DE2629838B2

DE2629838B2 - Aluminiumblech für Finnen bei Wärmetauschern und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE2629838B2
Application number: DE2629838A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Yokohama Kanagawa Chikuda; Akira Kobe Hyogo Fujiwara; Yoshinobu Shimonoseki Yamaguchi Kitao; Tochigi Moka; Hiroshi Murakado; Kazuhiro Nakata; Tetsuo Tamiya; Eiki Usui
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1975-07-02
Filing date: 1976-07-02
Publication date: 1981-03-19
Also published as: FR2316348B1; DE2629838C3; NO762304L; CH617720A5; DE2629838A1; FR2316348A1; SE431102B; SE7607506L; US4072542A

Description

30

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aluminiumblech zur Verwendung bei der Her ".teilung von Finnen für Wärmeaustauscher genpU Oberbegriff des Hauptanspruchs und auf ein zugehöriges herstellungsverfahren für solche Bleche.

Finnen werden sehr viel bei z. B. rohrartigen Wärmeaustauschern eingesetzt, damit der Wärmeaustauschbereich verbessert und der Nutzungsgrad vergrö- Bert wird. Üblicherweise verwendet man für solche Finnen Aluminiumlegierungen bzw. entsprechende Metallbleche. Die dabei eingesetzten Aluminiumlegierungen haben Zugfestigkeitswerte von etwa 70 bis 130 N/mm². Solche Bleche müssen verhältnismäßig dick sein, damit eine genügende Festigkeit erreicht wird. Wenn man zwecks Materialeinsparung versucht, dünnere Metallbleche für die Finnen einzusetzen, ergeben sich bei der Blecliverformung (Lochen, Austopfen, Tiefziehen, Umbördeln) vielfach Risse und Brüche, da die so bisher bekannten Aluminiumlegierungsbleche nicht den dafür nötigen höheren Zugfestigkeitsanforderungen genügen; die bekannten Blechzusammensetzungen ergeben auch nicht genügend Anschmiegsamkeit bei der Anpassung der Finnen an die Wärmeaustauscherrohre, so daß der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung vermindert wird. Diese unzureichenden Materialeigenschaften beruhen ganz wesentlich u. a. darauf, daß die Aluminiumlegierungen nach bisheriger Kenntnis einer Rekristallisation unterworfen werden mußten, bevor sie f>o weiterverarbeitet und als Bleche verformt und eingesetzt werden konnten. Jedoch haben solche Bleche nicht genügend Festigkeit, wenn sie in dünner Form verwendet werden.

Aus dem Aluminium-Taschenbuch (1974), S. 65—69, f>5 145, 210-212, 219, 378 und 491 sind Al-Legierungen bekannt, bei denen Kaltwalzen, kritischer Verformungsgrad, Grobkornbildung bei der Rekristallisation, Tief ziehfähigkeit und Narbigkeit generell erörtert sind, ferner auch unter Zusatz bestimmter weiterer Elemente. Aus der Literarjrstelle »Constitution of Binary Alloys« (1958), S. 138-141 gehen z.B. Einflüsse von Τι-Zusatz hervor. Man ersieht jedoch aus dieser Literatur keine speziellen Arbeitsanweisungen für Finnen von Wärmeaustauschern.

Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in der Schaffung eines Aluminiumblechmaterials und eines entsprechenden Herstellungsverfahrens dafür, wodurch dünnere und besser verformbare Metallbleche mit hoher Festigkeit für solche- Finnen von Wärmeaustauschern erhalten werden können, wobei keine Brüche und Risse während der Verformungsstufen auftreten.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil gemäß Hauptanspruch und damit in Verbindung gemäß Anspruch 3 gelöst Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist aus Anspruch 2 ersichtlich.

Man geht von Aluminiumlegierungsplatten aus. In der Legierung liegt e'n besonders günstiger Mengenbereich der zur peritektischen Reaktion befähigten Elemente bei 0,1 bis 0,2%. Titan, Zirkonium und/oder Molybdän sind in der Legierung die bevorzugten Zusatzelemente.

Allgemein gilt, daß die Untergrenze von 0,05% des zur peritektischen Reaktion befähigten Elements für die Erzielung der nötigen Verformbarkeit wesentlich ist, dsgl. die Obergrenze von 0,4% (bei nur einem Element) bzw. 0,5% (bei zwei oder mehr Elementen); dsgl. sind diese Grenzen wesentlich für die Gießeigenschaften.

Cu, Mg und Mn bewirken eine Vergrößerung der Festigkeit; wenn die Cu-Menge bis zu 0,25% geht, kann eine Festigkeitsverbesserung erzielt werden; wenn jedoch der Cu-Anteil über 0,25% liegt, wird der Korrosionswiderstand vermindert. Mg und Mn werden in einer Menge bis zu 0,5% eingesetzt. Bei bis zu 0,5% wird die Festigkeit verbessert, darüber hinaus jedoch nicht.

Fe verhindert die Narbenbildung während des

Tiefziehens beim Finnen-Verformverfabren. Wenn Fe in einer Menge bis zu 0,7% vorhanden ist, wird Narbenbildung verhindert bei gleichzeitiger Verbesserung der Verformbarkeit und einer Verfeinerung in der Kristallbildung. Ein Fe-Gehalt oberhalb von 0,7% ist zu vermeiden, da sonst der Korrosionswiderstand vermindert wird.

Be verhindert die Oxidation der Schmelze; besonders bei Anwesenheit von Mg od. dgl. wird Be in einem Mengenanteil bis zu 0,002% verwendet. ι ο

B dient der Verfeinerung der Kristalle und des Gußgefüges, wenn es in Form von T1B2 eingebracht wird (Menge bis zu 0,1%).

Si und Seltene Erdmetalle sind an sich nur als Verunreinigungen anzusehen. Dabei kann z. B. Si in einer Menge bis zu 0,7% vorhanden sein.

Zur Regelung der Konosionsprobleme von Al-Rohren kann im Finnenmaterial Zn in einer Menge von 0,5 bis 2,0% vorhanden sein. Wenn die Zn-Menge weniger als 0,5% beträgt, kann das Eiektrodenpotential nicht hinreichend eingestellt werden; wenn die Zn-Menge größer als 2,0% ist, geht Korrosion in den Finnen zu schnell voran. Im Fall eines üblichen, _:us Kupfer hergestellten Wärmeaustauschers kann die Zn-Menge aus Gründen des Korrosionswiderstandes unterhalb 0,25% gehalten werden.

Die nach dem Homogenisieren erhaltene Platte wird unter Bedingungen warmgewalzt, die entsprechend dem Walzprogramm eingestellt sind, das im Hinblick auf das nachfolgende Kaltwalzen festgelegt ist Beim Warmwalzen erhält man eine Blechdicke zwischen 2 und 25 mm; die Temperatur am Ende des Warmwalzvorgangs liegt zwischen 250 und 500⁰C.

Beim anschließenden Kaltwalzen ist der Abwalzgrad wichtig, d. h. mindestens 20%. Bei einem Wert < 20% können die erwünschte Festigkeit und Verformbarkeit nicht erreicht werden. Vorzugsweise liegt der Abwalzgrad der Kaltwalzstufe bei mindestens 70%. Unter diesen Bedingungen können harte Materialien erhalten werden.

Zwiscisenglühungen nach dem Kamnierofen-Verfahren (unter Verwendung von Heizschlangen) laufen bei einer Temperatur unterhalb von 400° C ab. Wenn das Glühen im Schnellheizverfahren, z. B. mit kontinuierlichen Glühverfahren durchgeführt wird, kann eine Temperatur von 400 bis 600° C angewandt werden. Stets werden die Glühbedingungen entsprechend dem angewandten Wärmebehandlungsverfahren variiert und es ist jeweils notwendig, das Glühen bei einer Temperatur durchzuführen, bei der eine Rekristallisation noch nicht eintritt.

Das Blech gemäß der Erfindung hat eine Zugfestigkeit von etwa 180 N/mm²; es ist ein hartes Bleth mit hoher Festigkeit und ausgezeichneter Verformbarkeit

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigen

Fi g. la bis c ein Zieh-Bördel-Verfahren zur Herstellung von Finnen für Wärmeaustauscher,

F i g. 2a bis f das sog. Weldun-Verfahren,

Fig.3a bis d ein weiteres Verfahren in anderer Stufenfolge,

Fig.4 und 5 mikroskopische Photographien zur Veranschaulichung der erfindungsgemäß erhaltenen Bereiche von Finnen.

Weiterhin wird die Erfindung durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert. In den Beispielen werden für die Legierungen fIS-Standardbezeichnungen verwendet

Beispiel 1

Ein AIuminiumlegierungs-Rohblock wurde nach einem halbkontinuierlichen Gießverfahren hergestellt und dann die Oberfläche abgefräst, um dadurch eine Platte mit einer Dicke von 40 mm zu erhalten. Die chemische Zusammensetzung dieser Probe ergibt sich aus der Tabelle I.

Tabelle I

Chemische Zusammensetzung der untersuchten Proben

Probe Nr.	Cu	Si	Fe	Mn	Mg	Zn	Cr	Ti	Al
1 2	0,007 0,001	0,05 0,05	0,29 0,15	0,008 0,001	0,010 0,004	0,002 0,006	Spur Spur	0,015 0,170	Rest Rest

Die Probe Nr. 1 betrifft ein konventionelles Blech, nämlich eine 1050-Legierung, während die Probe Nr. 2 ein Blech nach der Erfindung betrifft, das Ti enthält.

Jede dieser Proben wurde einer Homogenisierungsbehandlung bei 540⁰C während 6 Stunden unterzogen und dann heißgewalzt, um die Dicke auf 5 mm zu reduzieren. Unter Beibehaltung dieser Dicke wurde ein Zwischenglühen bei 360" C während 1 Stunde durchgeführt und dann die Probe abgekühlt und kaltgewalzt, wobei ein Blech mit einer Dicke von 0,15 mm erhalten wurde. In Verbindung mit Probe Nr. 2 wurde ein Blech auf ähnliche Weise, jedoch ohne Zwischenglühen hergestellt [Probe Nr. 2(A)'.

Probe Nr. 2(B) betrifft ein ausschließlich kaltgewalztes Blech, während die f'roben Nr. I, 2(A) und 2(C) Bleche darstellen, welche nach dem Kaltwalzen durch WarmauslagerüngHei 100 bis 400⁰C während 2 Stunder, erhalten wurden.

Diese Proben wurden der sogenannten Austopf-Behandlung unterworfen, welche eine der bedeutsamen Maßnahmen des Verfahrens zur Herstellung von Finrsn für einen Wärmeaustauscher darstellt. Die Ergebnisse rind iü Tabelle II dargestellt Das in dieser Tabelle U gezeigte Austopf-Verhältnis bedeutet einen Wert, welcher nach der folgenden Formel berechn-Jt wurde:

D-d

100,

wobei d den Durchmesser des zuerst durciibohrten Loches und Dden Durchmesser eines Austopf-Stempeb bezeichnet.

Demzufolge hat ein Blech mit einem höheren, den Bruch verursachenden Austopf-Verhältnis eine bessere Verformbarkeit.

Tabelle Il Austopf-Versuchsergebnisse	Zwischenglühen	Warmauslagerung
Probe Nr.	ja nein ja ja	H29 H29 H19 H 29
1 2(A) 2(B) 2(C)

Austopf-Verhältnis (%)

43 47 52

61

67

ΔΔΟ ΔΔΔ ΔΧΧ XXX XXX XXX XXX XXX

000 ΔΟΔ ΧΔΔ XXX XXX XXX XXX

000 000 0X0 OXX XXX XXX XXX

000 000 000 OOzl ΔΧΧ XXX XXX

Bemerkungen:

0: keine Risse

Δ: vcna contracta (Stadium unmittelbar vor tier RiQbildiing)

X: Risse

1129 & H19: H29 stellt ein Produkt dar, das nach Wärmebehandlung von Il !9 (ausschließlich kaltgewalztes Produkt) bei niedrigen Temperaturen erhalten wurde und eine Festigkeit aufweist, die mit der von H19 vergleichbar ist.

wie aus den in eier Tabelle Ü gezeigten fcrgebnissen erkennbar ist, ist im Blech Nr. 2 nach der Erfindung durch Ti die Verformbarkeit über jene der konventionellen Legierung 1050 hinaus verbessert, wobei diese Verbesserung durch das Zwischenglühen bewerkstelligt wurde.

Das warmausgelagerte Blech Nr. 2(C) weist eine mit der des nicht so behandelten Blechs Nr. 2(B) vergleichbare Festigkeit auf, übertrifft jedoch das Blech Nr. 2(B) hinsichtlich der Verformbarkeit.

Beispiel 2

Eine Aluminiumlegierungs-Platte wurde nach einem Zusammensetzung dieser so hergestellten Probe ist in

halbkontinuierlichen Gießverfahren hergestellt und m Tabelle III gezeigt. Diese Probe nach Tabelle III betrifft

deren Oberfläche so abgefräst, daß eine Platte mit einer ein Material nach der Erfindung, das Mo enthält.
Dicke von 40 mm erhalten wurde. Die chemische

Tabelle III

Chemische Zusammensetzung der Probe

Si
0.05

Fe

Mn

0.16

0.002

Mg

0.003 Zn

Cr

Ti

Mo

0,006

Spur

0,029

0.10

Al Rest

Diese Probe wurde einer Homogenisierungsbehandlting bei 540⁰C während 6 Stunden unterworfen und dann heißgewalzt, um die Plattendicke auf 5 mm zu reduzieren. Unter Beibehaltung dieser Dicke wurde bei 360°C eine Stunde lang eine Zwischenglühung durchgeführt. Dann wurde die Probe abgekühlt und kaltgewalzt.

Tabelle IV
Austopfversuchsergebnisse

bis ein Blech mit einer Dicke von 0.15 mm erhalten wurde.

Dieses Blech wurde dann
unterworfen, bei dem die in
Ergebnisse erhalten wurden.

dem Austopf-Versuch Tabelle IV gezeigten

Warmauslagerung

Austopfverhältnis (%)
39 43

52

56

67

72

000

000 000

400

ΧΔΧ

XXX

Wie aus den in der Tabelle IV dargestellten Versuchsergebnissen hervorgeht, kann das erfindungsgemäße Blech, das eine geeignete Menge an Mo enthält, ohne Rißbildung bei einem Austopf-Verhältnis bis zu 56% verarbeitet werden, woraus sich ergibt, daß dieses Blech in seiner Verformbarkeit sehr außergewöhnlich ist.

Beispiel 3

Eine Aluminiumlegierungs-Platte wurde nach einem haibkontinuieriichen Gießverfahren hergestellt und dann deren Oberfläche so beschnitten und abgeflacht. daß eine Platte von 50 mm erhalten wurde. Die chemische Zusammensetzung dieser Probe ist in Tabelle V dargestellt.

Tabelle Chemi.'	! V iche Zusammensetzung	Si	der Probe	Mn	Mp	Zn	Cr	Ti	Zr	Λ!
Probe Nr.	Cu	0,10 0,08 0,08	Fe	0,010 0,008 0.008	0,027 0,010 0,002	0,002 0.001 0,001	Spur Spur	o,!);?o 0,015 0,018	0,04 0,20	Rest Rest Rest
3 4 5	0.008 0,017 0.017	0,30 0.30 0,29

Die Probe Nr. 3 betrifft ein übliches Blech, nämlich eine 1050-Legierung; die Probe Nr. 4 betrifft ein mit diesem Blech vergleichbares, welches Zr in einer Menge außerhalb des in der Erfindung spe/ifiziericn Bereichs aufweist, und die Probe Nr. 5 betrifft ein Blech nach der Erfindung mit einem Gehalt von 0.2^n/n Zr.

|ede dieser Pmben wurde 3 Stunden lang einer Homogenisierungsbehandlung bei 540"C unterworfen und solange war mgcwal/i, bis die S ice π dicke auf 3,5 mm reduziert war.

Unter Beibehaltung dieser Blechdicke wurde während 2 Stunden ein Zwischenglühen bei 350° C ausgeführt. Im Fall der Proben Nr. 4 und 5 wurden auch Elleche hergestellt, welche einem solchen Zwischenglühen nicht unterworfen wurden.

Jede Probe wurde kaltgewalzt, bis ein Blech mit einer Dicke von 0,15 mm erhalten vairde. Im Hinblick auf jede kaltgewalzte Probe wurde die Wärmebehandlung 2 Stunden lang bei einer im Bereich von 150 bis 500° C variierenden Temperatur durchgeführt.

Diese Proben wurden dann dem Austopi-Vorgang unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle Vl dargestellt.

Tabelle Vl

Verforribarkeits-Versuchsergebnisse

Probe

Zwischenglühen

ja
nein

ja

Warmauslagerung

H29 H 29 H29 H29 H 29

AuMopf-Verhältnis (%)

43 47 52

6!

67

72

000 XzIX XXX XXX XXX XXX XXX

000 ΔΔΧ XXX XXX XXX XXX XXX

0Od XXX XXX XXX XXX XXX XXX

000 000 000 XOX XXX XXX XXX

000 000 000 000 004 ΔΧΧ XXX

Wie aus den in der Tabelle Vl gezeigten Ergebnissen hervorgeht, übertrifft das Blech Nr. 5 der Erfindung die bekannte Legierung 1050 im Hinblick auf die Verformbarkeit Diese ausgezeichnete Verformbarkeit wird weiterhin durch ein Zwischenglühen erhöht.

Wie aus den im Hinblick auf die Legierung Nr. 4 erhaltenen Ergebnissen ersichtlich ist, kann der beabsichtigte Effekt nicht erhalten werden, wenn Zr in einer geringen Menge von nur 0.04% enthalten ist.

Beispiel 4

Ein Aluminiumlegierungs-Ellock wurde nach einem halbkontinuierlichen Gießverfahren hergestellt und dessen Oberfläche so abgefräst, daß eine Platte mit einer Dicke von 40 mm erhallen wurde. Die chemische Zusammensetzung dieser Probe ist in Tabelle VII dargestellt.

Diese Probe ist ein Blech nach der Erfindung und enthält sowohl Cr als auch Ti und Zr.

Tabelle VII

Chemische Zusammensetzung der Probe

Si

Fe

Mn

Mg

Cr

Ti

Zr

0,06

0,15

0,002

0,004 0,005

0,11

0,15

0,13

Die Ergebnisse des mit dieser Legierung durchgeführten Austopf-Versuches sind in Tabelle VIII gezeigt.

Tabelle VIII Austopf-Versuchsergebnisse

Warmauslagerung

Austopf-Verhältnis (%)

39 43 47

52

56

67

72

000

XXO

OXX

XXX

''ergleichsbeispicl

In diesem Beispiel wird gezeigt, daß das Einbringen von Elementen, die mit Al eutektische Reaktionen bedingen, keine Verbesserung der Verformbarkeit erzielt. Die getesteten Bleche wurden in der gleichen

IO

Weise wie die in Beispiel 1 aufgeführten Bleche vorbereitet mit der Ausnahmt.-, daß die Blechdickc nach dem Warmwalzen 3 mm betrug, und alle zu untersuchenden Proben wurden einem Zwischenglühen unterworfen. Die chemische Zusammensetzung ist in Tabelle IX dargestellt.

Tabelle IX

Chemische Zusammensetzung der Probe

l'robe Nr.	Cu	Si	Fe	Mn	Mg	Zn	Cr	Ti	Λ1
7	0,08	0,08	0,54	0,004	0.003	Spur	Spur	0.035	Rest
8	0.16	0.14	0,59	1,32	0,009	0,076	0,002	0.038	Rest

Die Probe Nr. 7 wurde durch Hinzufügenn von Fe zu :<> der konventionellen Legierung 1050 und die Probe Nr. 8 durch Hinzufügen von Fe und von Mn zu der Legierung 1050 hergestellt. Die Ergebnisse des Austopf-Versuches sind in Tabelle X dargestellt.

Tabel e X Austopf-Versuchsergebnisse	Warmauslagerung	Austopf 39	Verhältnis (°, 43	47	52	56	61	67	72
Probe Nr.	H29 H26	000 Δ0Δ	Δ0Δ XOX	OXX XXX	XXX XXX	XXX XXX	XXX XXX	XXX XXX	XXX XXX
7 8

Um das Festigkeitsniveau zu vereinheitlichen, wurde die Probe Nr. 8 zu H26 warmausgelagert. Wenn die Festigkeit auf das Niveau von H29 angehoben wird, werden die Versuchsergebnisse weiter verschlechtert. Wie aus den in Tabelle X dargestellten Ergebnissen erkennbar ist, ist in den Legierungen dieser Vergleichsprobe die Verformbarkeit nicht über die der Legierung 1050(we!cheim Beispiel 1 dargestellt ist) verbessert.

Beispiel 5

Es wurden Bleche der bekannten Legierungen 1050 und der erfindungsgemäßen Materialien, weiche in den Beispielen 1 bis 4 hergestellt wurden und eine Dicke von 0,!5mm aufwiesen, einem weiteren Kaltwalzen unterworfen, bis die Dicke auf 0,11 mm reduziert war. Diese Bleche wurden gemäß dem Verformungsverfahren einschließlich des Tiefziehschrittes in Finnen für einen Wärmeaustauscher umgeformt, welche einen Lochdurchmesser von 9,8 mm aufweisen. Im Fall der

4(i Legierung 1050 wurden Risse bereits im Bereich der öffnungsweite gebildet, wobei für den praktischen Gebrauch verwendbare Finnen nicht erhalten werden konnten. Demgegenüber konnte jedes dei erfindungsgemäßen Bleche in Finnen ohne Rißbildung umgeformt

4) werden. Erfindungsgemäße Finnenabschnitte sind in den F i g. 4 und 5 gezeigt.

Beispiel 6

Eine Aluminiumplatte wurde nach einem halbkontinuierlichen Gießverfahren hergestellt und deren Oberfläche abgefräst, um eine Platte mit einer Dicke von 40 mm zu erhalten. Die chemische Zusammensetzung dieser Probe ist in der Tabelle XI dargestellt.

Tabelle XI Chemische Zusammensetzung der Probe

Probe Nr.	Cu	Si	Fe	Mn	Mg	Zn	Cr	Ti	Zr	Al
1	0,007	0,05	0,29	0,008	0,010	0,002	Spur	0,015	—	Rest
2	0,002	0,040	0,15	0,005	0,002	1,05	Spur	0,031	—	Rest
3(A)	0,002	0,036	0,14	0,004	0,002	1,02	Spur	0,028	0,06	Rest
3(B)	0,004	0,040	0,16	0,002	0,007	1,05	Spur	0,032	0,11	Rest
3(C)	0,003	0,05	0,15	0,003	0,005	1,06	0,003	0,16	—	Rest
3(D)	0,008	0,04	0,17	0,007	0,006	1,09	0,15	0,14	0,17	Rest

Il

Die Proben Nr. I und 2 sind übliche Legierungen 1050 bzw. 7072. Die Probet: Nr. J(A) bis 3(D) sind erfindungsgemäße Bleche mit einem vorbestimmten Gehalt von mindestens einem zur Peritektikumbildung mit Aluminium befähigten Element aus der Gruppe Zr, Ti und Cr und außerdem mit 1 % Zn.

Jede dieser Proben wurde einer Homogenisierungsbehandlung bei 450°C während 6 Stunden unterworfen und warmgewalzt, wodurch die Dicke auf 5 mm reduziert wurde. Dann wurde unter Beibehaltung dieser Dicke bei etwa 360⁰C 1 Stunde lang zwischengeglüht. Die Probe wurde dann abgekühlt und kaltgewalzt, um ein Plech mit einer Dicke von 0.15 mm zu erhalten. Im Fall der Proben Nr. 2 und 3 wurden die Bleche ähnlich hergestellt, jedoch ohne eine Zwischenglühung. Ausschließlich kaltgewalzte Rieche und Bleche, welche durch Wärmebehandlung der ausschließlich kaltgewalzten Bleche bei innerhalb eines Bereiches von 150 bis 400⁰C variierenden Temperaturen 2 Stunden behandelt wiirrlf*n lui ιrric*n ίlc Tt*et irnjiortolion V⁴T V. '^*"rCic * !OiC Elektrodenpotentiale: dieser Legierungen wurden gemessen, wodurch die in Tabelle XII gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle XII

Probe
Nr.

Elektrodenpotential
(VS.S.C.E.)*)

1 -750 (mv)

2 -890 (mv)

3 (A) bis (D) -890 (mv)

*) 3% NaCI, in offener Luft.

Wie aus den in Tabelle XII dargestellten Ergebnissen hervorgeht, weisen die Bleche Nr. 3(A) bii 3(D) der Erfindung ein Potential auf, welches dem Potential der konventionellen Legierung Nr. 2 äquivalent ist. \«. <bei jedoch das Potential weit niedriger ist als das uer Legierung 1050. Daraus ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Bleche die Eigenschaften von

,.„lU-« -U. ~I 1 A J-- U-I

]kll/J|tk.lU. UULHt-IlUtII r-y MtJUt. 11 11UL"-I 1.

Diese Materialien werden dem Austopf-Vorgang unterworfen. Hie Ergebnisse sind in Tabelle XIlI gezeigt.

Tabelle	XIII	Zwischen glühen	^vX· ilini- auslagcrung	Austopfverhältnis 39 43	ΔΔΔ	(P/(,) 47	52	56	61	67	72
	ja	H29	/WO	0ΔΔ	/IXX	XXX	XXX	XXX	XXX	XXX
Austopf-Versuchsergebnisse	ja	H 29	000	000	XXX	XXX	XXX	XXX	XXX	XXX
Probe Nr.	nein	H 29	000	000	ΔΔΔ	XXX	XXX	XXX	XXX	XXX
1	ja	H19	000	000	ΔΧΔ	XXX	XXX	XXX	XXX	XXX
2	ja	H29	000	000	000	Δ0Δ	ΔΔΧ	XXX	XXX	XXX
3(A)	nein	H 29	000	000	OzIO	ΧΧΔ	•XXX	XXX	XXX	XXX
3(A)	ja	H19	000	000	ΔΔΔ	ΧΔΧ	XXX	XXX	XXX	XXX
3(A)	ja	H29	000	000	000	/100	ΔΔΔ	/IXX	XXX	XXX
3(B)	ja	H29	000	000	000	0/10	0ΔΔ	XXX	XXX	XXX
3(B)	ja	H 29	000		000	ΔΔ0	ΧΔΔ	XXX	XXX	XXX
3(B)
3(C)
3(D)

Wie aus den in Tabelle XIII dargestellten Ergebnissen ersichtlich ist, weisen die Materialien Nr. 3(A) bis 3(D) der Erfindung, welche: mindestens ein zur Peritektikumbildung mit Al geeignete;; Element enthalten, eine gegenüber der konventionellen Legierung 7072 (Nr. 2) stark verbesserte Verformbarkeit auf. wobei diese Verbesserung noch durch ein Zwischenglühen erhöht werden kann.

Wenn Wärmeaustauscher z. B. ganz aus Aluminium hergestellt sind, verwendet man zum Schutz der Wärmeaustauscherrohre vor Korrosion bevorzugt solche Finnen, die korrodiert werden. Dazu soll das Elektrodenpotential des zur Finnenherstellung verwendeten Materials negativ sein; ferner soll es sich um selbstverbrauchendes Material für die Anoden handeln. Wie aus den Ergebnissen gemäß Beispiel 6 ersichtlich ist, sind die erfindungsgemäßen Materialien Nr. 3(A) bis 3(D) den bekannten Legierungsmaterialien 1050 weitaus überlegen. Die bekannte Legierung 7072 (Probe Nr. 2) ist als selbstverbrauchendes Anodenmaterial mit

den erfindungsgemäßen Materialien vergleichbar; jedoch sind (vgl. Tabelle XIlI) diese bekannten Legierungen bzgl. der Verformbarkeit weitaus unterlegen.

Bei Verwendung von 0,5 bis 2.0% Zn wird das Finnen-Material aber nur für die Herstellung von solchen Finnen in Wärmeaustauschern eingesetzt, die ausschließlich aus Aluminium hergestellt sind. Wenn man erfindungsgemäß ein Finner.material für aus Kupfer od. dgl. hergestellte Wärmeaustauscher verwendet, kommt ein geringerer Zn-Gehalt in Frage, z. B. <0,25%.

Das erfindungsgemäße Material ergibt brauchbare harte und dünne Finnen, ist ausgezeichnet verformbar und bietet im Vergleich zu bekannten Blechen höhere Festigkeit bei der Herstellung der Finnen unter Anwendung des hier angegebenen Verfahrens, so daß auch die Adhäsion zwischen den Finnen und den Rohren des Wärmeaustauschers erheblich verbessert und dadurch der Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers wesentlich erhöht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Aluminiumblech zur Verwendung bei der Herstellung von Finnen für Wärmeaustauscher durch Ausbilden von Rohrdurchdringungslöchern mittels Lochen, Austopfen, Tiefziehen und Umbördeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumlegierung wenigstens eine weitere Metallkomponente aus der Reihe Titan, Zirkonium, ι ο Molybdän, Chrom, Vanadin, Hafnium, Tantal, Wolfram, Niob, Technetium und Rhenium, die zur peritektischen Reaktion mit Al in der Lage ist, in einer Menge von 0,05 bis 0,4% einzeln und höchstens bis 0,5% insgesamt enthält und die Aluminiumlegie- is rung weiterhin wenigstens eine Komponente aus der Reihe von bis zu 0,25% Kupfer, bis zu 03% Magnesium, bis zu 0,5% Mangan, bis zu 0,7% Eisen, bis zu O,'0O2% Beryllium, bis zu 0,1% Bor in Form von TiB₂ und bis zu 0,7% Silcium enthält und einem Homogenisierungsglühen, einem Warmwalzen, einem Kaltwalzen und einer Warmauslagerung bei wenigstens 150⁰C, aber ohne Rekristallisation des Gefüges unterworfen worden ist

Z Metallblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung zusätzlich nuch 04 bis 2,0% Zink enthält

3. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumblech gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Legierungs-Gußbarren ini Temperaturbereich von 630 bis 350⁰C während 1 bis 48 h homogenisiert, warmgewalzt, mit oder ohne Zwischenglühungen mit einem Abwalzgrad von mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 70% kaltgewalzt und während 1 bis 6 h warmausgela^ert wird.