ES2826482T3

ES2826482T3 - Aleación de aluminio para aletas de intercambiadores de calor

Info

Publication number: ES2826482T3
Application number: ES15747959T
Authority: ES
Inventors: Kevin Michael Gatenby; Hany Ahmed; Andrew D Howells; Jyothi Kadali; Derek William Aluia; Iii John Michael Baciak
Original assignee: Novelis Inc Canada; Denso Corp
Current assignee: Novelis Inc Canada; Denso Corp
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2021-05-18
Anticipated expiration: 2035-08-03
Also published as: KR101941380B1; CN106574326B; EP3177748A1; CN106574326A; US20220221236A1; US20160040947A1; KR20170038906A; JP2019189944A; US11933553B2; JP6751713B2; EP3177748B1; WO2016022457A1; JP2017528605A

Abstract

Una aleación de aluminio que comprende 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,20-0,40 % en peso de Cu, 1,3-1,5 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 0,2-3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de <=0,15 % en peso, donde opcionalmente uno o más de Zr, V, Cr o Ni está presente por debajo del 0,05 % en peso y donde la aleación de aluminio tiene un potencial de corrosión de -740 mV o menos, medidos posterior a la soldadura fuerte durante la cual la aleación de aluminio se calienta a una temperatura de 595 to 610 °C y se enfría a temperatura ambiente en un período de 20 minutos.

Description

DESCRIPCIÓN

Aleación de aluminio para aletas de intercambiadores de calor

Campo de la invención

La presente invención se refiere a los campos de la ciencia de los materiales, la química de los materiales, la metalurgia, las aleaciones de aluminio, la fabricación de aluminio y los campos relacionados. La presente invención proporciona novedosas aleaciones de aluminio para su uso en la producción de aletas de intercambiadores de calor, que, a su vez, se emplean en diversos dispositivos de intercambiador de calor, por ejemplo, radiadores de vehículos de motor, condensadores, evaporadores y dispositivos relacionados.

Antecedentes

La industria de los intercambiadores de calor para automóviles presenta una serie de demandas sobre los materiales de aluminio utilizados para la producción de aletas de intercambiadores de calor ("materiales de partida para aletas"). Estas demandas pueden ser difíciles de equilibrar. Cuando se producen dispositivos intercambiadores de calor, sus piezas se unen típicamente mediante soldadura fuerte, lo que requiere que los materiales de partida para aletas de aluminio tengan un buen rendimiento de soldadura fuerte, fuertes propiedades mecánicas previas a la soldadura fuerte y una alta post-soldadura fuerte. Para hacer los intercambiadores de calor más ligeros, por ejemplo, para mejorar la eficiencia del combustible de los automóviles, es deseable que el material de partida para aletas de aluminio sea más delgado. Al mismo tiempo, las aletas del intercambiador de calor también deben conducir cantidades significativas de calor. Las aleaciones de aluminio como material de partida para aletas más delgadas pueden tener una resistencia y un rendimiento reducidos durante la soldadura fuerte. Además, el material de partida para aletas de aluminio requiere un potencial de corrosión apropiado para un buen rendimiento de corrosión del intercambiador de calor. Por ejemplo, puede ser deseable que las aletas del intercambiador de calor tengan un potencial de corrosión menor que el resto del intercambiador de calor, de modo que las aletas actúen de forma sacrificada. El material de partida para aletas de aluminio deseable poseería las propiedades y parámetros que equilibran los requisitos anteriores. En consecuencia, es deseable producir material de partida para aletas de aluminio que tenga una combinación requerida de espesor (calibre), sea capaz de resistir la soldadura fuerte y muestre características mecánicas apropiadas antes, durante y después de la soldadura fuerte, características de resistencia y conductividad adecuadas para aplicaciones de intercambiadores de calor de alto rendimiento y potencial de corrosión adecuado. Además, es deseable producir material de partida para aletas de aluminio a partir de un metal de entrada que incorpore chatarra de aluminio para producir material de partida para aletas de una manera rentable y respetuosa con el medio ambiente.

El documento JP 2002-161324 se refiere a un material para aletas de aleación de aluminio para un intercambiador de calor que tiene buena soldadura fuerte, así como conformabilidad antes de la soldadura fuerte y que tiene una alta resistencia y alta conductividad térmica después de la soldadura fuerte así como un buen efecto del ánodo de sacrificio. El material para aletas de aleación de aluminio comprende 1,0 %-2,0 % de Mn, 0,5 %-1,3 % de Si, 0,1 %-0,8 % de Fe, 0,21 %-0,5 % de Cu, 1,1 %-5 % de Zn, siendo una relación de contenido de Mn a Si (% de Mn/% de Si) de 1,0-3,5, siendo una relación de contenido de Zn a Cu (% de Zn/% de Cu) de 5-15. Además, el material para aletas comprende uno o más tipos de Zr al 0,05 %-0,3 % o Cr al 0,05 %-0,3 % y el resto de Al con impurezas inevitables. El material para aletas de aleación de aluminio tiene una resistencia a la tracción de 160-270 MPa.

El documento WO 01/36697 A2 se refiere a una aleación de soldadura fuerte de aluminio, idealmente adecuada como material de partida para aletas. La aleación de soldadura fuerte de aluminio tiene la composición en % en peso: Si 0,7 1,2, Mn 0,7-1,2, Mg hasta 0,35, Fe hasta 0,8, Zn hasta 3,0, Ni hasta 1,5, Cu hasta 0,5, opcionalmente uno o más seleccionados de entre el grupo que comprende Ti hasta 0,20, In hasta 0,20, Zr hasta 0,25, V hasta 0,25, Cr hasta 0,25, otros hasta 0,05 cada uno, hasta 0,15 en total, el resto de Al.

Resumen

Los términos "invención", "la invención", "esta invención" y "la presente invención" tal como se utilizan en este documento pretenden referirse ampliamente a toda la materia objeto de esta solicitud de patente y a las reivindicaciones a continuación. Debe entenderse que las declaraciones que contienen estos términos no limitan la materia objeto descrita en esta invención ni limitan el significado o el alcance de las reivindicaciones de la patente a continuación. Las realizaciones cubiertas de la invención están definidas por las reivindicaciones, no por este resumen. Este resumen es una descripción general de alto nivel de diversos aspectos de la invención e introduce algunos de los conceptos que se describen con más detalle en la sección Descripción detallada a continuación. Este resumen no pretende identificar las características claves o esenciales de la materia objeto reivindicada, ni se pretende que se utilice de forma aislada para determinar el alcance de la materia objeto reivindicada. La materia objeto debe entenderse como referencia a las partes apropiadas de la memoria descriptiva completa, cualquiera o todos los dibujos y a cada reivindicación.

La presente invención proporciona un material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado que posee una combinación de características y propiedades que lo hacen adecuado para la producción de aletas de intercambiadores de calor, para su uso, por ejemplo, en intercambiadores de calor, tal como los empleados en la industria automotriz. En un ejemplo, el material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado según las realizaciones de la presente invención se puede producir en forma de hoja con el espesor deseado (calibre) que es adecuado para la producción de aletas de intercambiadores de calor de peso ligero para radiadores de automóviles. El material de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención puede soldarse y muestra características de resistencia antes, durante y después de la soldadura fuerte que lo hacen atractivo para aplicaciones de intercambiadores de calor de automóviles. Más específicamente, el material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado según las realizaciones de la presente invención posee características de resistencia previa a la soldadura fuerte que reducen los problemas de aplastamiento de las aletas durante la soldadura fuerte. El material de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención también posee una conductividad térmica suficientemente alta adecuada para aplicaciones de intercambiadores de calor, y tiene un potencial de corrosión que es suficientemente negativo para que las aletas actúen de manera sacrificada durante la corrosión del intercambiador de calor. En resumen, el material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado según las realizaciones de la presente invención posee una combinación adecuada de resistencia previa y posterior a la soldadura fuerte, conductividad térmica y valores de potencial de corrosión anódica adecuados para aplicaciones de intercambiadores de aletas de automóviles. Al mismo tiempo, el material partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención se puede producir a partir de aluminio de entrada que es, al menos en parte, apto para el reciclaje. Más específicamente, el material partida para aletas de aleación de aluminio mejorado según las realizaciones de la presente invención contiene niveles de componentes distintos del aluminio, por ejemplo, Cu, Fe, Mn y Zn, que son compatibles con los niveles de estos elementos que se encuentran en determinada chatarra de aluminio como metal de entrada.

El material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado según las realizaciones de la presente invención se produce en forma de hoja. Para producir el material, la presente invención proporciona procedimientos para producir material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado, que incorporan etapas de colada, laminación y recocido. Debe entenderse que, en algunas realizaciones, las etapas del procedimiento empleadas durante la producción del material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado confieren propiedades y características beneficiosas al material. Por lo tanto, los procedimientos para producir el material de partida para aletas de aleación de aluminio pueden emplearse, en algunos casos, para describir y definir el material en sí. En consecuencia, las realizaciones de la invención descritas usando las etapas del procedimiento se incluyen dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado de la invención se produce en forma trabajada en frío, lo que da como resultado un endurecimiento por deformación y características mejoradas de resistencia a la tracción del material resultante. En una realización, el material de partida para aletas de aleación de aluminio de la invención puede producirse mediante un procedimiento que implica colada en frío directo y trabajo en frío (laminado en frío) para producir un temple deseable antes de la soldadura fuerte, por ejemplo, temple H14. En algunas otras realizaciones, el material de aleación de aluminio de partida para aletas mejorado se puede producir en diversos temples diferentes previos a la soldadura endurecidos por deformación, tales como H16, H18 u otros temples H1X. El procedimiento para producir el material de partida para aletas de aleación de aluminio también puede implicar el laminado en caliente después de la colada en frío directo, y el recocido intermedio antes de las etapas finales de laminación en frío (por ejemplo, entre las etapas intermedias y finales de laminación en frío).

El material de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención se puede utilizar en diversas aplicaciones, por ejemplo, para fabricar aletas para intercambiadores de calor. En un ejemplo, el material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado de la presente invención es útil para intercambiadores de calor de automóviles ligeros y de alto rendimiento. De manera más general, el material de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención puede usarse en intercambiadores de calor de vehículos de motor tales como radiadores, condensadores y evaporadores. Como se analizó anteriormente, las composiciones y los procedimientos para producir el material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado de la presente invención conducen a un material que posee una combinación de características y propiedades beneficiosas que lo hacen adecuado para fabricar aletas de intercambiadores de calor. Por ejemplo, el material de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención muestra una combinación beneficiosa de una o más de las siguientes características: propiedades mecánicas previas y posteriores a la soldadura fuerte, tales como resistencia a la tracción y resistencia al pandeo posterior a la soldadura fuerte, conductividad térmica y potencial de corrosión. Sin embargo, los usos y aplicaciones del material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado de la presente invención no se limitan a los intercambiadores de calor para automóviles y se prevén otros usos. Debe entenderse que las características y propiedades del material de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención también pueden ser beneficiosas para usos y aplicaciones distintos de la producción de aletas de intercambiadores de calor para automóviles. Por ejemplo, el material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado de la presente invención se puede usar para fabricar diversos dispositivos que emplean intercambiadores de calor y se producen por soldadura fuerte, tales como los dispositivos empleados en calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC).

La presente invención incluye aleaciones de aluminio. La aleación de aluminio según la presente invención comprende 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,20-0,40 % en peso de Cu, 1,3-1,5 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 0,2-3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso, donde opcionalmente uno o más de Zr, V, Cr o Ni está presente por debajo del 0,05 % en peso y donde la aleación de aluminio tiene un potencial de corrosión de -740 mV o menos, medidos posterior a la soldadura fuerte durante la cual la aleación de aluminio se calienta a una temperatura de 595 to 610 °C y se enfría a temperatura ambiente en un período de 20 minutos. Una realización ejemplar de la presente invención es una aleación de aluminio que comprende 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,20-0,40 % en peso de Cu, 1,3-1,5 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 0,2-3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso. En esta invención se describe además una aleación de aluminio que comprende aproximadamente 1,0-1,15 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,20 0,40 % en peso de Cu, 1,0-1,5 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 0,0-3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso. También se describen en esta invención las aleaciones de aluminio siguientes: una aleación de aluminio que comprende aproximadamente 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,38 % en peso de Fe, 0,20 0,40 % en peso de Cu, 1,0-1,5 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 0,0-3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso; una aleación de aluminio que comprende aproximadamente 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,35-0,4 % en peso de Cu, 1,0-1,5 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 0,0 3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso; una aleación de aluminio que comprende aproximadamente 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,20-0,40 % en peso de Cu, 1,2-1,4 % en peso de Mn, 0-0,1 % de Mg y 0,0-3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso; una aleación de aluminio que comprende aproximadamente 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,20-0,40 % en peso de Cu, 1,0-1,5 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 1,5-2,5 % de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso; una aleación de aluminio que comprende aproximadamente 1,0-1,15 % en peso de Si, 0,3-0,38 % en peso de Fe, 0,35-0,40 % en peso de Cu, 1,2-1,4 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 1,5-2,5 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso. Una realización ejemplar de la presente invención es una aleación de aluminio que comprende 1,0-1, 1 % en peso de Si, 0,37-0,42 % en peso de Fe, 0,27-0,33 % en peso de Cu, 1,3-1,35 % en peso de Mn, 0,04-0,05 % en peso de Mg y 1,5-1,6 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso. En las aleaciones de aluminio de la presente invención, uno o más de Zr, V, Cr o Ni pueden estar presentes al 0 % en peso, por debajo del 0,05 % en peso, por debajo del 0,04 % en peso, por debajo del 0,03 % en peso, por debajo del 0,02 % en peso, o por debajo del 0,01 % en peso.

En algunas realizaciones de la presente invención, la aleación de aluminio tiene una resistencia máxima a la tracción de uno o ambos de: al menos 200 MPa, medidos en condición previa a la soldadura fuerte, o al menos 150 MPa, medidos posterior a la soldadura fuerte. En un ejemplo, la aleación de aluminio tiene una resistencia máxima a la tracción de uno o ambos de: 200-220 MPa, medidos en condición previa a la soldadura fuerte, o 150-160 MPa medidos posterior a la soldadura fuerte. En otro ejemplo, la aleación de aluminio tiene una resistencia máxima a la tracción de uno o ambos de: aproximadamente 210 MPa, medidos en condición previa a la soldadura fuerte, o aproximadamente 150 MPa, medidos posterior a la soldadura fuerte. La aleación de aluminio de la presente invención tiene un potencial de corrosión de -740 mV o menos, medidos posterior a la soldadura fuerte. Por ejemplo, la aleación de aluminio puede tener un potencial de corrosión de aproximadamente -750 mV, medidos posterior a la soldadura fuerte. La aleación de aluminio puede tener una conductividad de 43-47 IACS (Estándar Internacional de Cobre Recocido) que supone la conductividad del cobre puro del 100 %), medido posterior a la soldadura fuerte.

La aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención se puede producir mediante un procedimiento que comprende: colada en frío directo de la aleación de aluminio en un lingote; laminado en caliente del lingote después de la colada en frío directo; después del laminado en caliente, laminado en frío de la aleación de aluminio hasta un espesor intermedio; después del laminado en frío, recocido intermedio de la aleación de aluminio laminada hasta el espesor intermedio a una temperatura entre 200 y 400 °C (200-400 °C); y, después del recocido intermedio, laminado en frío de la aleación de aluminio para lograr un % de trabajo en frío (% de CW) del 20 al 40 %, lo que da como resultado una hoja con un espesor de 70-100 pm 70-90 pm 75-85 pm o 77-83 pm. El % de CW logrado en el procedimiento descrito anteriormente puede ser del 30 al 40 %. El recocido intermedio se puede realizar a una temperatura entre 320 y 370 °C (320-370 °C), entre 290 y 360 °C (290-360 °C) o entre 340 y 360 °C (340-360 °C). El tiempo de recocido intermedio puede ser de 30 a 60 minutos. Las realizaciones de la presente invención incluyen los procedimientos anteriores de fabricación de aleaciones de aluminio de la presente invención.

Las realizaciones de la presente invención incluyen objetos y aparatos, por ejemplo, un intercambiador de calor, que comprende la aleación de aluminio de la presente invención. El intercambiador de calor puede ser un intercambiador de calor de un vehículo de motor. El intercambiador de calor puede ser un radiador, un condensador o un evaporador. Las realizaciones de la presente invención también incluyen procedimientos para fabricar objetos y aparatos que comprenden aleaciones de la presente invención. Un ejemplo de dicho procedimiento es un procedimiento de fabricación de un intercambiador de calor, que comprende unir mediante soldadura fuerte al menos una primera forma de aleación de aluminio fabricada a partir de la aleación de aluminio de la presente invención con una segunda forma de aleación de aluminio, que comprende: ensamblar y asegurar los dos o más formas de aluminio entre sí; calentar las dos o más formas de aluminio a una temperatura de soldadura fuerte hasta que se creen juntas entre las dos o más formas de aluminio por acción capilar. Los usos de las aleaciones de aluminio de la presente invención para la fabricación de aletas de intercambiadores de calor y otros objetos y aparatos también se incluyen dentro del alcance de la presente invención. Otros objetivos y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones de la invención.

Descripción detallada

Entre otras cosas, este documento describe materiales innovadores de aleación de aluminio. Estos innovadores materiales de aluminio pueden denominarse "aleaciones de aluminio", en singular o en plural. Los innovadores materiales de aluminio descritos en esta invención se pueden fabricar como hojas mediante procedimientos que implican etapas de laminación en caliente y/o en frío para lograr el espesor deseable. Por lo tanto, los materiales de aleación de aluminio de la presente invención pueden denominarse "aleaciones de aluminio en hojas", "hojas de aleación de aluminio", "hojas", "tiras" o por otros términos relacionados, en singular o plural. Los innovadores materiales de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente solicitud son adecuados para la producción de aletas para aparatos intercambiadores de calor y, por lo tanto, pueden denominarse "material de partida para aletas", "aleación de aluminio como material de partida para aletas", "aleación de aluminio para la producción de aletas» «aleación de aluminio para aletas de intercambiadores de calor», «material de partida para aletas de aleación de aluminio», «material de partida para aletas de aleación de aluminio», «aleación de partida para aletas» y otros términos relacionados.

Las propiedades de los materiales de partida para aletas de aleación de aluminio varían según su composición. El material de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención posee una serie de propiedades ventajosas. El material de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención se produce en forma de hojas y posee una combinación de espesor (calibre) y resistencia antes, durante y después de la soldadura fuerte que lo hace adecuado para la fabricación de aletas para aplicaciones de intercambiadores de calor. El material de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención también posee conductividad térmica y potencial de corrosión adecuados para la producción de material para aletas.

El material de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención puede contener un contenido mayor de uno o más de Cu, Si y Fe, en comparación con las aleaciones de partida para aletas conocidas. La composición del material de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención y/o su procedimiento de producción conducen a propiedades mejoradas del material, tales como reducción del aplastamiento de las aletas durante la soldadura fuerte, mayor resistencia posterior a la soldadura fuerte, conductividad térmica mejorada, resistencia al pandeo mejorada y mayor potencial de corrosión anódica. El material de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención posee uno o más de resistencia, conductividad térmica y potencial de corrosión que se mejora en comparación con las aleaciones conocidas utilizadas para la producción de material de partida para aletas. Los niveles relativamente altos de componentes que no son aluminio en el material de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención permiten que se produzca a partir de metal de entrada que incorpora aluminio apto para el reciclaje, lo que permite diferentes entradas de metal.

En algunas realizaciones de la presente invención, el material de partida para aletas de aleación de aluminio se produce mediante un procedimiento que comprende una etapa de tratamiento térmico (recocido intermedio) antes de una etapa final de laminación en frío. El recocido intermedio se realiza a una temperatura entre 200 y 400 °C durante un período de aproximadamente 30 minutos a 2 horas (en algunas realizaciones, durante un período de tiempo de aproximadamente 1 a 2 horas). El recocido intermedio es seguido por etapas de laminación en frío que conducen a una reducción especificada del espesor ("% de trabajo en frío", definido más adelante en este documento). En algunas realizaciones de la presente invención, la combinación anterior de etapas del procedimiento (recocido intermedio seguido de laminado en frío) da como resultado un aumento de la resistencia previa a la soldadura fuerte y una estructura de grano grueso posterior a la soldadura fuerte mejorada, lo que conduce a una resistencia al pandeo mejorada de los materiales de partida para aletas de aluminio mejorados según las realizaciones de la presente invención, y también afecta la conductividad térmica y el potencial de corrosión, conduciendo así a un material que tiene una combinación favorable de características y propiedades.

Composiciones

Tabla 1a

La composición de las aleaciones de aluminio según las realizaciones de la presente invención se ilustra en las tablas 1a y 1b. El contenido de Si, Cu, Fe, Mn y Zn se encuentra dentro de los intervalos delimitados por un límite de intervalo inferior y un límite de intervalo superior seleccionados de entre los límites que se muestran en la tabla 1a. Un límite de intervalo inferior se puede delinear mediante las expresiones "igual o mayor que" (signo >) o "mayor que" (signo >), u otros signos y expresiones relacionados, tales como "desde ...", "mayor que" etc. Un límite de intervalo superior se puede delinear mediante las expresiones "igual o menor que" (signo <), "menor que" (signo <) u otros signos y expresiones relacionados, tales como "a", "menor que", etc. También se pueden utilizar otros tipos de expresiones para delinear los intervalos, tales como "entre", "en el intervalo de", etc. Cuando un intervalo está delineado solo por el límite superior del intervalo, debe entenderse que, en algunos ejemplos que se encuentran dentro de dicho intervalo, un elemento en cuestión puede no estar presente, puede no estar presente en cantidades detectables, o puede estar presente en cantidades tan bajas que convencionalmente no se reconozcan como significativas en el campo de las aleaciones de aluminio.

Debe entenderse que, en diversas realizaciones de las aleaciones descritas en esta invención, el elemento predominante es el aluminio (Al), a veces denominado "resto de Al". En otras palabras, el término "resto" puede usarse para describir el contenido predominante de aluminio (Al) en las aleaciones de aluminio descritas en esta invención. También debe entenderse que las aleaciones descritas en esta invención pueden comprender diversas impurezas inevitables no especificadas de otro modo. En algunos ejemplos no limitantes, un contenido de cada impureza puede constituir hasta el 0,05 % en peso. En algunos otros ejemplos no limitantes, un contenido total de impurezas puede constituir hasta el 0,15 % en peso. Por ejemplo, un contenido de cada impureza puede ser del 0 % en peso, por debajo del 0,05 % en peso, por debajo del 0,04 % en peso, por debajo del 0,03 % en peso, por debajo del 0,02 % en peso, o por debajo del 0,01 % en peso, mientras que un contenido total de todas las impurezas puede constituir hasta el 0,15 % en peso. Algunos ejemplos no limitantes de impurezas son Zr, V, Cr o Ni. Los niveles de diversos componentes de las aleaciones se pueden elegir para que se encuentren dentro de los intervalos descritos a lo largo de este documento utilizando diversas consideraciones, algunas de las cuales se analizan a continuación.

Si: entre otras cosas, el contenido de Si afecta la temperatura de fusión de una aleación de aluminio. El aumento del contenido de Si reduce el punto de fusión de la aleación de aluminio. En consecuencia, para que el material de partida para aletas de aleación de aluminio sea soldable, el contenido de Si de la aleación debe ser suficientemente bajo para que la aleación no se funda durante el ciclo de soldadura fuerte. Por otro lado, un contenido de Si relativamente alto en la aleación conduce a la formación de dispersoides de AlMnSi que dan como resultado un fortalecimiento de dispersoides beneficioso de la matriz y características de resistencia mejoradas de la aleación. El contenido de Si usado en la aleación de partida para aletas según las realizaciones de la presente invención equilibra los factores anteriores. Las aleaciones de aluminio según realizaciones de la presente invención pueden comprender, por ejemplo, 0,9-1,0, 0,9-1,1, 0,9-1,15, 0,9-1,2, 1,0-1,1, 1,0-1,15, 1,0-1,2, 1,1-1,15, 1,1-1,2 o 0,15-1,2 % en peso de Si.

Cu: el Cu en solución sólida aumenta la resistencia de una aleación de aluminio. El aumento del contenido de Cu también puede conducir a la formación de dispersoides de AlMnCu que contienen Cu, que almacena Mn y se disuelve durante la soldadura fuerte, lo que conduce a la liberación de Mn en una solución sólida. Este procedimiento da como resultado una resistencia posterior a la soldadura fuerte mejorada. El contenido relativamente alto de Cu de las aleaciones de partida para aletas según las realizaciones de la presente invención permite la reducción de costes y el aumento de la capacidad de reciclado. Las aleaciones de aluminio según las realizaciones de la presente invención pueden comprender, por ejemplo, 0,2-0,25, 0,2-0,27, 0,2-0,3, 0,2-0,35, 0,2-0,4, 0,25-0,27, 0,25-0,3, 0,25- 0,33, 0,25 0,35, 0,25-0,4, 0,27-0,3, 0,27-0,33, 0,27-0,35, 0,27-0,4, 0,3-0,33, 0,3-0,35, 0,3-0,4, 0,33-0,35, 0,33-0,4 o 0,35-0,4 % en peso de Cu.

Zn: el Zn se añade típicamente a las aleaciones de aluminio para mover el potencial de corrosión hacia el extremo anódico de la escala. En la aleación de aluminio de partida para aletas según las realizaciones de la presente invención, un contenido de Zn relativamente alto de hasta el 3 % en peso compensa el cambio en el potencial de corrosión debido al aumento del contenido de Si y Cu, lo que da como resultado un mayor potencial de corrosión anódica, lo que permite que las aletas fabricadas a partir de la aleación actúen de manera sacrificada y protejan los tubos del intercambiador de calor, mejorando así la resistencia general a la corrosión del intercambiador de calor. Las aleaciones de aluminio según las realizaciones de la presente invención pueden comprender, por ejemplo, 0,2-1,0, 0,2-1,5, 0,2-1,6, 0,2-1,7, 0,2-2,0, 0,2-2,5, 0,2-3,0, 0,21-1,0, 0,21-1,5, 0,21-1,6, 0,21-1,7, 0,21-2,0, 0,21-2,5, 0,21-3,0, 1,0-1,5, 1,0-1,6, 1,0-1,7, 1,0-2,0, 1,0-2,5, 1,0-3,0, 1,5-1,6, 1,5-1,7, 1,5-2,0, 1,5-2,5, 1,5-3,0, 1,6-1,7, 1,6-2,0, 1,6-2,5, 1,6-3,0, 1,7-2,0, 1,7-2,5, 1,7-3,0, 2,0-2,5, 2,0-3,0, 2,0-3,5 o 2,5-3,0 % en peso de Zn.

Mn: el Mn en solución sólida aumenta la resistencia de una aleación de aluminio, pero también mueve el potencial de corrosión hacia un estado más catódico. El dispersoide (FeMn)-Al⁶o Al¹⁵Mn³Si²aumenta la resistencia de una aleación de aluminio mediante el fortalecimiento de partículas, cuando está presente en una dispersión fina y densa. Dependiendo de la composición y tasa de solidificación, Fe, Mn, Al y Si se combinan durante la solidificación para formar diversos componentes intermetálicos, es decir, partículas dentro de la microestructura, como Al¹⁵(Fe Mn)³Si²o AbFeSi o Al⁸FeMg³Si⁶, por nombrar algunos. Un contenido más alto de Mn, especialmente en combinación con un contenido más alto de Fe, puede conducir a la formación de componentes intermetálicos de Mn-Fe gruesos. Las aleaciones de aluminio según las realizaciones de la presente invención pueden comprender, por ejemplo, 1,3-1,35, 1,3-1,4, 1,3-1,5, 1,35-1,4, 1,35-1,5 o 1,4-1,5 % en peso de Mn.

Fe: en una aleación de aluminio, el Fe puede formar parte de componentes intermetálicos que pueden contener Mn, Si y otros elementos. A menudo es beneficioso controlar el contenido de Fe en una aleación de aluminio para influir en el contenido de componentes intermetálicos gruesos. Las aleaciones de aluminio según las realizaciones de la presente invención pueden comprender, por ejemplo, 0,3-0,35, 0,3-0,37, 0,3-0,38, 0,3-0,4, 0,3-0,42, 0,3-0,45, 0,3-0,5, 0,35-0,37, 0,35-0,38, 0,35-0,4, 0,35-0,42, 0,35-0,45, 0,35-0,5, 0,37-0,38, 0,37-0,4, 0,37-0,42, 0,37-0,45, 0,37-0,50, 0,38-0,4, 0,38-0,42, 0,38-0,45, 0,38-0,5, 0,4-0,42, 0,4-0,45, 0,4-0,5 o 0,45-0,5 % en peso de Fe.

El Mg contribuye a la resistencia del aluminio mediante el fortalecimiento de la solución sólida. Las aleaciones de aluminio según las realizaciones de la presente invención pueden comprender, por ejemplo, 0-0,01, 0-0,02, 0-0,03, 0 0,04, 0-0,05, 0-0,06, 0-0,07, 0-0,08, 0-0,09, 0-0,1, 0,01-0,02, 0,01-0,03, 0,01-0,04, 0,01-0,05, 0,01-0,06, 0,01-0,07, 0,01-0,08, 0,01-0,09, 0,01-0,1, 0,02-0,03, 0,02-0,04, 0,02-0,05, 0,02-0,06, 0,02-0,07, 0,02-0,08, 0,02-0,09, 0,02-0,1, 0,03-0,04, 0,03-0,05, 0,03-0,06, 0,03-0,07, 0,03-0,08, 0,03-0,09, 0,03-0,1, 0,04-0,05, 0,04-0,06, 0,04-0,07, 0,04-0,08, 0,04-0,09, 0,04-0,1, 0,05-0,06, 0,05-0,07, 0,05-0,08, 0,05-0,09, 0,05-0,1, 0,06-0,07, 0,06-0,08, 0,06-0,09, 0,06-0,1, 0,07-0,08, 0,07-0,09, 0,07-0,1, 0,08-0,09, 0,08-0,1, 0,09-0,1 % en peso de Mg.

En las aleaciones de aluminio según las realizaciones de la presente invención, no hay Zr, V, Cr o Ni añadidos intencionalmente, excepto para las impurezas encontradas en la chatarra de aluminio de entrada. En la aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención, dichas impurezas pueden ser del 0 %, por debajo del 0,05 %, por debajo del 0,04 %, por debajo del 0,03 %, por debajo del 0,02 % o por debajo del 0,01 % siempre que la suma de todas las impurezas no sea superior al 0,15 %. En la sección "Resumen" de este documento se describen algunas realizaciones ejemplares de las composiciones de aleación de aluminio de partida para aletas.

Procedimientos de fabricación de material de partida para aletas de aleación de aluminio

Los procedimientos para hacer o fabricar material de partida para aletas de aleación de aluminio descritos en esta invención, así como para fabricar los objetos utilizando material de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención, también se incluyen dentro del alcance de la presente invención. El material de partida para aletas de aleación de aluminio descrito en esta invención puede fabricarse mediante los procedimientos que incluyen al menos algunas de las etapas tecnológicas descritas en este documento. Debe entenderse que, a menos que se establezca específicamente como tal, las descripciones de los procedimientos contenidos en este documento no son limitantes con respecto a las realizaciones reivindicadas de la presente invención. Las etapas del procedimiento descritas en esta invención pueden combinarse y modificarse de diversas formas y emplearse adecuadamente para fabricar aleaciones de aluminio o formas y objetos a partir de dichas aleaciones. Las etapas y condiciones del procedimiento que no se describen explícitamente en esta invención, pero que se emplean comúnmente en las áreas de metalurgia y procesamiento y fabricación de aluminio, también pueden incorporarse en los procedimientos que se encuentran dentro del alcance de la presente invención. Los materiales de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención pueden emplear las etapas del procedimiento y las condiciones que se analizan a continuación.

Un procedimiento para producir materiales de partida para aletas de aleación de aluminio puede emplear frío directo (DC) al colar una aleación de aluminio en un lingote. Después de la colada DC, el procedimiento comprende la laminación en caliente del lingote. Los lingotes producidos por colada DC se precalientan para la laminación en caliente. La temperatura de precalentamiento y la duración del laminado en caliente se controlan con precisión para preservar un gran tamaño de grano y una alta resistencia después de soldar el material para aletas terminado. En los procedimiento según las realizaciones de la presente invención, para la laminación en caliente, los lingotes se pueden precalentar hasta 500 °C, por ejemplo, a 450-480 °C, en un horno durante hasta 12 horas a una velocidad de calentamiento adecuada, por ejemplo 50 °C/h, seguido de mantener la temperatura ("remojar" o "remojo") a 450 500 °C, por ejemplo, a 470-480 °C, durante 5-7 horas. Después del precalentamiento y remojo, los lingotes se laminan en caliente hasta un espesor de 2-10 mm (por ejemplo, 3-5 mm o 3,5-4 mm), que puede denominarse "calibre de salida" después del laminado en caliente.

Un procedimiento para producir materiales de partida para aletas de aleación de aluminio comprende etapas de laminado en frío para producir el espesor deseado (calibre) y otras propiedades del material. Por ejemplo, después de una etapa de laminado en caliente, la aleación de aluminio laminado en caliente se lamina en frío a 1-2 mm, por ejemplo, a 1 mm de espesor o calibre (calibre de laminado en frío inicial) durante una etapa de laminado en frío inicial, que puede comprender múltiples pasadas de laminación en frío, seguidas de una laminación en frío adicional hasta un espesor o calibre de 100-200 pm (calibre de laminación en frío intermedio) durante una etapa intermedia de laminación en frío, que también puede comprender múltiples pasadas. Dependiendo del calibre de laminado en caliente, el espesor final deseable y otras propiedades que se analizan a continuación, una aleación de aluminio puede requerir más o menos pasadas de laminado en frío para lograr el calibre deseado. Este número de pasadas de laminado en frío no está limitado y se puede ajustar de forma adecuada, por ejemplo, dependiendo del espesor deseable de la hoja final y otras propiedades del material.

Después del laminado en frío intermedio, el procedimiento para producir materiales de partida para aletas de aleación de aluminio comprende una etapa de recocido intermedio para producir las propiedades deseadas del material de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención. El término "recocido intermedio" se refiere a un tratamiento térmico aplicado entre las etapas de laminación en frío. En el contexto de la presente invención, el recocido intermedio se aplica entre las etapas intermedia y final de laminación en frío. El recocido intermedio implica calentar la aleación de aluminio a una temperatura de 200 a 400 °C, por ejemplo, de 300 a 375 °C, de 325 a 350 °C, de 340 a 360 °C, de 290 a 360 °C o de 345 a 350 °C ("temperatura de recocido intermedio"), y mantener la temperatura de recocido intermedio durante 3-5 horas, por ejemplo, durante aproximadamente 4 horas, seguido de enfriamiento. El período de mantenimiento de una temperatura de 200 a 400 °C también se puede denominar "remojar" o "remojo". Para calentar y enfriar el material antes y después del remojo, se aplica una velocidad constante de 40 a 50 °C/h, por ejemplo, 50 °C/h. Las condiciones de recocido intermedio afectan la estructura y las propiedades del material de partida para aletas de aleación de aluminio de diversas formas. Por ejemplo, temperaturas de recocido intermedio más altas pueden conducir a una menor resistencia posterior a la soldadura fuerte. En consecuencia, las condiciones de recocido intermedio se seleccionan dentro de los intervalos especificados en este documento para dar como resultado las propiedades deseables del material de partida para aletas de aleación de aluminio.

Después del recocido intermedio, se realiza un laminado en frío final para lograr el % de trabajo en frío (% de CW) durante la etapa final de laminación en frío (que puede comprender múltiples pasadas de laminación en frío) del 25 al 40 %, del 20 al 40 %, del 20 al 35 %, del 25 al 35 %, donde

grosor antes del laminado en frío — grosor después del laminado en frío

% de CW = - ---------------------------------------— TTT— :— , ,----------------------- -_{grosor antes del laminado en frío}---- * 100 % Después de las etapas finales de laminación en frío, el material de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención posee un espesor (calibre) de aproximadamente 70-100 pm, 70-90 pm, 75-85 pm o 77-83 pm. La etapa final de laminación en frío afecta a la estructura y propiedades del material de partida para aletas de aleación de aluminio. Por ejemplo, a medida que aumenta el % de CW, aumenta la resistencia previa a la soldadura fuerte (resistencia máxima a la tracción (UTS), el límite elástico (YS), o ambos, medidos en condiciones de soldadura previa) del material de aluminio. En consecuencia, el % de CW empleado se ajusta dentro de los intervalos especificados en este documento para lograr las propiedades deseables del material de partida para aletas de aleación de aluminio. Los procedimientos de producción de materiales de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención conducen a un material de aluminio que puede describirse como "endurecido por deformación", "trabajado en frío" y/o que tiene o está en temple "H1X" (por ejemplo, temple H14). En algunos ejemplos, el material de aleación de aluminio de partida para aletas mejorado según las realizaciones de la presente invención se puede producir en temples H14, H16 o H18. Debe entenderse que un intervalo particular de propiedades está asociado con la designación del temple. También debe entenderse que la designación del temple se refiere a las propiedades previas a la soldadura fuerte del material.

Propiedades

El material de partida para aletas de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención posee una serie de propiedades, características o parámetros ventajosos. Estas propiedades, por separado o en diversas combinaciones, permiten que los materiales de aleación de aluminio descritos en este documento se utilicen en la producción de aletas para intercambiadores de calor. Sin embargo, debe entenderse que el alcance de la presente invención no se limita a usos o aplicaciones específicos, y las propiedades de los materiales de partida para aletas de aleación de aluminio pueden ser ventajosas para diversas aplicaciones diferentes. Algunas de estas propiedades se analizan a continuación. Algunas otras propiedades pueden no describirse específicamente, pero pueden resultar de la composición y/o los procedimientos de producción empleados para la fabricación del material de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención.

Algunas realizaciones de los materiales de aleación de aluminio de la presente invención se fabrican como hojas, por ejemplo, como hojas de 77-83 pm de espesor. Las hojas de aleación de aluminio se pueden producir en temple H1X (por ejemplo, temple H14 H16 o H18). Los materiales de aleación de aluminio según las realizaciones de la presente invención que se fabrican pueden poseer una o más de las siguientes propiedades, en cualquier combinación: UTS de 210 MPa o más (en otras palabras, al menos 210 MPa) o 210-220 MPa, medidos en condición de previa soldadura; UTS de 150 MPa o más (en otras palabras, al menos 150 MPa) o 150-160 MPa, medidos posterior a la soldadura fuerte; resistencia al pandeo de 25-33 mm medida posterior a la soldadura fuerte; conductividad de 42-48, 43-47 o 44 45 IACS medida posterior a la soldadura fuerte; valor de corrosión de potencial en circuito abierto (en comparación con el electrodo de calomelanos estándar (SCE, por sus siglas en inglés), también denominado «potencial de corrosión») de -740 mV o menos (por ejemplo, -750 mV); y/o microestructura de grano grueso posterior a la soldadura fuerte. Los parámetros medidos «después de la soldadura fuerte» o «posterior a la soldadura fuerte» también denominados «post-soldadura fuerte» se miden después de un ciclo de soldadura fuerte simulado, durante el cual las muestras de aleación de aluminio se calientan a una temperatura de 595 a 610 °C y se enfrían a temperatura ambiente en un período de aproximadamente 20 minutos. Los parámetros medidos antes de la soldadura fuerte ("previo a la soldadura fuerte" o en condición «previa a la soldadura fuerte"), también denominados parámetros de "pre-soldadura fuerte", se miden antes o sin someter el material a ningún ciclo de soldadura fuerte.

Algunas realizaciones del material de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención tienen resistencia y conductividad mejoradas y muestran valores de potencial de corrosión más bajos. El término "conductividad" y los términos y expresiones relacionados usados en esta invención para describir el material de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención pueden referirse a conductividad térmica (calor) o conductividad eléctrica, dependiendo del contexto. Cuando no se define explícitamente, el término "conductividad" generalmente, pero no siempre, se refiere a la conductividad eléctrica. La conductividad expresada en unidades IACS es conductividad eléctrica. Las propiedades y ventajas anteriores permiten que el material de partida para aletas de aleación de aluminio de la presente invención se emplee ventajosamente en diversos usos y aplicaciones, que se analizan con más detalle a continuación.

Usos y aplicaciones

Los materiales de partida para aletas de aleación de aluminio descritos en este documento se pueden usar en diversas aplicaciones, por ejemplo, pero sin limitarse a, intercambiadores de calor. En una realización, el material de partida para aletas de aleación de aluminio se puede usar en intercambiadores de calor de automóviles, tales como radiadores, condensadores y evaporadores. Sin embargo, los usos y aplicaciones del material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado de la presente invención no se limitan a los intercambiadores de calor para automóviles y se prevén otros usos. Por ejemplo, el material de partida para aletas de aleación de aluminio mejorado de la presente invención se puede usar para fabricar diversos dispositivos que emplean intercambiadores de calor y se producen por soldadura fuerte, tales como los dispositivos empleados en calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Los usos y aplicaciones de los materiales de partida para aletas de aleación de aluminio descritos en esta invención se incluyen dentro del alcance de la presente invención, al igual que los objetos, formas, aparatos y cosas similares fabricados con o que comprenden las aleaciones de aluminio descritas en esta invención. Los procedimientos para fabricar, producir o manufacturar dichos objetos, formas, aparatos y cosas similares también se incluyen dentro del alcance de la presente invención.

Las aleaciones de aluminio descritas en esta invención son adecuadas para procedimientos de fabricación o manufacturación que requieren la unión de superficies metálicas mediante soldadura fuerte. La soldadura fuerte es un procedimiento de unión de metales en el que el metal de aportación se calienta por encima de un punto de fusión y se distribuye entre dos o más piezas ajustadas por acción capilar. Los usos de las aleaciones de aluminio en la soldadura fuerte y los procedimientos y resultados relacionados, tales como los objetos fabricados según el procedimiento de fabricación que implica la soldadura fuerte, se denominan generalmente "aplicaciones de soldadura fuerte". Las piezas de los intercambiadores de calor según algunas de las realizaciones de la presente invención se unen mediante soldadura fuerte durante el procedimiento de fabricación. Durante la soldadura fuerte, el metal de aportación se funde y se convierte en un metal de aportación que está disponible para fluir hasta los puntos de contacto entre los componentes que se están soldando por acción capilar.

Un objeto ejemplar que se puede fabricar utilizando materiales de partida para aletas de aleación de aluminio descritos en esta invención es un intercambiador de calor. Los intercambiadores de calor se producen mediante el ensamblaje de piezas que comprenden tubos, placas, aletas, cabezales y soportes laterales, por nombrar algunos. Por ejemplo, un radiador se construye con tubos, aletas, cabezales y soportes laterales. A excepción de las aletas, que típicamente están desnudas, lo que significa que no están revestidas con una aleación de Al-Si, todas las demás piezas de un intercambiador de calor típicamente están revestidas con un revestimiento de soldadura fuerte en uno o dos lados. Una vez ensamblada, una unidad de intercambiador de calor se asegura mediante bandas o un dispositivo similar para mantener la unidad unida a través de fundente y soldadura fuerte. La soldadura fuerte se realiza comúnmente pasando la unidad a través de un horno de túnel. La soldadura fuerte también se puede realizar sumergiendo en sal fundida o en un procedimiento discontinuo o semicontinuo. La unidad se calienta a una temperatura de soldadura fuerte entre 590 °C y 610 °C, se empapa a una temperatura adecuada hasta que se crean juntas por acción capilar y a continuación se enfría por debajo del sólidus del metal de aportación. La velocidad de calentamiento depende del tipo de horno y del tamaño del intercambiador de calor producido. Algunos otros ejemplos de los objetos que se pueden fabricar usando materiales de partida para aletas de aleación de aluminio descritos en esta invención son un evaporador, un radiador, un calentador o un condensador.

Los siguientes ejemplos servirán para ilustrar adicionalmente la presente invención sin que, al mismo tiempo, sin embargo, constituyan ninguna limitación de la misma.

Ejemplo 1

Una aleación de aluminio que comprende 1,0-1,1 % en peso de Si, 0,37-0,42 % en peso de Fe; 1,5-1,6 % en peso de Zn, 1,3-1,35 % en peso de Mn, 0,27-0,33 % en peso de Cu, 0,04-0,05 % en peso de Mg, siendo el resto aluminio e impurezas inevitables, se coló en DC en un lingote. El lingote se precalentó a 480 °C en 12 horas a una velocidad de calentamiento de 50 °C/h, se remojó a 460-480 °C durante 6 horas y se laminó en caliente hasta un espesor de 3,5-4 mm. A continuación, la hoja se laminó en frío hasta aproximadamente 1 mm de espesor y a continuación se laminó en frío hasta aproximadamente 123 pm de espesor intermedio, seguido de un tratamiento de recocido intermedio que implica un remojo a 350 °C durante 4 horas, con una velocidad constante de calentamiento y enfriamiento de 50 °C/h aplicada antes y después del remojo, y posterior laminación en frío hasta un calibre final de aproximadamente 80 pm, que corresponde al 35 % del CW. El material de aleación resultante tenía una resistencia máxima a la tracción mínima de aproximadamente 220 MPa en condición previa a la soldadura fuerte y de aproximadamente 150-160 MPa posterior a la soldadura fuerte. El material de aleación tenía una conductividad media posterior a la soldadura fuerte de aproximadamente 44-45 IACS y un valor de corrosión de potencial en circuito abierto (en comparación con el electrodo de calomelanos estándar (SCE)) de -750 mV medido según la norma ASTM G69. El material de aleación mostró una microestructura gruesa posterior a la soldadura fuerte y un valor de pandeo de 21,5 mm (un promedio de 2 mediciones usando diferentes muestras de la misma muestra). Las propiedades anteriores se midieron después de aplicar un ciclo de soldadura fuerte simulado, durante el cual las muestras se calentaron a una temperatura de 605 °C y se enfriaron a temperatura ambiente en un período de aproximadamente 20 minutos, para simular el perfil de temperatura y tiempo de un procedimiento de soldadura fuerte comercial.

Ejemplo 2

Una aleación de aluminio que comprende 1,0-1,1 % en peso de Si, 0,37-0,42 % en peso de Fe; 1,5-1,6 % en peso de Zn, 1,3-1,35 % en peso de Mn, 0,27-0,33 % en peso de Cu, 0,04-0,05 % en peso de Mg, siendo el resto aluminio e impurezas inevitables, se coló en DC en un lingote. El lingote se precalentó a 480 °C en 12 horas a una velocidad de calentamiento de 50 °C/h, se remojó a 460-480 °C durante 6 horas y se laminó en caliente hasta un espesor de 3,5-4 mm. A continuación, la hoja se laminó en frío hasta un espesor de aproximadamente 1 mm y a continuación se laminó en frío hasta un espesor intermedio, seguido de un tratamiento de recocido intermedio a dos temperaturas diferentes. Para el recocido intermedio, las muestras de la aleación se sometieron a remojos a 350 °C o 500 °C durante 4 horas, con una velocidad constante de calentamiento y enfriamiento de 50 °C/h, aplicada antes y después del remojo, y posterior laminación en frío hasta un espesor final de aproximadamente 80 pm, que corresponde al 40 % del CW. Los valores de resistencia al pandeo y la microestructura posterior a la soldadura fuerte de las muestras de aleación se examinaron después de aplicar un ciclo de soldadura fuerte simulado descrito en el ejemplo 1. Las muestras de aleación ("primer grupo") producidas con un recocido intermedio que implica un remojo a 350 °C mostraron una microestructura posterior a la soldadura fuerte gruesa y un valor de pandeo medio de 24 mm. En comparación, las muestras de aleación producidas con recocido intermedio que implica un remojo a 500 °C ("segundo grupo") mostraron una estructura de grano posterior a la soldadura más fina que el primer grupo y un valor de pandeo medio de 32 mm. Las muestras de aleación del primer grupo, recocidas a menor temperatura, mostraron valores de resistencia al pandeo más altos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una aleación de aluminio que comprende 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,20-0,40 % en peso de Cu, 1,3-1,5 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 0,2-3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de <0,15 % en peso, donde opcionalmente uno o más de Zr, V, Cr o Ni está presente por debajo del 0,05 % en peso y donde la aleación de aluminio tiene un potencial de corrosión de -740 mV o menos, medidos posterior a la soldadura fuerte durante la cual la aleación de aluminio se calienta a una temperatura de 595 to 610 °C y se enfría a temperatura ambiente en un período de 20 minutos.

2. La aleación de aluminio de la reivindicación 1, que comprende 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,20-0,40 % en peso de Cu, 1,3-1,5 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 0,2-3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso, donde opcionalmente uno o más de Zr, V, Cr o Ni está presente por debajo del 0,05 % en peso.

3. La aleación de aluminio de la reivindicación 1, que comprende 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,20-0,40 % en peso de Cu, 1,3-1,4 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 0,2-3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso, donde opcionalmente uno o más de Zr, V, Cr o Ni está presente por debajo del 0,05 % en peso.

4. La aleación de aluminio de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la aleación tiene la forma de una hoja de aleación de aluminio.

5. La aleación de aluminio de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la aleación tiene la forma de una hoja de aleación de aluminio producida mediante un procedimiento que comprende:

colada en frío directo de la aleación de aluminio en un lingote;

laminado en caliente del lingote después de la colada en frío directo en una hoja laminada en caliente; después del laminado en caliente, laminado en frío de la hoja laminada en caliente en una hoja de espesor intermedio;

después del laminado en frío, recocido intermedio de la hoja de espesor intermedio a 200-400 °C; y, después del recocido intermedio, laminado en frío de la hoja de espesor intermedio para lograr un % de trabajo en frío (% de CW) del 20 al 40 %, lo que da como resultado que la hoja de aleación de aluminio tenga un espesor de 70-100 |jm.

6. La aleación de aluminio de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la hoja de aleación de aluminio tiene una resistencia máxima a la tracción de uno o ambos de: al menos 200 MPa, medidos en condición previa a la soldadura fuerte, o al menos 150 MPa, medidos posterior a la soldadura fuerte y/o

donde la hoja de aleación de aluminio tiene una conductividad eléctrica de 43-47 IACS, medida posterior a la soldadura fuerte.

7. Un intercambiador de calor que comprende la aleación de aluminio de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

8. El intercambiador de calor de la reivindicación 7, donde el intercambiador de calor es un intercambiador de calor de un vehículo de motor.

9. El intercambiador de calor de la reivindicación 7 u 8, donde el intercambiador de calor es un radiador, un condensador o un evaporador.

10. Un procedimiento de fabricación de una hoja de aleación de aluminio de partida para aletas, que comprende:

colada en frío directo en un lingote de una aleación de aluminio que comprende 0,9-1,2 % en peso de Si, 0,3-0,5 % en peso de Fe, 0,20-0,40 % en peso de Cu, 1,3-1,5 % en peso de Mn, 0-0,1 % en peso de Mg y 0,2-3,0 % en peso de Zn, con el resto de Al e impurezas de < 0,15 % en peso, donde opcionalmente uno o más de Zr, V, Cr o Ni está presente por debajo del 0,05 % en peso;

laminado en caliente del lingote después de la colada en frío directo en una hoja laminada en caliente; después del laminado en caliente, laminado en frío de la aleación de aluminio en una hoja de espesor intermedio; después del laminado en frío, recocido intermedio de la hoja de espesor intermedio a 200-400 °C; y, después del recocido intermedio, laminado en frío de la hoja de espesor intermedio para lograr un % de trabajo en frío (% de CW) del 20 al 40 %, lo que da como resultado que la hoja de aleación de aluminio de partida para aletas tenga un espesor de 70-100 |jm, donde la hoja de aleación de aluminio de partida para aletas tiene un potencial de corrosión de -740 mV o menos, medidos posterior a la soldadura fuerte durante la cual la aleación de aluminio se calienta a una temperatura de 595 a 610 °C y se enfría a temperatura ambiente en un período de 20 minutos.

11. El procedimiento de la reivindicación 10, donde la hoja de aleación de aluminio tiene una resistencia máxima a la tracción de uno o ambos de: al menos 200 MPa, medidos en condición previa a la soldadura fuerte, o al menos 150 MPa, medidos posterior a la soldadura fuerte y/o

12. Un procedimiento de fabricación de un intercambiador de calor que comprende unir mediante soldadura fuerte al menos una primera forma de aleación de aluminio fabricada a partir de la aleación de aluminio de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 con una segunda forma de aleación de aluminio, que comprende:

ensamblar y asegurar las dos o más formas de aluminio entre sí; y,

calentar las dos o más formas de aluminio a una temperatura de soldadura fuerte hasta que se creen juntas entre las dos o más formas de aluminio por acción capilar.

13. Una aleta de intercambiador de calor fabricada a partir de la aleación de aluminio de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

14. Uso de la aleación de aluminio de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 para la fabricación de aletas de intercambiadores de calor.