FÜR ZWISCHENGLÜHBEHANDLUNG UND ABSCHLIEßENDE GLÜHBEHANDLUNG			KERN-MATERIAL KORNGRÖßE (µm)	HARTLOT-MATERIAL KORNGRÖßE (µm)	HARTLÖTERGEBNISSE VON MINIA-TURKERNTESTMATE-RIALIEN		FLUIDKOEFFIZIENTEN-VERHÄLTNIS α
	TEST-MATERIAL NR.	PLAT-TIERUNGSS TRUKTUR		ZEIT WÄHREND DER DIE STRUKTUR BEI 300°C ODER MEHR GEHALTEN WIRD	ZEIT WÄHREND DER DIE STRUKTUR BEI 340°C ODER MEHR GEHALTEN WIRD	AB-KÜHLUNGS GESCHWIN DIGKEIT* (°C/h)	KERN-MATERIAL KORNGRÖßE (µm)	HARTLOT-MATERIAL KORNGRÖßE (µm)	NICHT GEÄTZT	GEÄTZT	FLUIDKOEFFIZIENTEN-VERHÄLTNIS α
	1	HARTLOTMATERIAL 1	50	8	3	200 oder weniger	B	A	◯	◯	B
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
	2	HARTLOTMATERIAL 1	50	3.5	1.5	280 oder weniger	B	A	◯	◯	B
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
ERFINDUNGS-BEISPIEL	3	HARTLOTMATERIAL 1	50	10	6	100 oder weniger	B	A	◯	◯	A
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
	4	HARTLOTMATERIAL 1	50	8	4	100 oder weniger	B	A	◯	◯	A
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
	5	HARTLOTMATERIAL 1	50	8	4	100 oder weniger	B	A	◯	◯	B
	5	KERNMATERIAL HARTLOTMATERIAL 2	50	8	4	100 oder weniger	B	A	◯	◯	B
	6	HARTLOTMATERIAL 1	50	15	8	50 oder weniger	B	A	◯	◯	A
		KERNMATERIAL HARTLOT-
		MATERIAL 2
	7	HARTLOTMATERIAL 1	50	8	4	100 oder weniger	D	A	◯	◯	B
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
	8	HARTLOTMATERIAL 1	20	8	4	100 oder weniger	A	A	◯	◯	A
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
	9	HARTLOTMATERIAL 1	50	8	4	100 oder weniger	B	A	◯	◯	B
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
	10	HARTLOTMATERIAL	50	10	6	100 oder weniger	B	A	◯	◯	A
		KERNMATERIAL

	11	HARTLOTMATERIAL	50	10	6	100 oder weniger	B	A	◯	◯	A
		KERNMATERIAL
		OPFERANO DENMATE-RIAL
	12	HARTLOTMATERIAL	50	10	6	100 oder weniger	B	A	◯	◯	A
	12	KERNMATERIAL OPFERANO DENMATE-RIAL	50	10	6	100 oder weniger	B	A	◯	◯	A
	13	HARTLOTMATERIAL	50	10	6	100 oder weniger	B	A	◯	◯	A
		KERNMATERIAL
		OPFERANO DENMATE-RIAL
	14	HARTLOTMATERIAL	50	10	6	100 oder weniger	B	A	◯	◯	A
		KERNMATERIAL
		OPFERANO DENMATE-RIAL
	15	HARTLOTMATERIAL	50	10	6	100 oder weniger	B	A	◯	◯	A
		KERNMATERIAL
		OPFERANO DENMATE-RIAL
	16	HARTLOTMATERIAL	50	10	6	100 oder weniger	B	A	◯	◯	A
		KERNMATERIAL
		OPFERANO DENMATE-RIAL
	R1	HARTLOTMATERIAL 1	50	10	6	100 oder weniger	A	×	×	×	A
VER-GLEICHSBEIS PIEL		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
	R2	HARTLOTMATERIAL 1	50	10	6	100 oder weniger	A	A	×	×	A
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
	R3	HARTLOTMATERIAL 1	90	8	4	100 oder weniger	Y	A	◯	◯	×
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
	R4	HARTLOTMATERIAL 1	60	2,5	0,5	500 oder mehr	Y	A	◯	◯	×
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2
	R5	HARTLOTMATERIAL 1	50	8	4	100 oder weniger	B	A	×	×	B
		KERNMATERIAL
		HARTLOTMATERIAL 2

*Gibt Werte an dem Punkt an, wenn die Abkühlungsgeschwindigkeit bei Abkühlung maximal wird

Wie in Tabelle 1 und Tabelle 2 dargestellt ist, ist verifiziert worden, dass die Testmaterialien, die als Beispiele für die vorliegende Erfindung dienten, den ausgezeichneten Verbindungszustand bei dem akzeptablen Niveau und das Fluidkoeffizientenverhältnis α von 0,55 oder mehr erzielen.
Dagegen wiesen die Vergleichsbeispiele, die in Tabelle 1 und Tabelle 2 dargestellt sind, die folgenden Ergebnisse auf.
Bei dem Teststück R1 war, da keines von Mn, Ti, Zr und Cr zu dem Hartlotmaterial hinzugefügt war, die Korngröße der Hartlotmaterialien klein, und wurde das Verbindungsverhältnis verringert, da zu viel Mg-Menge in die Oberfläche diffundiert wurde. Bei dem Teststück R2 war die Mg-Konzentration des Kernmaterials niedrig, wurde der Oxidfilm bei Hartlöterhitzung nicht ausreichend aufgebrochen und wurde das Verbindungsverhältnis verringert. Bei den Teststücken R3 und R4 waren die Korngrößen der Kernmaterialien klein, verursachten die Hartlotmaterialien Erosion in den Kernmaterialien, und wurden die Fluidkoeffizienten verringert. Bei dem Teststück R5 war die Si-Konzentration des Hartlotmaterials niedrig und wurde das Verbindungsverhältnis verringert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4547032 [0007]

Claims

Aluminiumlegierungshartlotblech, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum verwendet wird und aus einem Zweischichtenmaterial ausgebildet ist, bei dem ein Hartlotmaterial und ein Kernmaterial in dieser Reihenfolge gestapelt sind, bei dem das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist und eine Korngröße von 20 bis 300 µm aufweist, welche Aluminiumlegierung Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das Hartlotmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr ist.
Aluminiumlegierungshartlotblech nach Anspruch 1, bei dem das Hartlotmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,00 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist.
Aluminiumlegierungshartlotblech nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Kernmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Aluminiumlegierungshartlotblech, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum verwendet wird und aus einem Dreischichtenmaterial ausgebildet ist, bei dem ein Hartlotmaterial, ein Kernmaterial und ein Hartlotmaterial in dieser Reihenfolge gestapelt sind, bei dem das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist und eine Korngröße von 20 bis 300 µm aufweist, welche Aluminiumlegierung Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, jedes der Hartlotmaterialien aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr vonn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr ist.
Aluminiumlegierungshartlotblech nach Anspruch 4, bei dem jedes der Hartlotmaterialien ferner eines oder zwei oder mehr von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,00 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist.
Aluminiumlegierungshartlotblech nach Anspruch 4 oder 5, bei dem das Kernmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Aluminiumlegierungshartlotblech, das zum Hartlöten eines Aluminiummaterials in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum verwendet wird und aus einem Dreischichtenmaterial ausgebildet ist, bei dem ein Hartlotmaterial, ein Kernmaterial und ein Opferanodenmaterial in dieser Reihenfolge gestapelt sind, bei dem das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist und eine Korngröße von 20 bis 300 µm aufweist, welche Aluminiumlegierung Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das Hartlotmaterial aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das Opferanodenmaterial aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Zn von 8,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und bei einem Tropftypfluiditätstest ein Verhältnis α (α = K_a/K_b) eines Fluidkoeffizienten K_a, nachdem eine 5%-Dehnung ausgeübt wird, zu einem Fluidkoeffizienten K_b, bevor die Dehnung ausgeübt wird, 0,55 oder mehr ist.
Aluminiumlegierungshartlotblech nach Anspruch 7, bei dem das Opferanodenmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Mg von 3,00 Masse% oder weniger, Si von 1,50 Masse% oder weniger, Fe von 1,00 Masse% oder weniger, Cu von 1,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger, Cr von 0,30 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger und Sn von 0,100 Masse% oder weniger aufweist.
Aluminiumlegierungshartlotblech nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das Hartlotmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,00 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist.
Aluminiumlegierungshartlotblech nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem das Kernmaterial ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs eines der Ansprüche 1 bis 3, mit Ausführen von zumindest Warmbearbeitung, Kaltbearbeitung, einer oder mehreren Zwischenglühbehandlungen zwischen Walzdurchgängen bei der Kaltbearbeitung und einer abschließenden Glühbehandlung nach einem letzten Durchgang der Kaltbearbeitung auf einer gestapelten Struktur, die durch Stapeln eines Hartlotmaterialbarrens und eines Kernmaterialbarrens in dieser Reihenfolge beschafft wird, zum Beschaffen des Aluminiumlegierungshartlotblechs, bei dem der Kernmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, der Hartlotmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,0 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und ein Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach einer letzten Zwischenglühbehandlung unter den Glühbehandlungen 20 bis 70% ist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach Anspruch 11, bei dem der Hartlotmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,0 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der Kernmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs eines der Ansprüche 4 bis 6, mit Ausführen von zumindest Warmbearbeitung, Kaltbearbeitung, einer oder mehreren Zwischenglühbehandlungen zwischen Walzdurchgängen bei der Kaltbearbeitung und einer abschließenden Glühbehandlung nach einem letzten Durchgang der Kaltbearbeitung auf einer gestapelten Struktur, die durch Stapeln eines Hartlotmaterialbarrens, eines Kernmaterialbarrens und eines Hartlotmaterialbarrens in dieser Reihenfolge beschafft wird, zum Beschaffen des Aluminiumlegierungshartlotblechs, bei dem der Kernmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, jeder der Hartlotmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und ein Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach einer letzten Zwischenglühbehandlung unter den Zwischenglühbehandlungen 20 bis 70% ist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach Anspruch 14, bei dem jeder der Hartlotmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,0 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach Anspruch 14 oder 15, bei dem der Kernmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs eines der Ansprüche 7 bis 10, mit Ausführen von zumindest Warmbearbeitung, Kaltbearbeitung, einer oder mehreren Zwischenglühbehandlungen zwischen Walzdurchgängen bei der Kaltbearbeitung und einer abschließenden Glühbehandlung nach einem letzten Durchgang der Kaltbearbeitung auf einer gestapelten Struktur, die durch Stapeln eines Hartlotmaterialbarrens, eines Kernmaterialbarrens und eines Opferanodenmaterialbarrens dieser Reihenfolge beschafft wird, zum Beschaffen des Aluminiumlegierungshartlotblechs, bei dem der Kernmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Mn von 0,50 bis 2,00 Masse%, Mg von 0,40 bis 2,00 Masse%, Si von 1,50 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, der Hartlotmaterialbarren aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Si von 4,00 bis 13,00 Masse% aufweist und ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, der Opferanodenmaterialbarren aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, die Zn von 8,00 Masse% oder weniger aufweist, wobei der Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und ein Bearbeitungsverhältnis (Bearbeitungsverhältnis = ((t_a-t_b)/t_a) × 100) einer Dicke t_b vor der abschließenden Glühbehandlung zu einer Dicke t_a nach einer letzten Zwischenglühbehandlung unter den Zwischenglühbehandlungen 20 bis 70% ist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach Anspruch 17, bei dem der Opferanodenmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Mn von 2,00 Masse% oder weniger, Mg von 3,00 Masse% oder weniger, Si von 1,50 Masse% oder weniger, Fe von 1,00 Masse% oder weniger, Cu von 1,00 Masse% oder weniger, Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger, Cr von 0,30 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger und Sn von 0,100 Masse% oder weniger aufweist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach Anspruch 17 oder 18, bei dem der Hartlotmaterialbarren ferner eines oder zwei von Bi von 1,00 Masse% oder weniger, Na von 0,050 Masse% oder weniger, Sr von 0,050 Masse% oder weniger, Sb von 0,050 Masse% oder weniger, Mg von 2,00 Masse% oder weniger, Zn von 8,00 Masse% oder weniger, Cu von 4,00 Masse% oder weniger, In von 0,100 Masse% oder weniger, Sn von 0,100 Masse% oder weniger und Fe von 1,00 Masse% oder weniger aufweist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem der Kernmaterialbarren ferner eines oder zwei oder mehr von Ti von 0,30 Masse% oder weniger, Cu von 1,20 Masse% oder weniger, Zr von 0,30 Masse% oder weniger und Cr von 0,30 Masse% oder weniger aufweist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach einem der Ansprüche 11 bis 20, bei dem bei der Zwischenglühbehandlung eine Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 300°C oder mehr gehalten wird, 3 Stunden oder mehr ist, eine Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 340°C oder mehr gehalten wird, 1 Stunde oder mehr ist, und eine Abkühlungsgeschwindigkeit 300°C/Stunde oder weniger ist.
Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungshartlotblechs nach einem der Ansprüche 11 bis 21, bei dem bei der abschließenden Glühbehandlung eine Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 300°C oder mehr gehalten wird, 3 Stunden oder mehr ist, eine Zeit, für die die gestapelte Struktur bei 340°C oder mehr gehalten wird, 1 Stunde oder mehr ist, und eine Abkühlungsgeschwindigkeit 300°C/Stunde oder weniger ist.