ES2613590T3

ES2613590T3 - Material de aleación de aluminio y estructura de aleación de aluminio y proceso de producción de los mismos

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Publication number: ES2613590T3
Application number: ES12853959.0T
Authority: ES
Inventors: Akio Niikura; Kazuko Fujita; Takashi Murase; Yoshiyuki Oya; Tomohito KUROSAKI
Original assignee: UACJ Corp
Current assignee: UACJ Corp
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2032-10-01
Also published as: CN103930577A; IN2014MN01031A; JP5337326B1; JPWO2013080650A1; EP2787094A1; US9903008B2; MY163231A; EP2787094A4; PL2787094T3; BR112014013132B1; US9574253B2; WO2013080650A1; EP2787094B1; US20170137919A1; KR101581607B1; KR20140099312A; JP5436714B2; JP2013249540A; BR112014013132A2; CN103930577B

Abstract

Un elemento de aleta monocapa para un intercambiador de calor, teniendo el elemento de aleta monocapa una capacidad de unión bajo un tratamiento térmico y comprendiendo un material de aleación de aluminio que contiene Si: del 1,0 % en masa al 5,0 % en masa y Fe: del 0,01 % en masa al 2,0 % en masa, siendo el resto Al e impurezas inevitables, caracterizado por que de 250 piezas/mm2 o más a 7 x 105 piezas/mm2 o menos de partículas de compuestos intermetálicos a base de Si que tienen diámetros de círculo equivalentes de 0,5 a 5 μm y que se seleccionan de entre Si en solitario y Si que contiene parcialmente Ca y P, están presentes en una sección transversal del material de aleación de aluminio y en donde de 100 piezas/mm2 o más a 7 x 105 piezas/mm2 o menos de partículas dispersas de compuestos intermetálicos a base de Al que tienen diámetros de círculo equivalentes de 0,5 a 5 μm y que se generan a partir de Al y uno o más elementos aditivos seleccionados de entre compuestos a base de Al-Fe, a base de Al-Fe-Si, a base de Al-Mn-Si, a base de Al-Fe-Mn y a base de Al-Fe-Mn-Si están presentes en una sección transversal del material de aleación de aluminio.

Description

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En el material de aleación de aluminio de acuerdo con la presente invención, también pueden añadirse elementos selectivos para mejorar las características de la fase líquida y aumentar adicionalmente el rendimiento de unión. Estos elementos son preferiblemente Be: 0,1 % o menos, Sr: 0,1 % o menos, Bi: 0,1 % o menos, Na: 0,1 % o menos, y Ca: 0,05 % o menos. Uno o dos de estos elementos se añaden según sea necesario. Los intervalos más preferibles de estos elementos son Be: 0,0001 % al 0,1 %, Sr: 0,0001 % al 0,1 %, Bi: 0,0001 % al 0,1 %, Na: 0,0001 % al 0,1 %, y Ca: 0,0001 % al 0,05 %. Estos elementos traza pueden mejorar el rendimiento de unión, por ejemplo, provocando una dispersión fina de las partículas de Si y aumentando la fluidez de la fase líquida. Si la cantidad de cada elemento traza es menor que el intervalo específico más preferido que se ha mencionado anteriormente, los efectos de causar una dispersión fina de partículas de Si y aumentar la fluidez de la fase líquida serán insuficientes en algunos casos. Si la cantidad de cada elemento traza es mayor que el intervalo específico más preferido que se ha mencionado anteriormente, en algunos casos se producirá un inconveniente tal como la reducción de la resistencia a la corrosión. Independientemente de si se añade uno cualquiera de Be, Sr, Bi, Na y Ca

o se añaden dos cualesquiera o más de estos elementos, cada elemento se añade en el intervalo de composición preferible o más preferible que se ha mencionado anteriormente.

Fe y Mn forman compuestos intermetálicos a base de Al-Fe-Mn-Si junto con Si. Puesto que el Si que ha formado los compuestos intermetálicos a base de Al-Fe-Mn-Si es menos eficaz para contribuir a la generación de la fase líquida, el rendimiento de unión se reduce. Por consiguiente, cuando Fe y Mn se añaden al material de aleación de aluminio de acuerdo con la presente invención, es preferible controlar las cantidades respectivas añadidas de Si, Fe y Mn. Más específicamente, dado que el contenido (% en masa) de Si, Fe y Mn se representa por S, F y M, respectivamente, se satisface preferiblemente una expresión relacional de 1,2 ≤ S - 0,3(F + M) ≤ 3,5. Si S - 0,3(F + M) es menos de 1,2, la unión será insuficiente. Por otro lado, si S - 0,3(F + M) es más de 3.5, la forma será más adecuada para cambiar entre antes y después de la unión.

En el material de aleación de aluminio que genera la fase líquida, de acuerdo con la presente invención, una diferencia entre la temperatura de solidificación y la temperatura líquida es preferiblemente 10 ºC o más. La generación de la fase líquida se inicia a una temperatura que excede la temperatura de solidificación. Sin embargo, si la diferencia entre la temperatura de solidificación y la temperatura líquida es pequeña, un intervalo de temperatura en el que un sólido y un líquido coexisten es estrecho, provocando así una dificultad en el control de la cantidad de fase líquida generada. Por consiguiente, esta diferencia es preferiblemente de 10 ºC o más. Las aleaciones binarias que tienen composiciones para satisfacer la condición que se ha mencionado anteriormente son, por ejemplo, una aleación a base de Al-Si, una aleación a base de Al-Si-Mg, una aleación a base de Al-Si-Cu, una aleación a base de Al-Si-Zn, y una aleación a base de Al-Si-Cu-Mg. A medida que aumenta la diferencia entre la temperatura de solidificación y la temperatura líquida, es más fácil hacer el control para obtener la cantidad adecuada de la fase líquida. Por consiguiente, un límite superior de la diferencia entre la temperatura de solidificación y la temperatura líquida no se especifica a una particular.

Además, con el fin de aumentar aún más la resistencia a la corrosión del material de aleación de aluminio de acuerdo con la presente invención, una capa que contiene Zn como componente principal se puede formar sobre una superficie del material de aleación de aluminio. El Zn existente en la capa formada sobre la superficie del material de aleación de aluminio se disuelve y se dispersa en la aleación en estado sólido durante el calentamiento para la unión, formando así una distribución de composición ya que la composición de Zn disminuye hacia el interior desde la superficie. Tal distribución de la composición de Zn incluye niveles tanto superiores como inferiores en relación con el potencial de picadura y puede suprimir en gran medida el avance de la corrosión en el material de aleación de aluminio debido a la acción anticorrosión sacrificial.

Un método para formar la capa que contiene Zn como componente principal en la superficie del material de aleación de aluminio puede ser, por ejemplo, pulverización de Zn usando Zn puro o una aleación de Al-Zn, aplicando flujo sustituido por Zn, recubrimiento de polvo de Zn, o chapado de Zn. Independientemente del tipo de método, si la cantidad de Zn aplicada es demasiado pequeña, la acción anticorrosión sacrificial será insuficiente, y si la cantidad de Zn aplicada es demasiado grande, la velocidad de corrosión se aumentará y la resistencia a la autocorrosión se reducirá. Por consiguiente, la cantidad de Zn aplicada es preferiblemente de 1 a 30 g/m2 y más preferiblemente de 5 a 20 g/m2.

A continuación se describirá un método de fabricación para el material de aleación de aluminio de la presente invención. El material de aleación de aluminio de la presente invención se puede fabricar mediante un método de colada continua, un método de colada DC (enfriamiento directo), o un método de extrusión. El método de colada continua no se limita a uno particular en la medida en que el método puede fundir continuamente un elemento de placa como un método de fundición continua y laminación de doble rollo o un método de colada continua de doble correa, por ejemplo. El método colada continua y laminado de doble rodillo es un método para suministrar aluminio fundido a un espacio entre un par de rodillos refrigerados por agua de una boquilla de metal fundido hecha de un material refractario, fundiendo continuamente y laminando de esta manera una placa delgada. El proceso Hunter, el proceso 3C, etc. se conocen como ejemplos del método de colada continua y laminado de doble rodillo. El método de colada continua de doble correa es un método de colada continua para suministrar un metal fundido a un espacio entre las correas rotativas refrigeradas por agua, las cuales están colocadas en un estado verticalmente opuesto, haciendo así que el metal fundido se solidifique en una plancha con el enfriamiento de las superficies de correa,

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el punto de vista del rendimiento de unión y la mantenibilidad de la forma. Debido a que la placa expandida experimenta una velocidad de procesamiento mayor que la placa forjada o la colada durante la fabricación, es más probable que se produzca un estado de compuestos intermetálicos que están finamente desconectados entre sí. Por lo tanto, la placa expandida es ventajosa ya que se pueden aumentar las respectivas densidades de los compuestos intermetálicos a base de Si y los compuestos intermetálicos a base de Al, y ya que se puede lograr más fácilmente un rendimiento de unión satisfactoria y la mantenibilidad de la forma como se ha analizado anteriormente.

A continuación se describirá un método de unión para el material de aleación de aluminio de acuerdo con la presente invención, es decir, un método de fabricación para la estructura de aleación de aluminio. En esta descripción, la expresión "estructura de aleación de aluminio" implica una estructura en la que dos o más elementos están unidos entre sí y al menos uno de los elementos que constituyen la estructura está hecho del material de aleación de aluminio de acuerdo con la presente invención. El método de fabricación para la estructura de aleación de aluminio de acuerdo con la presente invención incluye las etapas de combinar el material de aleación de aluminio de acuerdo con la presente invención, que sirve como al menos un elemento unido de los dos o más elementos, con uno o más elementos unidos diferentes, y unir estos elementos unidos entre sí con tratamiento térmico. En el tratamiento térmico, los elementos unidos se calientan durante un tiempo necesario para la unión a una temperatura que está en un intervalo no inferior a una temperatura de solidificación y no superior a una temperatura líquida donde se genera una fase líquida en el interior de al menos un elemento de unión de los dos o más elementos, y que no es superior a una temperatura a la que se reduce la resistencia y no se puede mantener la forma.

La condición de calentamiento entre las condiciones de unión que se han descrito anteriormente para el método de unión es particularmente importante. Como la condición de calentamiento, la unión requiere que se realice a una temperatura a la que una relación (en lo sucesivo en el presente documento denominada como "relación de fase líquida") de una masa de una fase líquida generada en el material de aleación de aluminio usado como al menos un elemento unido de los dos o más elementos con respecto a una masa total del material de aleación de aluminio relevante es más del 0 % y el 35 % o menos. Debido a que la unión no puede realizarse a menos que se genere la fase líquida, la relación de fase líquida debe ser mayor del 0 %. Sin embargo, si la cantidad de la fase líquida es pequeña, la unión es difícil de realizar. Por esta razón, la relación de fase líquida es preferiblemente del 5 % más. Si la relación de fase líquida es superior al 35 %, la cantidad de la fase líquida generada será demasiado grande, y el material de aleación de aluminio se deformará durante el calentamiento para la unión a una extensión tan grande que no mantenga la forma. Por lo tanto, una proporción de fase líquida preferible es del 5 al 30 % como se ha mencionado anteriormente. Una proporción de fase líquida más preferible es del 10 al 20 %.

Con el fin de asegurar que la fase líquida se carga suficientemente en una porción de unión, también es preferible tener en cuenta un tiempo requerido para el llenado. Desde este punto de vista, preferiblemente se especifica que un tiempo durante el cual la relación de fase líquida es del 5 % o más que es de 30 s o más y 3600 s o menos. Más preferiblemente, el tiempo durante el cual la relación de fase líquida es del 5 % o más es 60 s o más y 1800 s o más corto. Con esta condición, se asegura un llenado más suficiente de la fase líquida, y se realiza una unión más fiable. Si el tiempo durante el cual la relación de fase líquida es del 5 % o más es más corto de 30 s, la fase líquida no estará suficientemente cargada en la porción de unión en algunos casos. Por otra parte, si es mayor de 3600 s, la deformación del material de aluminio avanzará en algunos casos. Debe observarse que, en el método de unión de acuerdo con la presente invención, puesto que la fase líquida se mueve sólo en la proximidad muy próxima de la porción de unión, el tiempo requerido para el llenado no depende del tamaño de la porción de unión.

Como un ejemplo práctico de las condiciones de unión deseadas, la temperatura de unión se establece entre 580 ºC a 620 ºC, y el tiempo de retención a la temperatura de unión se establece entre aproximadamente 0 min a 10 min. Aquí, 0 min implica que el enfriamiento se inicia inmediatamente después de que una temperatura del miembro haya alcanzado la temperatura de unión predeterminada. Además, para que la estructura metálica de la porción de unión llegue a un estado adecuado descrito más adelante, la condición de calentamiento puede ajustarse dependiendo de la composición. El tiempo de retención es más preferiblemente de 30 s a 5 min.

Es muy difícil medir la relación de fase líquida real durante el calentamiento. Por lo tanto, la relación de fase líquida especificada en la presente invención se determina usualmente basándose en la regla de la palanca a partir de una composición de aleación y una temperatura máxima alcanzable utilizando un diagrama de equilibrio. En un sistema de aleación para el cual ya se ha aclarado un diagrama de equilibrio, la relación de fase líquida puede determinarse basándose en la regla de la palanca utilizando dicho diagrama de equilibrio. Por otro lado, con respecto a un sistema de aleación para el cual no se da a conocer un diagrama de equilibrio, la relación de fase líquida puede determinarse empleando un programa de cálculo de diagrama de fase de equilibrio. Un método para determinar la relación de fase líquida basado en la regla de la palanca empleando una composición de aleación y una temperatura se incorpora en el software de cálculo de diagrama de fase de equilibrio. Un ejemplo del software de cálculo de diagrama de fase de equilibrio es Thermo-Calc elaborado por Thermo-Calc Software AB. Incluso para el sistema de aleación para el que se aclara el diagrama de equilibrio, el software de cálculo de diagrama de fase de equilibrio también puede utilizarse para la simplificación porque el resultado obtenido calculando la relación de fase líquida con el software de cálculo de diagrama de fase de equilibrio es el mismo que el obtenido determinando la relación de fase líquida basado en la regla de la palanca utilizando el diagrama de equilibrio.

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resultado de la realización de estudios, los inventores han descubierto que, en el elemento unido en el que tanto el rendimiento de unión como la resistencia del material durante la unión están equilibrados satisfactoriamente, el número de puntos triples de los límites de grano donde las partículas de compuestos intermetálicos a base de Si y las partículas de compuestos intermetálicos a base de Al, ambas con diámetros de círculo equivalentes de 1 μm o más, existen es del 50 % o más del número de puntos triples de todos los límites de grano. Aquí, la expresión "punto triple de límites de grano" implica un punto (punto triple) en el que al menos tres o más límites de grano en la matriz se cruzan, al observar una sección transversal de la estructura de aleación de aluminio material.

Las partículas de compuestos intermetálicos a base de Si y las partículas de compuestos intermetálicos a base de Al (en lo sucesivo en el presente documento denominadas colectivamente como las "partículas de compuestos intermetálicos") que existen en los puntos triples de los límites de grano funcionan como partículas dispersas de segunda fase que tienen la acción de refuerzo de la dispersión, y desarrollan la función de refuerzo del elemento que constituye la estructura. Además, los compuestos intermetálicos muestran el efecto de suprimir el crecimiento de granos de cristal durante el enfriamiento después del calentamiento para la unión del elemento. Además, cuando la estructura unida se recalienta, los compuestos intermetálicos muestran el efecto de suprimir el engrosamiento de los granos cristalinos en el elemento que constituye la estructura. Estos efectos serán insuficientes si la tasa del número de puntos triples de los límites de grano donde los compuestos intermetálicos existen es de menos del 50 %. Por este motivo, se especifica que el número de puntos triples de los límites de grano donde existen las partículas del compuesto intermetálicos que tienen los diámetros de círculo equivalentes de 1 μm o más, es del 50% o más del número de puntos triples de todos los límites de grano. Esa velocidad es preferiblemente del 80 % o más. Un valor límite superior de esa tasa es del 100 %.

Los compuestos intermetálicos existentes en los puntos triples de los límites de grano incluyen partículas de compuestos intermetálicos a base de Al y partículas de compuestos intermetálicos a base de Si. Las partículas de compuestos intermetálicos a base de Si son aquellas en las que Fe, Mn, etc. se disuelven en Si en estado sólido. Las partículas de compuestos intermetálicos a base de Al son aquellas hechas de Al y uno o más elementos aditivos, tales como compuestos a base de Al-Fe, a base de Al-Fe-Si, a base de Al-Mn-Si, a base de Al-Fe-Mn, y a base de Al-Fe-Mn-Si.

La presencia de los compuestos intermetálicos existentes en los puntos triples de los límites de grano puede identificarse por varios métodos. Con un método que utiliza un microscopio óptico, una sección transversal del elemento que constituye la estructura de la presente invención en primer lugar se tritura mecánicamente y se ataca químicamente usando el reactivo de Keller, por ejemplo. Después, se identifican las posiciones de los compuestos intermetálicos. Además, los límites de grano en la sección transversal relevante se aclaran mediante el método de oxidación anódica, y se identifican las posiciones de los puntos triples de los límites de grano. Comparando tanto los resultados de identificación, se determina una tasa del número de puntos triples de los límites de grano donde se encuentran las partículas de los compuestos intermetálicos que tienen los diámetros de círculo equivalentes de 1 μm

o más, con respecto al número de puntos triples de todos los límites de grano.

Cuando la fase líquida existente en los límites de grano se solidifica y se transforma en una estructura eutéctica, existe la posibilidad de que los compuestos intermetálicos se formen discontinuamente en los límites de grano, o que se forme una estructura eutéctica en la que una fase de Al y una fase de los compuestos intermetálicos se disponen alternativamente. En tal caso, dado que los límites del grano no son claros, los límites del grano se observan a menudo como líneas discontinuas, y las posiciones de los puntos triples de los límites del grano no son claras. En ese caso, los compuestos intermetálicos y la estructura eutéctica se consideran como parte de los límites de grano, y los puntos triples de los límites de grano se determinan dibujando líneas imaginarias continuas a lo largo de los límites de grano. Cuando una fase de Si (no ilustrada) y la estructura eutéctica son grandes y el punto triple de los límites de grano no está claro como se ilustra en la figura 6, se considera que toda la zona de tal porción representa los límites de grano como se ilustra en la figura 7. Como se representa mediante una línea discontinua en la figura 7, una región donde tres límites de grano se cruzan de forma imaginaria se considera como el punto triple. El punto triple en el caso que se ha mencionado anteriormente se da como un área resultante de la combinación de las porciones de límite de grano de cristal respectivas en una región donde se cruzan los tres límites de grano. Sólo se requiere que los compuestos intermetálicos se formen incluso en una parte de la zona del punto triple que se ha mencionado anteriormente.

La presencia de los compuestos intermetálicos existentes en los puntos triples de los límites de grano también puede identificarse por un método usando un EPMA (microanalizador de sonda de electrones (rayos X)). Este método es analizar los componentes superficiales de elementos, tales como Si y Fe, en una sección transversal del elemento que constituye la estructura empleando el EPMA. Dado que la composición de Si se reduce cerca de los límites de grano, los límites de grano pueden identificarse. Los compuestos intermetálicos pueden identificarse a partir de porciones donde la composición de los elementos, tales como Si y Fe, es alta. Las posiciones respectivas de los límites de grano y los compuestos intermetálicos también pueden identificarse con observación de SEM (es decir, la observación de una imagen de electrones reflejada por el microscopio electrónico de barrido) de la sección transversal.

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10 kPa en la interfaz de unión entre la aleta y el tubo.

Después de unir la aleta y el elemento de tubos entre sí, se retiró la aleta del tubo, y se examinó un estado de unión en 40 porciones de unión entre el tubo y la aleta, determinando de este modo una tasa (tasa de unión) de las 5 porciones unidas completamente. También se examinó un estado de pandeo de la aleta. Se determinó que el imagen11pandeo de las aletas era

cuando una tasa de cambio en la altura de la aleta entre antes y después de la unión con respecto a la altura de la aleta antes de la unión era del 5 % o menos, ○ cuando era más del 5 % y el 10 % o menos, ∆ cuando era más del 10 % y el 15 % o menos, y x cuando era superior al 15 %.

10 Además, el mini-núcleo después de la unión se incrustó en una resina. Después de la molienda, se midió la densidad superficial de las estructuras eutécticas dentro de los granos, con longitudes de 3 μm o más, observando la estructura en una sección transversal del elemento con un microscopio óptico. Además, la sección transversal del mini-núcleo después de la unión se molió y atacó químicamente usando el reactivo de Keller, por ejemplo, y las posiciones de los compuestos intermetálicos se identificaron. Además, los límites de grano en la sección transversal

15 relevante quedaron claros por el método de oxidación anódica, y se identificaron las posiciones de los puntos triples de los límites de grano. Mediante la comparación de las posiciones de los compuestos intermetálicos y las posiciones de los puntos triples de los límites de grano, se determinó una tasa de los puntos triples de los límites de grano donde existían los compuestos intermetálicos.

20 Los resultados de evaluación de la prueba de unión de mini-núcleo que se ha descrito anteriormente se enumeran en las Tablas 3 a 5. Las Tablas 3 a 5 enumeran adicionalmente una velocidad de fase líquida de equilibrio a la temperatura de calentamiento para cada muestra. La tasa de fase líquida de equilibrio es un valor calculado obtenido empleando el software de cálculo de diagrama de fase de equilibrio.

25 [Tabla 1]

Tabla 1 [Tabla 2]

Composición n.º: Composición de la Aleación (% en masa)

Si: Fe Cu Mn Mg Zn Ni Ti V Cr Zr Be Sr Bi Na Ca Al

A3: 2,1 0,05 - - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A5: 3,4 0,05 - - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A7: 2,5 0,08 - - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A8: 2,5 0,12 - - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A9: 2,5 0,23 - - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A10: 2,5 0,90 - - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A11: 2,5 1,80 - - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A25: 2,1 0,12 - - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A26: 3,4 1,80 - - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A27: 4,8 0,12 - - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A28: 2,5 0,25 - 0,08 - - - - - - - - - - - - equilibrio

A29: 2,5 0,25 - 0,12 - - - - - - - - - - - - equilibrio

A30: 2,5 0,25 - 0,32 - - - - - - - - - - - - equilibrio

A31: 2,5 0,25 - 1,10 - - - - - - - - - - - - equilibrio

A32: 2,5 0,25 - 1,40 - - - - - - - - - - - - equilibrio

A33: 2,5 0,25 - 1,90 - - - - - - - - - - - - equilibrio

A34: 2,5 0,25 0,08 - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A35: 2,5 0,25 0,12 - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A36: 2,5 0,25 0,22 - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A37: 2,5 0,25 0,80 - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A38: 2,5 0,25 1,40 - - - - - - - - - - - - - equilibrio

A39: 2,5 0,25 - - 0,05 - - - - - - - - - - - equilibrio

A40: 2,5 0,25 - - 0,15 - - - - - - - - - - - equilibrio

A41: 2,5 0,25 - - 0,40 - - - - - - - - - - - equilibrio

A42: 2,5 0,25 - - 0,70 - - - - - - - - - - - equilibrio

A43: 2,5 0,25 - - - 0,08 - - - - - - - - - - equilibrio

A44: 2,5 0,25 - - - 0,12 - - - - - - - - - - equilibrio

A45: 2,5 0,25 - 1,10 - 0,50 - - - - - - - - - - equilibrio

A46: 2,5 0,25 - 1,10 - 1,20 - - - - - - - - - - equilibrio

A47: 2,5 0,25 - 1,10 - 2,00 - - - - - - - - - - equilibrio

A48: 2,5 0,25 - 1,10 - 5,50 - - - - - - - - - - equilibrio

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[Tabla 3]

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Para las muestras n.º D25-D42, el tubo extrudido se despegó de la aleta, y se midió la profundidad de la corrosión se produjo en el tubo extruido, incluyendo en su superficie la capa que contenía Zn como componente principal, por el método de profundidad focal. Los resultados de la medición se enumeran en la Tabla 9.

[Tabla 7]

Tabla 7

Composición n.º: Si Fe Mn Zn Sb In Mg Cu Cr Ti V Al

E1: 1,3 0,05 - - - - - - - - - equilibrio

E2: 2,0 0,05 - - - - - - - - - equilibrio

E3: 2,5 0,05 - - - - - - - - - equilibrio

E4: 3,5 0,05 - - - - - - - - - equilibrio

E5: 5,0 0,05 - - - - - - - - - equilibrio

E6: 3,5 1,00 - 0,3 - - - - - - - equilibrio

E7: 2,5 0,10 0,5 - - - - - - - - equilibrio

E8: 2,0 0,60 1,0 - - - - - 0,10 - - equilibrio

E9: 2,5 0,05 1,8 - - - - 0,3 - - - equilibrio

E10: 1,5 0,25 - 0,1 - - 0,1 0,3 - - - equilibrio

E11: 2,5 0,25 - - - - 0,5 0,1 - - - equilibrio

E12: 2,5 0,25 - 0,1 - - - 0,8 - - - equilibrio

E13: 2,5 0,25 - - - - 1,0 - - 0,10 - equilibrio

E14: 2,0 0,10 - - - - 2,0 - - - - equilibrio

E15: 2,5 0,25 0,3 0,8 - - - - - - 0,1 0 equilibrio

E16: 0,8 0,05 - - - - - - - - - equilibrio

E17: 5,2 0,05 - - - - - - - - - equilibrio

E18: 0,8 0,60 - - - - 0,3 - - - - equilibrio

E19: 5,2 0,25 0,5 - - - - - - - - equilibrio

E20: 2,5 2,10 - - - - 1,6 - - - equilibrio

E21: 3,5 0,05 2,2 - - - - - - - - equilibrio

E22: 2,5 0,25 - 7,0 - - - - - - - equilibrio

E23: 2,5 0,25 0,5 - - - 2,1 - - - - equilibrio

E24: 2,5 0,25 - - - - - - 0,33 0,33 0,3 3 equilibrio

E25: 2,5 0,25 - - 0,15 - - - - - - equilibrio

E26: 2,5 0,25 - - - 0,15 - - - - - equilibrio

F1: 0,5 0,30 1,0 1,50 - - - 0,15 - - - equilibrio

[Tabla 8]

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[Tabla 9]

Tabla 9

Muestra n.º: Composición n.º Capa que contiene Zn como componente principal Aleta Temperatura de unión (ºC) Profundidad de la Corrosión (mm)

Método de Formación: Cantidad de Zn depositado (g/m2)

(a): D25 E1 Pulverización de Zn 8 F1 600 0,04

D26: E2 (I) 8 F1 600 0,04

D27: E3 Revestimiento de polvo de Zn 8 F1 600 0,04

D28: E4 Chapado de Zn 8 F1 600 0,04

D29: E5 Pulverización de Zn 1 F1 580 0,35

D30: E6 Pulverización de Zn 30 F1 600 0,26

D31: E7 Pulverización de Zn 5 F1 600 0,08

D32: E8 Pulverización de Zn 20 F1 600 0,11

D33: E9 Pulverización de Zn 15 F1 600 0,06

D34: E10 Pulverización de Zn 10 F1 600 0,05

D35: E11 Pulverización de Zn 11 F1 600 0,05

D36: E12 Pulverización de Zn 25 F1 600 0,18

D37: E13 Pulverización de Zn 0,5 F1 600 0,56

D38: E14 Pulverización de Zn 35 F1 600 0,51

D39: E15 Pulverización de Zn 8 ninguno 600 0,12

(i): D40 E3 ninguno - F1 600 1,21

D41: E7 ninguno - F1 600 0,97

D42: E12 ninguno - F1 600 1,65

(I) Aplicar flujo reemplazado por Zn (i) Ejemplo Comparativo: (a) Ejemplo de Invención

5 Como se observa a partir de la Tabla 8, en cualquiera de los Ejemplos de Invención D1-D15, D43 y D44, la capacidad de extrusión, la tasa de unión, el colapso del tubo, y la resistencia a la corrosión fueron todos aceptables.

Por otro lado, en el Ejemplo Comparativo D16 (composición de aleación E16), dado que el componente de Si no alcanzó el valor especificado, la tasa de los puntos triples de los límites de grano donde los compuestos 10 intermetálicos que tienen los diámetros de círculo equivalentes de 1 μm o más existió con respecto a los puntos triples de todos los límites de grano era baja. La tasa de unión también fue baja.

En el Ejemplo Comparativo D17 (composición de aleación E17), debido a que el componente de Si excedió el valor especificado y la tasa de fase líquida era demasiado alta, el tubo extruido se colapsó durante la unión.

15 En el Ejemplo Comparativo D18 (composición de aleación E18), debido a que el componente de Si no alcanzó el valor especificado, la tasa de los puntos triples de los límites de grano donde existían los compuestos intermetálicos que tenían los diámetros de círculo equivalentes de 1 μm o más era baja. La tasa de unión también se redujo.

20 En el Ejemplo Comparativo D19 (composición de aleación E19), debido a que el componente de Si excedió el valor especificado, el tubo extruido se colapsó durante la unión.

En los Ejemplos Comparativos D20-D24, los orificios de penetración se generaron en los resultados de las pruebas CASS, y la resistencia a la corrosión fue inferior. Estos resultados fueron atribuibles a las composiciones de

25 aleación. Más específicamente, en los Ejemplos Comparativos D20-D24, los componentes de Fe y Cu (composición de aleación E20), el componente de Mn (composición de aleación E21), el componente de Zn (composición de aleación E22), el componente de Mg (composición de aleación E23), y los componentes de Cr, Ti y V (composición de aleación E24) excedieron los valores especificados respectivos.

Con respecto al efecto de la capa que contiene Zn como componente principal, como se desprende de la Tabla 9, en los Ejemplos de invención D25-D39, se desarrolló el efecto anticorrosión sacrificial con la capa de Zn formada sobre la superficie, y la profundidad de corrosión fue tan pequeña como de 0,60 mm o menos.

5 Por otra parte, en los Ejemplos de Referencia D40-D42, debido a que Zn no se aplicó a la superficie, la profundidad de corrosión era tan grande como en exceso de 0,90 mm aunque no penetrante. Por lo tanto, se confirmó el efecto obtenido formando la capa que contiene Zn como componente principal para mejorar la resistencia a la corrosión.

Aplicabilidad industrial

10 De acuerdo con la presente invención, dado que el material de aleación de aluminio puede unirse sin usar un material de unión, tal como un metal de relleno de soldadura o un metal de relleno, se puede fabricar de manera eficiente una estructura que utiliza el material de aleación de aluminio. Además, en la presente invención, el cambio de tamaño o forma apenas ocurre entre antes y después de la unión de elementos unidos. Por lo tanto, el material

15 de aleación de aluminio, la estructura que utiliza el material de aleación de aluminio, y el método de fabricación para el material de aleación de aluminio, de acuerdo con la presente invención, son notablemente eficaces desde el punto de vista industrial.

Lista de caracteres de referencia

20 c Composición de Si c1 composición de Si c2 composición de Si T temperatura T1 temperatura superior a Te T2 temperatura superior a Ts2 Te temperatura de solidificación Ts2 temperatura de solidificación

Claims

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