JP2023061968A - Aluminum alloy for heat exchanger fins - Google Patents

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Kadali Jyothi
カイル・ダッシュ
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum alloy for heat exchanger fins which reduces the thickness of a fin material and allows the fin to have high conductivity and excellent corrosion performance.
SOLUTION: An aluminum alloy fin stock material comprises about 0.9-1.4 wt.% of Si, 0.3-0.6 wt.% of Fe, 0.20-0.60 wt.% of Cu, 1.0-1.7 wt.% of Mn, 0.01-0.25 wt.% of Mg, 0.01-3.0 wt.% of Zn, and up to 0.10 wt.% of Ti, with the remainder being 0.15 wt.% or less of Al and impurities. The aluminum alloy fin stock material is produced by a process including the steps of: direct-chill-casting an ingot; hot-rolling the ingot after the casting; cold-rolling the aluminum alloy to an intermediate thickness; inter-annealing the cold-rolled aluminum alloy at a temperature of 200-400°C, and cold-rolling the material after the inter-annealing to achieve the % cold work (% CW) of 20-40%.
SELECTED DRAWING: Figure 1A
COPYRIGHT: (C)2023,JPO&INPIT

Description

優先権の主張
本出願は、2018年9月6日に出願された米国仮出願第62/727,806号の優先権を主張し、その全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
PRIORITY CLAIM This application claims priority to US Provisional Application No. 62/727,806, filed September 6, 2018, the entirety of which is incorporated herein by reference.

本発明は、材料科学、材料化学、冶金学、アルミニウム合金、アルミニウム製作、及び関連分野の分野に関する。本発明は、熱交換器のフィンの生産に使用するための新規のアルミニウム合金を提供し、これらの合金は、様々な熱交換器デバイス、例えば、自動車の放熱器、凝縮器、蒸発器及び関連デバイスで使用される。 The present invention relates to the fields of materials science, materials chemistry, metallurgy, aluminum alloys, aluminum fabrication, and related fields. The present invention provides novel aluminum alloys for use in the production of heat exchanger fins, which are useful in various heat exchanger devices such as automotive radiators, condensers, evaporators and related applications. used by the device.

自動車用熱交換器業界は、熱交換器のフィンの生産に使用されるアルミニウム材料(「フィン素材」)に対していくつかの要求を呈する。これらの要求のバランスを保つのは困難であり得る。ろう付け前及びろう付け後の両方の条件で高強度であり、ろう付け中の良好な挙動を意味するたるみ耐性が改善され、かつフィンの侵食が減少するアルミニウム合金フィン素材が必要とされている。自動車を軽量化するためには、資源の節約及び省エネのために自動車用熱交換器のサイズ及び重量を減少させることが望ましい。この目的を達成するために様々な方法が研究されており、望ましい解決策のうちの1つは、アルミニウムフィン素材の厚さを薄くすることである。フィン材料の厚さを薄くするためには、ろう付け後の強度を高め、かつ十分なろう付け性を確保することが重要である。同時に、熱交換器のフィンは、他の熱交換器構成部品と比較して、高い導電性及び優れた腐食性能を備えている必要がある。例えば、熱交換器のフィンは、熱交換器のチューブ素材よりも陽極性であり得、その結果、フィンは犠牲的に作用する。望ましいアルミニウムフィン素材は、上記の要件のバランスが取れた特性及びパラメータを保有するであろう。 The automotive heat exchanger industry places several demands on the aluminum material used in the production of heat exchanger fins (“fin stock”). Balancing these demands can be difficult. There is a need for an aluminum alloy fin stock that has high strength in both pre-braze and post-braze conditions, improved sag resistance implying good behavior during braze, and reduced fin erosion. . In order to reduce the weight of automobiles, it is desirable to reduce the size and weight of automobile heat exchangers to save resources and energy. Various methods have been investigated to achieve this goal, and one of the desirable solutions is to reduce the thickness of the aluminum fin stock. In order to reduce the thickness of the fin material, it is important to increase the strength after brazing and ensure sufficient brazeability. At the same time, heat exchanger fins must have high electrical conductivity and excellent corrosion performance compared to other heat exchanger components. For example, the heat exchanger fins may be more anodic than the heat exchanger tube stock, so that the fins act sacrificially. A desirable aluminum fin material would possess properties and parameters that balance the above requirements.

本発明の対象の実施形態は、本概要ではなく、特許請求の範囲によって定められる。この概要は、本発明の様々な態様の高レベルの概要であり、以下の詳細な説明のセクションでさらに説明される概念の一部を紹介している。この概要は、クレームされている主題の主要な特徴または重要な特徴を特定することは意図されておらず、クレームされている主題の範囲を決定する上で分離して用いられることも意図されていない。主題は、明細書全体、任意のまたは全ての図面、及び各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。 Embodiments of the inventive subject matter are defined by the claims, rather than by this summary. This summary is a high-level overview of various aspects of the invention and introduces some concepts that are further described in the Detailed Description section below. This summary is not intended to identify key features or critical features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used in isolation in determining the scope of the claimed subject matter. do not have. The subject matter should be understood by reference to the entire specification, any or all drawings, and appropriate portions of each claim.

必要な厚さ(ゲージ)の組み合わせを有し、ろう付けに耐えることができ、ろう付け前、ろう付け中、及びろう付け後に適切な機械的特性、高性能熱交換器用途に好適な強度及び導電性特性、及び好適な腐食電位を呈するであろうアルミニウムフィン素材を生産することが望ましい。さらに、環境に優しく費用効果の高い方法でフィン素材を生産するために、スクラップアルミニウムを組み込んだ投入金属からアルミニウムフィン素材を生産することが望ましい。自動車産業で使用されるようなものなど、例えば、熱交換器内などで使用される熱交換器のフィンの生産に好適となる特徴及び特性の組み合わせを保有する改善されたアルミニウム合金フィン素材が開示されている。一例では、改善されたアルミニウム合金フィン素材は、軽量熱交換器ユニットの生産に好適である所望の厚さ(ゲージ)でシート形態で生産することができる。アルミニウム合金フィン素材はろう付けが可能であり、ろう付け前、ろう付け中、及びろう付け後に強度特徴を呈し、これは、自動車の熱交換器用途にとって魅力的となる。より具体的には、開示されている改善されたアルミニウム合金フィン素材は、ろう付け中のフィンの粉砕問題を減少させる、ろう付け前の強度特徴を保有している。開示されているアルミニウム合金フィン素材はまた、熱交換器用途にとって好適である十分に高い熱伝導率も保有し、熱交換器の腐食中にフィンが犠牲的に作用するのに十分にマイナスである腐食電位を有する。要約すると、改善されたアルミニウム合金フィン素材は、次の特性:高強度、望ましいろう付け後の機械的特性、望ましいたるみ耐性、望ましい耐食性、及び望ましい導電性のうちの1つ以上を有する。同時に、アルミニウム合金フィン素材は、少なくとも部分的にリサイクルに適した投入アルミニウムから生産できる。より具体的には、改善されたアルミニウム合金フィン素材は、あるレベルの非アルミニウム構成成分、例えば、Cu、Fe、Mn、及びZnを含み、このレベルは、投入金属としての特定のスクラップアルミニウム内で見出されるこれらの元素のレベルに適合する。 It has the required thickness (gauge) combination, can withstand brazing, has suitable mechanical properties before, during and after brazing, strength and strength suitable for high performance heat exchanger applications. It would be desirable to produce an aluminum fin stock that would exhibit conductive properties and a suitable corrosion potential. Further, it is desirable to produce aluminum fin stock from input metals that incorporate scrap aluminum in order to produce fin stock in an environmentally friendly and cost effective manner. Disclosed is an improved aluminum alloy fin stock possessing a combination of features and properties that make it suitable for the production of heat exchanger fins used, for example, in heat exchangers such as those used in the automotive industry. It is In one example, the improved aluminum alloy fin stock can be produced in sheet form at a desired thickness (gauge) suitable for the production of lightweight heat exchanger units. Aluminum alloy fin stocks are brazeable and exhibit strength characteristics before, during, and after brazing that make them attractive for automotive heat exchanger applications. More specifically, the disclosed improved aluminum alloy fin stock possesses pre-braze strength characteristics that reduce fin crushing problems during brazing. The disclosed aluminum alloy fin stock also possesses a sufficiently high thermal conductivity to be suitable for heat exchanger applications and is negative enough for the fins to act sacrificially during heat exchanger corrosion. It has a corrosion potential. In summary, the improved aluminum alloy fin stock has one or more of the following properties: high strength, desirable post-braze mechanical properties, desirable sag resistance, desirable corrosion resistance, and desirable electrical conductivity. At the same time, the aluminum alloy fin stock can be produced at least partially from input aluminum suitable for recycling. More specifically, the improved aluminum alloy fin stock contains a level of non-aluminum constituents, such as Cu, Fe, Mn, and Zn, which is within certain scrap aluminum as input metals. compatible with the levels of these elements found.

開示されたアルミニウム合金フィン素材は、シート形態、プレート形態、またはシェート形態(shate form)で生産される。鋳造ステップ、圧延ステップ、またはアニーリングステップのうちの1つ以上を組み込んだ、改善されたアルミニウム合金フィン素材を生産するためのプロセスも開示される。場合によっては、改善されたアルミニウム合金フィン素材の生産中に採用されたプロセスステップは、材料に有益な特性及び特徴を付与する。1つの例示的なプロセスでは、改善されたアルミニウム合金フィン素材は、1つ以上の冷間圧延ステップを使用することによって生産される。冷間圧延ステップのそれぞれは、複数の冷間圧延パスを伴い得る。冷間圧延ステップは、達成された「冷間加工率%」または「CW率%」によって特徴付けられ得る。アルミニウム合金フィン素材の必要な強度範囲を達成するために、指定された範囲または値のCW率%を達成することが望ましい場合がある。一例では、アルミニウム合金フィン素材は、望ましいろう付け前質別、例えば、H14質別を生産するための直接チル鋳造及び冷間加工(冷間圧延)を伴うプロセスによって生産され得る。他の例では、改善されたフィンアルミニウム合金材料は、H16、H18、または他のH1X質別など、他の様々なひずみ硬化されたろう付け前質別で生産することができる。アルミニウム合金フィン素材を生産するためのプロセスはまた、直接チル鋳造後の熱間圧延、及び最終冷間圧延ステップの前の中間アニーリング(例えば、中間冷間圧延ステップと最終冷間圧延ステップとの間)を伴い得る。「中間アニーリング(IA)」という用語は、冷間圧延ステップ間に適用される熱処理を指す。IA温度は、アルミニウムフィン素材の特性に影響を与え得る。例えば、IA温度を400℃から350℃に下げることにより、ろう付け後の結晶粒径が粗くなる。アルミニウム合金の組成などの他の要因と共に、この生産に使用されるCW率%及びIA温度の組み合わせにより、望ましい特性が得られる。 The disclosed aluminum alloy fin stock is produced in sheet form, plate form, or sheet form. A process for producing an improved aluminum alloy fin stock that incorporates one or more of casting, rolling, or annealing steps is also disclosed. In some cases, the process steps employed during the production of the improved aluminum alloy fin stock impart beneficial properties and characteristics to the material. In one exemplary process, improved aluminum alloy fin stock is produced by using one or more cold rolling steps. Each of the cold rolling steps may involve multiple cold rolling passes. A cold rolling step may be characterized by an achieved "cold work %" or "CW %". In order to achieve the required strength range of the aluminum alloy fin stock, it may be desirable to achieve a specified range or value of percent CW. In one example, an aluminum alloy fin stock may be produced by a process involving direct chill casting and cold working (cold rolling) to produce the desired pre-braze temper, such as the H14 temper. In other examples, the improved fin aluminum alloy material can be produced in various other strain hardened pre-braze tempers, such as H16, H18, or other H1X tempers. The process for producing aluminum alloy fin stock also includes hot rolling after direct chill casting, and intermediate annealing before the final cold rolling step (e.g., between the intermediate cold rolling step and the final cold rolling step). ). The term "intermediate annealing (IA)" refers to a heat treatment applied between cold rolling steps. The IA temperature can affect the properties of the aluminum fin material. For example, by lowering the IA temperature from 400° C. to 350° C., the grain size after brazing becomes coarser. The combination of percent CW and IA temperature used in this production, along with other factors such as the composition of the aluminum alloy, provide the desired properties.

開示されたアルミニウム合金フィン素材は、様々な用途、例えば、熱交換器用のフィンの製造に使用することができる。場合によっては、改善されたアルミニウム合金フィン素材は、高性能かつ軽量である自動車用熱交換器に有用である。いくつかの非限定的な例として、アルミニウム合金フィン素材は、放熱器、凝縮器、及び蒸発器などの自動車の熱交換器内で使用され得る。しかし、改善されたアルミニウム合金フィン素材の使用及び用途は、自動車用熱交換器に限定されるものではなく、アルミニウム合金フィン素材の特徴及び特性は、自動車用熱交換器のフィンの生産以外の使用及び用途にも有益であり得るため、他の用途が想定される。例えば、改善されたアルミニウム合金フィン素材は、熱交換器を使用し、加熱、換気、空調、及び冷蔵(HVAC&R)システムで使用されるデバイスなどをろう付けすることによって生産される様々なデバイスの製造に使用できる。 The disclosed aluminum alloy fin stock can be used in a variety of applications, such as making fins for heat exchangers. In some cases, improved aluminum alloy fin stocks are useful for high performance, lightweight automotive heat exchangers. As some non-limiting examples, the aluminum alloy fin stock may be used in automotive heat exchangers such as radiators, condensers, and evaporators. However, the use and applications of the improved aluminum alloy fin stock are not limited to automotive heat exchangers, and the features and properties of the aluminum alloy fin stock are useful for uses other than the production of automotive heat exchanger fins. and other applications are envisioned. For example, improved aluminum alloy fin stock is used in heat exchangers and manufactured by brazing devices such as those used in heating, ventilation, air conditioning, and refrigeration (HVAC&R) systems. can be used for

上記のように、改善されたアルミニウム合金フィン素材を生産するための組成物及びプロセスでは、熱交換器のフィンの製造に好適となるように有益な特徴及び特性の組み合わせを保有する材料がもたらされる。例えば、アルミニウム合金フィン素材は、次の特徴:ろう付け前及びろう付け後の機械的特性、例えば、引張強度、ろう付け後のたるみ耐性、熱伝導率、及び腐食電位などのうちの1つ以上の有益な組み合わせを示す。一例は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、及び最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金である。別の例は、約0.9~1.35重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、及び最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金である。別の例は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.35~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、及び最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金である。他のいくつかの例は以下のとおりである:約0.9~1.2重量%のSi、0.3~0.6重量%のFe、0.40~0.55重量%のCu、1.0~1.7重量%のMn、0.01~0.1重量%のMg、及び0.1~3.0重量%のZnを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金;約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.1~1.60重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、及び最大0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金;約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.05~0.2重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、及び最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金;約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約1~3.0重量%のZn、及び最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金;約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約1.5~2.75重量%のZn、及び最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金。開示されたアルミニウム合金において、Zr、V、CrまたはNiのうちの1つ以上は、0.05重量%未満、0.04重量%未満、0.03重量%未満、0.02重量%未満、または0.01重量%未満で存在し得る。場合によっては、Zr、V、Cr、またはNiのうちの1つ以上は存在しない(すなわち、0重量%である)。 As noted above, compositions and processes for producing improved aluminum alloy fin stocks result in materials that possess a combination of beneficial characteristics and properties that make them suitable for the manufacture of heat exchanger fins. . For example, an aluminum alloy fin material may have one or more of the following characteristics: pre-braze and post-braze mechanical properties such as tensile strength, post-braze sag resistance, thermal conductivity, and corrosion potential. shows a beneficial combination of An example is about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt%. weight percent Mn, about 0.01-0.25 weight percent Mg, about 0.1-3.0 weight percent Zn, and up to about 0.10 weight percent Ti, with the remaining Al and impurities being It is an aluminum alloy with a content of 0.15% by weight or less. Another example is about 0.9-1.35 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1 .7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn, and up to about 0.10 wt% Ti, with the balance being Al and Impurities are aluminum alloys with less than 0.15% by weight. Another example is about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.35-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1 wt% .7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn, and up to about 0.10 wt% Ti, with the balance being Al and Impurities are aluminum alloys with less than 0.15% by weight. Some other examples are: about 0.9-1.2 wt% Si, 0.3-0.6 wt% Fe, 0.40-0.55 wt% Cu, 1.0-1.7 wt.% Mn, 0.01-0.1 wt.% Mg, and 0.1-3.0 wt.% Zn, with the balance of Al and impurities being 0.15 wt.% Aluminum alloys that are: about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.1- 1.60 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn, and up to 0.10 wt% Ti, with the balance Al and An aluminum alloy with no more than 0.15 wt.% impurities; about 0.9-1.4 wt.% Si, about 0.3-0.6 wt.% Fe, about 0.20-0.60 wt.% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.05-0.2 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn, and up to about 0.10 wt% An aluminum alloy containing Ti with the balance of Al and impurities not more than 0.15 wt.%; 20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 1-3.0 wt% Zn, and up to about Aluminum alloy containing 0.10 wt.% Ti, with the remaining Al and impurities not exceeding 0.15 wt.%; about 0.9-1.4 wt.% Si, about 0.3-0.6 wt.% of Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 1.5-2.75 wt% An aluminum alloy containing wt.% Zn and up to about 0.10 wt.% Ti, with the balance of Al and impurities not more than 0.15 wt.%. In the disclosed aluminum alloys, one or more of Zr, V, Cr or Ni is less than 0.05 wt%, less than 0.04 wt%, less than 0.03 wt%, less than 0.02 wt%, or may be present at less than 0.01% by weight. In some cases, one or more of Zr, V, Cr, or Ni is absent (ie, 0 wt%).

いくつかの例では、開示されたアルミニウム合金は、ろう付け前の状態で測定したときに少なくとも200MPaであるか、またはろう付け後に測定したときに少なくとも150MPaであるか、その一方または両方の極限引張強度を有し得る。一例では、アルミニウム合金の極限引張強度は、ろう付け前の状態で測定したときに200~230Mpaであるか、またはろう付け後に測定したときに170Mpaより大きいかのうちの一方または両方の極限引張強度を有し得る。アルミニウム合金は、ろう付け後に測定したとき、-760mV以下の腐食電位を有し得る。アルミニウム合金は、ろう付け後に測定したとき、40%を超える熱伝導率(International Annealed Copper Standard、100%の純銅伝導率を想定)を有し得る。 In some examples, the disclosed aluminum alloys have an ultimate tensile strength of at least 200 MPa when measured in a pre-braze state and/or at least 150 MPa when measured after braze. can have strength. In one example, the ultimate tensile strength of the aluminum alloy is 200-230 MPa when measured in the pre-braze state and/or greater than 170 MPa when measured after brazing. can have Aluminum alloys can have a corrosion potential of -760 mV or less when measured after brazing. Aluminum alloys can have a thermal conductivity greater than 40% (International Annealed Copper Standard, assuming 100% pure copper conductivity) when measured after brazing.

開示されたアルミニウム合金は、以下を含むプロセスによって生産することができる。アルミニウム合金を直接チル鋳造してインゴットにする;直接チル鋳造後にインゴットの熱間圧延する;熱間圧延後、アルミニウム合金を中間厚さまで冷間圧延する;冷間圧延後、200℃と400℃との間(200~400℃)の温度で中間厚さまで圧延させたアルミニウム合金を中間アニールする;中間アニール後、アルミニウム合金を冷間圧延して、20~40%の冷間加工率%(CW%)を達成し、その結果、45~100μm、45~90μm、47~85μm、または50~83μmの厚さを有するシートとする。さらなるプロセスでは、連続鋳造を使用することができる。上記のプロセスで達成されるCW%は、30~40%であり得る。中間アニーリングは、320℃と370℃との間(320~370℃)、290℃と360℃との間(290~360℃)、または340℃と360℃との間(340~360℃)の温度で実施され得る。中間アニーリング時間は30分~60分であり得る。改善されたアルミニウム合金を含む熱交換器も開示されている。熱交換器は、自動車の熱交換器であり得る。熱交換器は、放熱器、凝縮器、または蒸発器であり得る。改善された合金を含む物体及び装置を作製するためのプロセスも開示される。そのようなプロセスの一例は、熱交換器を作製するプロセスであり、このプロセスは、改善されたアルミニウム合金から製作された少なくとも1つの第1のアルミニウム合金形態を第2のアルミニウム合金形態とろう付けすることによって接合することを含み、2つ以上のアルミニウム形態を一緒に組み立てて固定すること及び毛細管現象によって2つ以上のアルミニウム形態の間に接合部が形成されるまで、2つ以上のアルミニウム形態をろう付け温度まで加熱することを含む。熱交換器のフィン及び他の物体及び装置を製作するために、改善されたアルミニウム合金を使用することもまた、本説明の範囲内に含まれる。本発明の他の目的、特徴、及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。 The disclosed aluminum alloys can be produced by processes including: Directly chill casting the aluminum alloy into an ingot; hot rolling the ingot after direct chill casting; after hot rolling, cold rolling the aluminum alloy to intermediate thickness; after cold rolling, 200°C and 400°C Intermediate annealing the aluminum alloy rolled to intermediate thickness at a temperature between (200-400° C.); ), resulting in a sheet having a thickness of 45-100 μm, 45-90 μm, 47-85 μm, or 50-83 μm. A further process can use continuous casting. The CW% achieved with the above process can be 30-40%. Intermediate annealing is between 320°C and 370°C (320-370°C), between 290°C and 360°C (290-360°C), or between 340°C and 360°C (340-360°C). temperature. Intermediate annealing times can be from 30 minutes to 60 minutes. A heat exchanger containing the improved aluminum alloy is also disclosed. The heat exchanger may be an automotive heat exchanger. A heat exchanger can be a radiator, condenser, or evaporator. Also disclosed are processes for making objects and devices comprising the improved alloys. One example of such a process is the process of making a heat exchanger, which comprises brazing at least one first aluminum alloy form made from the improved aluminum alloy with a second aluminum alloy form. assembling and securing the two or more aluminum forms together and joining the two or more aluminum forms until a joint is formed between the two or more aluminum forms by capillary action. to brazing temperature. It is also within the scope of this description to use the improved aluminum alloys to fabricate heat exchanger fins and other objects and devices. Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description below.

ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの粒子サイズを示す写真である。1 is a photograph showing the grain size of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; ろう付け前に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure prior to brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 標準ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after standard brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; 高速ろう付け後に本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。1 is a photograph showing the grain structure of an aluminum alloy sample prepared according to the present disclosure after high speed brazing; A~Dは、本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルの異なる特性に対する冷間加工率%及び中間アニーリングの効果を示す図である。4A-D show the effect of % cold working and intermediate annealing on different properties of aluminum alloy samples prepared according to the present disclosure. A~Dは、本開示に従って調製され、標準ろう付けに供されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。AD are photographs showing the grain structure of aluminum alloy samples prepared according to the present disclosure and subjected to standard brazing. A~Dは、本開示に従って調製され、標準ろう付けに供されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。AD are photographs showing the grain structure of aluminum alloy samples prepared according to the present disclosure and subjected to standard brazing. A~Dは、本開示に従って調製され、高速ろう付けに供されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。AD are photographs showing the grain structure of aluminum alloy samples prepared according to the present disclosure and subjected to high speed brazing. A~Dは、本開示に従って調製され、高速ろう付けに供されたアルミニウム合金サンプルの結晶粒構造を示す写真である。AD are photographs showing the grain structure of aluminum alloy samples prepared according to the present disclosure and subjected to high speed brazing. 本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルを含むクーポンの腐食試験結果を示す写真である。1 is a photograph showing corrosion test results of coupons containing aluminum alloy samples prepared according to the present disclosure; 本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルを含むクーポンの腐食試験結果を示す写真である。1 is a photograph showing corrosion test results of coupons containing aluminum alloy samples prepared according to the present disclosure; 本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルを含むクーポンの腐食試験結果を示す写真である。1 is a photograph showing corrosion test results of coupons containing aluminum alloy samples prepared according to the present disclosure; 本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルを含むクーポンの腐食試験結果を示す写真である。1 is a photograph showing corrosion test results of coupons containing aluminum alloy samples prepared according to the present disclosure; 本開示に従って調製されたアルミニウム合金サンプルを含むクーポンの腐食試験結果を示す写真である。1 is a photograph showing corrosion test results of coupons containing aluminum alloy samples prepared according to the present disclosure;

本明細書に記載されているのは、高強度で耐食性のアルミニウム合金、ならびにそれらを作製し、加工する方法である。本明細書に記載のアルミニウム合金は、改善された機械的強度、耐食性、及び/または成形性を呈する。本明細書で提供される合金は、既存の合金と比較して、増加したケイ素(Si)、銅(Cu)、マンガン(Mn)、及びマグネシウム(Mg)を含む。本明細書で提供される合金は、既存の合金と比較して、ろう付け後に改善された強度を有し得る。合金材料はフィン素材として形成され得、放熱器、凝縮器、蒸発器などの自動車用熱交換器中で使用され得る。アルミニウムフィン素材は、これに限定されないが、HVAC&R用途など、他のろう付け用途に使用され得る。さらに、アルミニウム合金フィン素材は、高性能であり、かつ軽量の自動車用熱交換器に有用である。フィン素材は、チューブよりも安定でないように設計されているため、チューブよりも速く腐食する。熱交換器は、チューブ上でのフィン素材によるこの犠牲的な腐食防止に基づいて設計されている。したがって、本明細書に記載のフィン素材は、この犠牲的保護をチューブにもたらす。 Described herein are high strength, corrosion resistant aluminum alloys and methods of making and processing them. The aluminum alloys described herein exhibit improved mechanical strength, corrosion resistance, and/or formability. The alloys provided herein contain increased silicon (Si), copper (Cu), manganese (Mn), and magnesium (Mg) compared to existing alloys. The alloys provided herein can have improved strength after brazing compared to existing alloys. The alloy material can be formed as fin stock and used in automotive heat exchangers such as radiators, condensers and evaporators. Aluminum fin stock may be used in other brazing applications, including but not limited to HVAC&R applications. Further, aluminum alloy fin stocks are useful for high performance and lightweight automotive heat exchangers. The fin material is designed to be less stable than the tube, so it corrodes faster than the tube. Heat exchangers are designed based on this sacrificial corrosion protection due to the fin material on the tubes. Thus, the fin stocks described herein provide this sacrificial protection to the tube.

定義及び説明
本明細書で使用される「発明(invention)」、「本発明(the invention)」、「本発明(this invention)」及び「本発明(the present invention)」という用語は、本特許出願の主題の全て及び以下の特許請求の範囲を広く指すことを意図している。これらの用語を含む明細書は、本明細書に記載された主題を限定することも、以下の特許請求の範囲の意味または範囲を限定したりすることもないと理解されるべきである。
DEFINITIONS AND DESCRIPTION As used herein, the terms "invention,""theinvention,""thisinvention," and "the present invention" It is intended to refer broadly to all of the subject matter of the application and to the claims that follow. Any specification containing these terms should not be understood to limit the subject matter described herein nor limit the meaning or scope of the following claims.

この説明では、「シリーズ」または「1xxx」などのアルミニウム業界の名称で識別される合金について言及がなされている。アルミニウム及びその合金の命名及び識別に最も一般に使用される番号名称体系の理解については、「International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys」または「Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot」(両方ともアルミニウム協会により発行された)を参照のこと。 In this description, reference is made to alloys identified by aluminum industry designations such as "series" or "1xxx". For an understanding of the numbering systems most commonly used to name and identify aluminum and its alloys, see "International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys" or "Registration Re cord of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions See Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot, both published by the Aluminum Association.

本明細書で使用される場合、「a」、「an」、または「the」の意味は、文脈が明確に別途指示しない限り、単数形及び複数形の言及を含む。 As used herein, the meaning of "a," "an," or "the" includes singular and plural references unless the context clearly dictates otherwise.

本明細書で使用される場合、プレートは一般に、約15mmを超える厚さを有する。例えば、プレートは、約15mmを超える、約20mmを超える、約25mmを超える、約30mmを超える、約35mmを超える、約40mmを超える、約45mmを超える、約50mmを超える、または約100mmを超える厚さを有するアルミニウム製品を指し得る。 As used herein, plates generally have a thickness greater than about 15 mm. For example, the plate may be greater than about 15 mm, greater than about 20 mm, greater than about 25 mm, greater than about 30 mm, greater than about 35 mm, greater than about 40 mm, greater than about 45 mm, greater than about 50 mm, or greater than about 100 mm. It can refer to an aluminum product with thickness.

本明細書で使用される場合、シェート(シートプレートとも称される)は一般に、約4mm~約15mmの厚さを有する。例えば、シェートは、約4mm、約5mm、約6mm、約7mm、約8mm、約9mm、約10mm、約11mm、約12mm、約13mm、約14mm、または約15mmの厚さを有し得る。 As used herein, a sheet (also referred to as a sheet plate) generally has a thickness of about 4mm to about 15mm. For example, the sheet can have a thickness of about 4 mm, about 5 mm, about 6 mm, about 7 mm, about 8 mm, about 9 mm, about 10 mm, about 11 mm, about 12 mm, about 13 mm, about 14 mm, or about 15 mm.

本明細書で使用される場合、シートは一般に、約4mm未満の厚さを有するアルミニウム製品を指す。例えば、シートは、約4mm未満、約3mm未満、約2mm未満、約1mm未満、約0.5mm未満、約0.3mm未満、または約0.1mm未満、約0.05mm未満の厚さを有し得る。 As used herein, sheet generally refers to aluminum products having a thickness of less than about 4 mm. For example, the sheet has a thickness of less than about 4 mm, less than about 3 mm, less than about 2 mm, less than about 1 mm, less than about 0.5 mm, less than about 0.3 mm, or less than about 0.1 mm, less than about 0.05 mm. can.

本出願では、合金の質別または調質に対する言及がなされる。最も一般的に使用されている合金質別の記述を理解のために、「American National Standards(ANSI)H35 on Alloy and Temper Designation Systems」を参照されたい。F調質または質別とは、製造されるアルミニウム合金を指す。O調質または質別は、アニール後のアルミニウム合金を指す。本明細書ではH質別とも呼ばれるHxx調質または質別は、熱処理(例えば、アニーリング)の有無にかかわらず、冷間圧延後のアルミニウム合金を指す。好適なH質別としては、HX1、HX2、HX3、HX4、HX5、HX6、HX7、HX8、またはHX9質別が挙げられる。例えば、アルミニウム合金は冷間圧延した場合のみ、可能なH19質別となり得る。さらなる例では、アルミニウム合金を冷間圧延し、かつアニーリングして、可能なH23質別となり得る。 In this application, reference is made to alloy tempering or tempering. To understand the descriptions of the most commonly used alloy grades, refer to "American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designation Systems". The F temper or temper refers to the aluminum alloys produced. O temper or temper refers to the aluminum alloy after annealing. The Hxx temper or temper, also referred to herein as the H temper, refers to aluminum alloys after cold rolling, with or without heat treatment (eg, annealing). Suitable H tempers include HX1, HX2, HX3, HX4, HX5, HX6, HX7, HX8, or HX9 tempers. For example, aluminum alloys can only be in the H19 temper when cold rolled. In a further example, an aluminum alloy can be cold rolled and annealed into a possible H23 temper.

以下のアルミニウム合金は、合金の総重量に基づく重量パーセント(重量%)での元素組成の観点から説明される。各合金の特定の例では、残りはアルミニウムであり、不純物の合計最大重量が、0.15重量%である。 The following aluminum alloys are described in terms of elemental composition in weight percent (wt%) based on the total weight of the alloy. In the particular example of each alloy, the balance being aluminum, the total maximum weight of impurities is 0.15 wt%.

本明細書で使用される場合、「電気化学ポテンシャル」は、酸化還元反応に対する材料の影響の受けやすさを指す。電気化学ポテンシャルを使用して、本明細書に記載のアルミニウム合金の耐食性を評価することができる。マイナスの値は、プラスの電気化学ポテンシャルを有する材料と比較した場合に、容易に酸化する(例えば、電子の喪失または酸化状態の増加)材料を記述することができる。プラスの値は、マイナスの電気化学ポテンシャルを有する材料と比較した場合に、容易に還元する(例えば、電子の獲得または酸化状態の減少)材料を記述することができる。本明細書で使用される電気化学ポテンシャルは、大きさ及び方向を表すベクトル量である。 As used herein, "electrochemical potential" refers to the susceptibility of a material to redox reactions. Electrochemical potential can be used to assess the corrosion resistance of the aluminum alloys described herein. Negative values can describe materials that readily oxidize (eg, lose electrons or increase oxidation state) when compared to materials with positive electrochemical potentials. A positive value can describe a material that is easily reduced (eg gains electrons or loses oxidation state) when compared to a material with a negative electrochemical potential. Electrochemical potential, as used herein, is a vector quantity that describes magnitude and direction.

本明細書で使用される場合、「室温」の意味は、約15℃~約30℃の温度、例えば、約15℃、約16℃、約17℃、約18℃、約19℃、約20℃、約21℃、約22℃、約23℃、約24℃、約25℃、約26℃、約27℃、約28℃、約29℃、または約30℃を含み得る。 As used herein, the term “room temperature” means a temperature of about 15° C. to about 30° C., such as about 15° C., about 16° C., about 17° C., about 18° C., about 19° C., about 20° C. °C, about 21 °C, about 22 °C, about 23 °C, about 24 °C, about 25 °C, about 26 °C, about 27 °C, about 28 °C, about 29 °C, or about 30 °C.

本明細書に開示の範囲は全て、それらに包含される任意のあらゆる部分範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、記載された範囲「1~10」は、最小値1及び最大値10間の(且つこれらを含む)任意のあらゆる部分範囲を含むと考えられるべきであり、すなわち、全ての部分範囲は、1以上の最小値、例えば、1~6.1から始まり、かつ10以下の最大値、例えば、5.5~10で終わる。 All ranges disclosed herein are to be understood to encompass any and all subranges subsumed therein. For example, the stated range "1 to 10" should be considered to include any and all subranges between (and including) the minimum value 1 and the maximum value 10, i.e., all subranges Starting with a minimum value of 1 or more, eg 1-6.1, and ending with a maximum value of 10 or less, eg 5.5-10.

合金組成
新規アルミニウム合金が以下に説明される。アルミニウム合金フィン素材の特性は、その組成によって異なる。本明細書に開示されるアルミニウム合金フィン素材は、複数の有利な特性を保有する。アルミニウム合金フィン素材は、シート、シェート、またはプレートの形態で生産でき、ろう付け前、ろう付け中、及びろう付け後でも、200μmまたは100μm未満のゲージであっても望ましい強度を保有しており、熱交換器用途のフィンの製造に好適となる。アルミニウム合金材料は、フィン素材の生産に好適である熱伝導率及び腐食電位も保有している。
Alloy Composition A novel aluminum alloy is described below. The properties of the aluminum alloy fin material differ depending on its composition. The aluminum alloy fin stock disclosed herein possesses several advantageous properties. The aluminum alloy fin stock can be produced in sheet, sheet, or plate form and possesses desirable strength before, during, and after brazing, even at gauges of 200 μm or less than 100 μm, It is suitable for manufacturing fins for heat exchanger applications. Aluminum alloy materials also possess thermal conductivity and corrosion potential that are suitable for the production of fin stocks.

本明細書に開示されるアルミニウム合金フィン素材は、既知のフィン素材合金と比較して、より高い含有量のCu、Si及びMgのうちの1つ以上を含むことができる。アルミニウム合金フィン素材の組成及び/またはその生産プロセスにより、ろう付け中のフィンの粉砕の減少、ろう付け後の強度の向上、熱伝導率の改善、たるみ耐性の改善、及び陽極腐食電位の上昇など、材料の特性の改善となる。アルミニウム合金フィン素材は、フィン素材の生産に使用される既知の合金と比較して改善された強度、熱伝導率、及び腐食電位のうちの1つ以上を保有する。アルミニウム合金フィン素材内の比較的高レベルの非アルミニウム成分により、再生利用しやすいアルミニウムを組み込んだ投入金属から生産できるようになるため、様々な金属投入が可能になる。 The aluminum alloy fin stocks disclosed herein can include higher contents of one or more of Cu, Si and Mg compared to known fin stock alloys. The composition of the aluminum alloy fin material and/or its production process reduces fin shattering during brazing, increases post-braze strength, improves thermal conductivity, improves sag resistance, and increases anodic corrosion potential, etc. , resulting in improved material properties. Aluminum alloy fin stocks possess one or more of improved strength, thermal conductivity, and corrosion potential compared to known alloys used to produce fin stocks. The relatively high level of non-aluminum content within the aluminum alloy fin stock allows for a variety of metal inputs by allowing production from input metals that incorporate easily recyclable aluminum.

いくつかの例では、アルミニウム合金フィン素材は、最終冷間圧延ステップの前に熱処理(中間アニーリング)ステップを含むプロセスによって生産される。中間アニーリングは、200℃~400℃の温度で約30分~2時間(例えば、約1時間~2時間)行われる。中間アニーリングの後には、指定された厚さの減少となる冷間圧延ステップを実施する(「冷間加工率%」、本明細書の後半で定義している)。いくつかの例では、上記のプロセスステップの組み合わせ(中間アニーリング及びその後の冷間圧延)により、ろう付け前の強度が増加し、ろう付け後の粗い結晶粒構造が改善され、これにより、改善されたアルミニウムフィン素材のたるみ耐性が改善され、また熱伝導率及び腐食電位に影響を与えるため、好ましい組み合わせの特徴及び特性を有する材料となる。 In some examples, the aluminum alloy fin stock is produced by a process that includes a heat treatment (intermediate annealing) step prior to the final cold rolling step. The intermediate annealing is performed at a temperature of 200° C. to 400° C. for about 30 minutes to 2 hours (eg, about 1 hour to 2 hours). Intermediate annealing is followed by a cold rolling step resulting in a specified reduction in thickness ("cold work %", defined later in this specification). In some instances, a combination of the above process steps (intermediate annealing followed by cold rolling) increases pre-braze strength and improves post-braze coarse grain structure, thereby improving The improved sag resistance of the aluminum fin material and its impact on thermal conductivity and corrosion potential result in a material with a favorable combination of characteristics and properties.

いくつかの例では、合金は、表1で提供される以下の元素組成を有し得る。
表1

Figure 2023061968000002
In some examples, the alloy can have the following elemental composition provided in Table 1.
Table 1
Figure 2023061968000002

いくつかの例では、合金は、表2で提供される以下の元素組成を有し得る。
表2

Figure 2023061968000003
In some examples, the alloy can have the following elemental composition provided in Table 2.
Table 2
Figure 2023061968000003

いくつかの例では、合金は、表3で提供されるような以下の元素組成を有し得る。
表3

Figure 2023061968000004
In some examples, the alloy can have the following elemental composition as provided in Table 3.
Table 3
Figure 2023061968000004

いくつかの例では、合金は、表4で提供されるような以下の元素組成を有し得る。
表4

Figure 2023061968000005
In some examples, the alloy may have the following elemental composition as provided in Table 4.
Table 4
Figure 2023061968000005

いくつかの例では、合金は、表5で提供されるような以下の元素組成を有し得る。
表5

Figure 2023061968000006
In some examples, the alloy can have the following elemental composition as provided in Table 5.
Table 5
Figure 2023061968000006

いくつかの例では、合金は、表6で提供されるような以下の元素組成を有し得る。
表6

Figure 2023061968000007
In some examples, the alloy may have the following elemental composition as provided in Table 6.
Table 6
Figure 2023061968000007

いくつかの例では、合金は、表7で提供されるような以下の元素組成を有し得る。
表7

Figure 2023061968000008
In some examples, the alloy may have the following elemental composition as provided in Table 7.
Table 7
Figure 2023061968000008

いくつかの例では、合金は、表8で提供されるような以下の元素組成を有し得る。
表8

Figure 2023061968000009
In some examples, the alloy can have the following elemental composition as provided in Table 8.
Table 8
Figure 2023061968000009

いくつかの例では、合金は、表9で提供されるような以下の元素組成を有し得る。
表9

Figure 2023061968000010
In some examples, the alloy can have the following elemental composition as provided in Table 9.
Table 9
Figure 2023061968000010

いくつかの例では、合金は、表10で提供されるような以下の元素組成を有し得る。
表10

Figure 2023061968000011
In some examples, the alloy may have the following elemental composition as provided in Table 10.
Table 10
Figure 2023061968000011

いくつかの例では、合金は、合金の総重量に基づいて、約0.9重量%~約1.4重量%(例えば、約0.95重量%~約0.35重量%、約1.0重量%~約1.30重量%、約1.10重量%~1.2重量%、0.8重量%~1.30重量%)の量のケイ素(Si)を含む。例えば、合金は、約0.90重量%、約0.91重量%、約0.92重量%、約0.93重量%、約0.94重量%、約0.95重量%、約0.96重量%、約0.97重量%、約0.98重量%、約0.99重量%、約1.00重量%、約1.01重量%、約1.02重量%、約1.03重量%、約1.04重量%、約1.05重量%、約1.06重量%、約1.07重量%、約1.08重量%、約1.09重量%、約1.10重量%、約1.11重量%、約1.12重量%、約1.13重量%、約1.14重量%、約1.15重量%、約1.16重量%、約1.17重量%、約1.18重量%、約1.19重量%、約1.20重量%、約1.21重量%、約1.22重量%、約1.23重量%、約1.24重量%、約1.25重量%、約1.26重量%、約1.27重量%、約1.28重量%、約1.29重量%、約1.30重量%、約1.31重量%、約1.32重量%、約1.33重量%、約1.34重量%、約1.35重量%、約1.36重量%、約1.37重量%、約1.38重量%、約1.39重量%、または約1.40重量%のSiを含み得る。全てのパーセンテージが重量%で表される。とりわけ、Si含有量は、アルミニウム合金の溶融温度に影響を与える。Siの含有量が増加することにより、アルミニウム合金の融点が低下する。したがって、アルミニウム合金フィン素材がろう付け可能であるようにするためには、合金のSi含有量は、ろう付けサイクル中に合金が溶融しないように十分に少ない必要がある。その一方で、合金中のSi含有量が比較的多い場合には、AlMnSi分散質の形成をもたらし、その結果、マトリックスの有益な分散質強化及び合金の改善された強度特性がもたらされる。開示されたフィン素材合金で使用されるSi含有量は、上記の要因のバランスをとっている。 In some examples, the alloy contains about 0.9 wt% to about 1.4 wt% (eg, about 0.95 wt% to about 0.35 wt%, about 1.0 wt%, based on the total weight of the alloy). 0 wt% to about 1.30 wt%, about 1.10 wt% to 1.2 wt%, 0.8 wt% to 1.30 wt%) of silicon (Si). For example, the alloy may contain about 0.90 wt%, about 0.91 wt%, about 0.92 wt%, about 0.93 wt%, about 0.94 wt%, about 0.95 wt%, about 0.95 wt%. 96 wt%, about 0.97 wt%, about 0.98 wt%, about 0.99 wt%, about 1.00 wt%, about 1.01 wt%, about 1.02 wt%, about 1.03 wt% % by weight, about 1.04% by weight, about 1.05% by weight, about 1.06% by weight, about 1.07% by weight, about 1.08% by weight, about 1.09% by weight, about 1.10% by weight %, about 1.11 wt%, about 1.12 wt%, about 1.13 wt%, about 1.14 wt%, about 1.15 wt%, about 1.16 wt%, about 1.17 wt% , about 1.18 wt%, about 1.19 wt%, about 1.20 wt%, about 1.21 wt%, about 1.22 wt%, about 1.23 wt%, about 1.24 wt%, about 1.25 wt%, about 1.26 wt%, about 1.27 wt%, about 1.28 wt%, about 1.29 wt%, about 1.30 wt%, about 1.31 wt%, about 1.32 wt%, about 1.33 wt%, about 1.34 wt%, about 1.35 wt%, about 1.36 wt%, about 1.37 wt%, about 1.38 wt%, about 1 .39 wt %, or about 1.40 wt % Si. All percentages are expressed in weight percent. Among other things, the Si content affects the melting temperature of aluminum alloys. An increase in the Si content lowers the melting point of the aluminum alloy. Therefore, in order for an aluminum alloy fin stock to be brazeable, the Si content of the alloy should be low enough so that the alloy does not melt during the brazing cycle. On the other hand, a relatively high Si content in the alloy leads to the formation of AlMnSi dispersoids, resulting in beneficial dispersoid strengthening of the matrix and improved strength properties of the alloy. The Si content used in the disclosed fin stock alloys balances the above factors.

いくつかの例では、合金はまた、合金の総重量に基づいて、約0.30重量%~約0.60重量%(例えば、約0.35重量%~約0.60重量%、約0.40重量%~約0.60重量%、または約0.41重量%~約0.47重量%の量の鉄(Fe)を含む。例えば、合金は、約0.30重量%、約0.31重量%、約0.32重量%、約0.33重量%、約0.34重量%、約0.35重量%、約0.36重量%、約0.37重量%、約0.38重量%、約0.39重量%、約0.40重量%、約0.41重量%、約0.42重量%、約0.43重量%、約0.44重量%、約0.45重量%、約0.46重量%、約0.47重量%、約0.48重量%、約0.49重量%、約0.50重量%、約0.51重量%、約0.52重量%、約0.53重量%、約0.54重量%、約0.55重量%、約0.56重量%、約0.57重量%、約0.58重量%、約0.59重量%、または約0.60重量%のFeを含み得る。全てのパーセンテージが重量%で表される。アルミニウム合金では、Feは、Mn、Si、及び他の元素を含み得る金属間成分の一部であり得る。粗金属間成分の含有量に影響を与えるためには、多くの場合、アルミニウム合金のFe含有量を制御することが有益である。 In some examples, the alloy also contains about 0.30 wt% to about 0.60 wt% (eg, about 0.35 wt% to about 0.60 wt%, about 0 wt%, based on the total weight of the alloy). Iron (Fe) in an amount of .40 wt% to about 0.60 wt%, or from about 0.41 wt% to about 0.47 wt%, for example, the alloy contains about 0.30 wt%, about 0 .31 wt%, about 0.32 wt%, about 0.33 wt%, about 0.34 wt%, about 0.35 wt%, about 0.36 wt%, about 0.37 wt%, about 0. 38 wt%, about 0.39 wt%, about 0.40 wt%, about 0.41 wt%, about 0.42 wt%, about 0.43 wt%, about 0.44 wt%, about 0.45 wt% % by weight, about 0.46% by weight, about 0.47% by weight, about 0.48% by weight, about 0.49% by weight, about 0.50% by weight, about 0.51% by weight, about 0.52% by weight %, about 0.53 wt%, about 0.54 wt%, about 0.55 wt%, about 0.56 wt%, about 0.57 wt%, about 0.58 wt%, about 0.59 wt% or about 0.60 wt.% Fe, all percentages expressed in wt. It is often beneficial to control the Fe content of aluminum alloys in order to influence the content of coarse intermetallics.

いくつかの例では、開示された合金は、合金の総重量に基づいて、約0.2重量%~約0.60重量%(例えば、約0.20重量%~約0.40重量%または約0.40重量%~約0.55重量%)の量の銅(Cu)を含む。例えば、合金は、約0.20重量%、約0.21重量%、約0.22重量%、約0.23重量%、約0.24重量%、約0.25重量%、約0.26重量%、約0.27重量%、約0.28重量%、約0.29重量%、約0.30重量%、約0.31重量%、約0.32重量%、約0.33重量%、約0.34重量%、約0.35重量%、約0.36重量%、約0.37重量%、約0.38重量%、約0.39重量%、約0.40重量%、約0.41重量%、約0.42重量%、約0.43重量%、約0.44重量%、約0.45重量%、約0.46重量%、約0.47重量%、約0.48重量%、約0.49重量%、約0.50重量%、約0.51重量%、約0.52重量%、約0.53重量%、約0.54重量%、約0.55重量%、約0.56重量%、約0.57重量%、約0.58重量%、約0.59重量%、または約0.60重量%のCuを含み得る。全てのパーセンテージが重量%で表される。固溶体中のCuは、アルミニウム合金の強度を高める。Cu含有量の増加は、Cu含有AlMnCu分散質の形成にもつながり得、これはMnを貯蔵し、ろう付け中に溶解するため、Mnが固溶体に放出されることになる。このプロセスにより、ろう付け後の強度が改善する。フィン素材合金のCu含有量が比較的多いことにより、コストの削減及び再生利用能力の向上が可能になる。 In some examples, the disclosed alloys contain about 0.2 wt% to about 0.60 wt% (e.g., about 0.20 wt% to about 0.40 wt% or about 0.40% to about 0.55% by weight) of copper (Cu). For example, the alloy may contain about 0.20 wt%, about 0.21 wt%, about 0.22 wt%, about 0.23 wt%, about 0.24 wt%, about 0.25 wt%, about 0.25 wt%. 26 wt%, about 0.27 wt%, about 0.28 wt%, about 0.29 wt%, about 0.30 wt%, about 0.31 wt%, about 0.32 wt%, about 0.33 wt% % by weight, about 0.34% by weight, about 0.35% by weight, about 0.36% by weight, about 0.37% by weight, about 0.38% by weight, about 0.39% by weight, about 0.40% by weight %, about 0.41 wt%, about 0.42 wt%, about 0.43 wt%, about 0.44 wt%, about 0.45 wt%, about 0.46 wt%, about 0.47 wt% , about 0.48 wt%, about 0.49 wt%, about 0.50 wt%, about 0.51 wt%, about 0.52 wt%, about 0.53 wt%, about 0.54 wt%, It may contain about 0.55 wt%, about 0.56 wt%, about 0.57 wt%, about 0.58 wt%, about 0.59 wt%, or about 0.60 wt% Cu. All percentages are expressed in weight percent. Cu in solid solution increases the strength of aluminum alloys. An increase in Cu content can also lead to the formation of Cu-containing AlMnCu dispersoids, which store Mn and dissolve during brazing, resulting in release of Mn into solid solution. This process improves strength after brazing. The relatively high Cu content of the fin stock alloy allows for reduced cost and increased recyclability.

いくつかの例では、合金は、合金の総重量に基づいて、約1.0重量%~約1.7重量%(例えば、約1.10重量%~約1.65重量%、約1.15重量%~約1.35重量%、または約1.2重量%~約1.35重量%)の量のマンガン(Mg)を含む。例えば、合金は、約1.0重量%、約1.01重量%、約1.02重量%、約1.03重量%、約1.04重量%、約1.05重量%、約1.06重量%、約1.07重量%、約1.08重量%、約1.09重量%、約1.1重量%、約1.11重量%、約1.12重量%、約1.13重量%、約1.14重量%、約1.15重量%、約1.16重量%、約1.17重量%、約1.18重量%、約1.19重量%、約1.2重量%、約1.21重量%、約1.22重量%、約1.23重量%、約1.24重量%、約1.25重量%、約1.26重量%、約1.27重量%、約1.28重量%、約1.29重量%、約1.3重量%、約1.31重量%、約1.32重量%、約1.33重量%、約1.34重量%、約1.35重量%、約1.36重量%、約1.37重量%、約1.38重量%、約1.39重量%、約1.4重量%、約1.41重量%、約1.42重量%、約1.43重量%、約1.44重量%、約1.45重量%、約1.46重量%、約1.47重量%、約1.48重量%、約1.49重量%、約1.50重量%、約1.51重量%、約1.52重量%、約1.53重量%、約1.54重量%、約1.55重量%、約1.56重量%、約1.57重量%、約1.58重量%、約1.59重量%、約1.60重量%、約1.61重量%、約1.62重量%、約1.63重量%、約1.64重量%、約1.65重量%、約1.66重量%、約1.67重量%、約1.68重量%、約1.69重量%、または約1.7重量%のMnを含み得る。全てのパーセンテージが重量%で表される。固溶体中のMnは、アルミニウム合金の強度を高め、腐食電位をより陰極状態に移動させる。存在する場合、微細かつ緻密な分散液中の(FeMn)-AlまたはAl15MnSiの分散質は、粒子の強化により、アルミニウム合金の強度が高まる。組成及び凝固速度に応じて、Fe、Mn、Al、及びSiは、いくつか例を挙げると、Al15(FeMn)Si、AlFeSi、またはAlFeMgSiのような微細構造内の様々な金属間成分、すなわち粒子を形成するために凝固中に組み合わせる。Mn含有量がより多いと、特により多いFe含有量と組み合わせて、粗Mn-Fe金属間成分の形成につながり得る。 In some examples, the alloy contains about 1.0 wt% to about 1.7 wt% (eg, about 1.10 wt% to about 1.65 wt%, about 1.0 wt% to about 1.65 wt%, based on the total weight of the alloy). 15 wt% to about 1.35 wt%, or about 1.2 wt% to about 1.35 wt%) of manganese (Mg). For example, the alloy may contain about 1.0 wt%, about 1.01 wt%, about 1.02 wt%, about 1.03 wt%, about 1.04 wt%, about 1.05 wt%, about 1.0 wt%. 06 wt%, about 1.07 wt%, about 1.08 wt%, about 1.09 wt%, about 1.1 wt%, about 1.11 wt%, about 1.12 wt%, about 1.13 wt% % by weight, about 1.14% by weight, about 1.15% by weight, about 1.16% by weight, about 1.17% by weight, about 1.18% by weight, about 1.19% by weight, about 1.2% by weight %, about 1.21 wt%, about 1.22 wt%, about 1.23 wt%, about 1.24 wt%, about 1.25 wt%, about 1.26 wt%, about 1.27 wt% , about 1.28 wt%, about 1.29 wt%, about 1.3 wt%, about 1.31 wt%, about 1.32 wt%, about 1.33 wt%, about 1.34 wt%, about 1.35 wt%, about 1.36 wt%, about 1.37 wt%, about 1.38 wt%, about 1.39 wt%, about 1.4 wt%, about 1.41 wt%, about 1.42 wt%, about 1.43 wt%, about 1.44 wt%, about 1.45 wt%, about 1.46 wt%, about 1.47 wt%, about 1.48 wt%, about 1 .49 wt.%, about 1.50 wt.%, about 1.51 wt.%, about 1.52 wt.%, about 1.53 wt.%, about 1.54 wt.%, about 1.55 wt.%, about 1.5 wt. 56 wt%, about 1.57 wt%, about 1.58 wt%, about 1.59 wt%, about 1.60 wt%, about 1.61 wt%, about 1.62 wt%, about 1.63 wt% % by weight, about 1.64% by weight, about 1.65% by weight, about 1.66% by weight, about 1.67% by weight, about 1.68% by weight, about 1.69% by weight, or about 1.7% by weight It may contain weight percent Mn. All percentages are expressed in weight percent. Mn in solid solution increases the strength of aluminum alloys and shifts the corrosion potential to a more cathodic state. When present, dispersoids of (FeMn)-Al 6 or Al 15 Mn 3 Si 2 in fine and dense dispersions enhance the strength of aluminum alloys through particle strengthening. Depending on composition and solidification rate, Fe, Mn, Al, and Si may have microstructures such as Al15(FeMn)3Si2, Al5FeSi, or Al8FeMg3Si6 , to name a few . During solidification, the various intermetallic components, or particles, within the metal combine to form. Higher Mn contents, especially in combination with higher Fe contents, can lead to the formation of coarse Mn—Fe intermetallics.

いくつかの例では、合金は、合金の総重量に基づいて、約0.1重量%~約3.0重量%(例えば、約0.5重量%~約2.8重量%、約1.0重量%~約2.5重量%、約1.5重量%~約3.0重量%、約1.5重量%~約2.75重量%、または約1.9重量%~約2.6重量%)の量の亜鉛(Zn)を含む。例えば、合金は、約0.1重量%、約0.11重量%、約0.12重量%、約0.13重量%、約0.14重量%、約0.15重量%、約0.16重量%、約0.17重量%、約0.18重量%、約0.19重量%、約0.2重量%、約0.21重量%、約0.22重量%、約0.23重量%、約0.24重量%、約0.25重量%、約0.26重量%、約0.27重量%、約0.28重量%、約0.29重量%、約0.3重量%、約0.31重量%、約0.32重量%、約0.33重量%、約0.34重量%、約0.35重量%、約0.36重量%、約0.37重量%、約0.38重量%、約0.39重量%、約0.4重量%、約0.41重量%、約0.42重量%、約0.43重量%、約0.44重量%、約0.45重量%、約0.46重量%、約0.47重量%、約0.48重量%、約0.49重量%、約0.5重量%、約0.51重量%、約0.52重量%、約0.53重量%、約0.54重量%、約0.55重量%、約0.56重量%、約0.57重量%、約0.58重量%、約0.59重量%、約0.6重量%、約0.61重量%、約0.62重量%、約0.63重量%、約0.64重量%、約0.65重量%、約0.66重量%、約0.67重量%、約0.68重量%、約0.69重量%、約0.7重量%、約0.71重量%、約0.72重量%、約0.73重量%、約0.74重量%、約0.75重量%、約0.76重量%、約0.77重量%、約0.78重量%、約0.79重量%、約0.8重量%、約0.81重量%、約0.82重量%、約0.83重量%、約0.84重量%、約0.85重量%、約0.86重量%、約0.87重量%、約0.88重量%、約0.89重量%、約0.9重量%、約0.91重量%、約0.92重量%、約0.93重量%、約0.94重量%、約0.95重量%、約0.96重量%、約0.97重量%、約0.98重量%、約0.99重量%、約1.0重量%、約1.01重量%、約1.02重量%、約1.03重量%、約1.04重量%、約1.05重量%、約1.06重量%、約1.07重量%、約1.08重量%、約1.09重量%、約1.1重量%、約1.11重量%、約1.12重量%、約1.13重量%、約1.14重量%、約1.15重量%、約1.16重量%、約1.17重量%、約1.18重量%、約1.19重量%、約1.2重量%、約1.21重量%、約1.22重量%、約1.23重量%、約1.24重量%、約1.25重量%、約1.26重量%、約1.27重量%、約1.28重量%、約1.29重量%、約1.3重量%、約1.31重量%、約1.32重量%、約1.33重量%、約1.34重量%、約1.35重量%、約1.36重量%、約1.37重量%、約1.38重量%、約1.39重量%、約1.4重量%、約1.41重量%、約1.42重量%、約1.43重量%、約1.44重量%、約1.45重量%、約1.46重量%、約1.47重量%、約1.48重量%、約1.49重量%、約1.5重量%、約1.51重量%、約1.52重量%、約1.53重量%、約1.54重量%、約1.55重量%、約1.56重量%、約1.57重量%、約1.58重量%、約1.59重量%、約1.6重量%、約1.61重量%、約1.62重量%、約1.63重量%、約1.64重量%、約1.65重量%、約1.66重量%、約1.67重量%、約1.68重量%、約1.69重量%、約1.7重量%、約1.71重量%、約1.72重量%、約1.73重量%、約1.74重量%、約1.75重量%、約1.76重量%、約1.77重量%、約1.78重量%、約1.79重量%、約1.8重量%、約1.81重量%、約1.82重量%、約1.83重量%、約1.84重量%、約1.85重量%、約1.86重量%、約1.87重量%、約1.88重量%、約1.89重量%、約1.9重量%、約1.91重量%、約1.92重量%、約1.93重量%、約1.94重量%、約1.95重量%、約1.96重量%、約1.97重量%、約1.98重量%、約1.99重量%、約2.0重量%、約2.01重量%、約2.02重量%、約2.03重量%、約2.04重量%、約2.05重量%、約2.06重量%、約2.07重量%、約2.08重量%、約2.09重量%、約2.1重量%、約2.11重量%、約2.12重量%、約2.13重量%、約2.14重量%、約2.15重量%、約2.16重量%、約2.17重量%、約2.18重量%、約2.19重量%、約2.2重量%、約2.21重量%、約2.22重量%、約2.23重量%、約2.24重量%、約2.25重量%、約2.26重量%、約2.27重量%、約2.28重量%、約2.29重量%、約2.3重量%、約2.31重量%、約2.32重量%、約2.33重量%、約2.34重量%、約2.35重量%、約2.36重量%、約2.37重量%、約2.38重量%、約2.39重量%、約2.4重量%、約2.41重量%、約2.42重量%、約2.43重量%、約2.44重量%、約2.45重量%、約2.46重量%、約2.47重量%、約2.48重量%、約2.49重量%、約2.5重量%、約2.51重量%、約2.52重量%、約2.53重量%、約2.54重量%、約2.55重量%、約2.56重量%、約2.57重量%、約2.58重量%、約2.59重量%、約2.6重量%、約2.61重量%、約2.62重量%、約2.63重量%、約2.64重量%、約2.65重量%、約2.66重量%、約2.67重量%、約2.68重量%、約2.69重量%、約2.7重量%、約2.71重量%、約2.72重量%、約2.73重量%、約2.74重量%、約2.75重量%、約2.76重量%、約2.77重量%、約2.78重量%、約2.79重量%、約2.8重量%、約2.81重量%、約2.82重量%、約2.83重量%、約2.84重量%、約2.85重量%、約2.86重量%、約2.87重量%、約2.88重量%、約2.89重量%、約2.9重量%、約2.91重量%、約2.92重量%、約2.93重量%、約2.94重量%、約2.95重量%、約2.96重量%、約2.97重量%、約2.98重量%、約2.99重量%、または約3.0重量%のZnを含み得る。全てのパーセンテージが重量%で表される。Znは、典型的には、アルミニウム合金に添加され、腐食電位をスケールの陽極端に向かって移動させる。開示されたフィン素材アルミニウム合金では、最大3重量%の比較的多いZn含有量により、Si及びCu含有量の増加による腐食電位のシフトが補償され、したがって、より多くの陽極腐食電位をもたらす。より多くの陽極腐食電位により、合金から製造されたフィンが犠牲的に作用して、熱交換器チューブを保護することを可能にし、そのため、熱交換器の全体的な耐食性が改善する。 In some examples, the alloy contains about 0.1 wt% to about 3.0 wt% (eg, about 0.5 wt% to about 2.8 wt%, about 1.0 wt%, based on the total weight of the alloy). 0 wt% to about 2.5 wt%, about 1.5 wt% to about 3.0 wt%, about 1.5 wt% to about 2.75 wt%, or about 1.9 wt% to about 2.5 wt%. 6% by weight) of zinc (Zn). For example, the alloy may contain about 0.1 wt%, about 0.11 wt%, about 0.12 wt%, about 0.13 wt%, about 0.14 wt%, about 0.15 wt%, about 0.1 wt%. 16 wt%, about 0.17 wt%, about 0.18 wt%, about 0.19 wt%, about 0.2 wt%, about 0.21 wt%, about 0.22 wt%, about 0.23 wt% % by weight, about 0.24% by weight, about 0.25% by weight, about 0.26% by weight, about 0.27% by weight, about 0.28% by weight, about 0.29% by weight, about 0.3% by weight %, about 0.31 wt%, about 0.32 wt%, about 0.33 wt%, about 0.34 wt%, about 0.35 wt%, about 0.36 wt%, about 0.37 wt% , about 0.38 wt%, about 0.39 wt%, about 0.4 wt%, about 0.41 wt%, about 0.42 wt%, about 0.43 wt%, about 0.44 wt%, about 0.45 wt%, about 0.46 wt%, about 0.47 wt%, about 0.48 wt%, about 0.49 wt%, about 0.5 wt%, about 0.51 wt%, about 0.52 wt%, about 0.53 wt%, about 0.54 wt%, about 0.55 wt%, about 0.56 wt%, about 0.57 wt%, about 0.58 wt%, about 0 .59 wt.%, about 0.6 wt.%, about 0.61 wt.%, about 0.62 wt.%, about 0.63 wt.%, about 0.64 wt.%, about 0.65 wt.%, about 0.6 wt.%, about 0.64 wt.%, about 0.65 wt.%. 66 wt%, about 0.67 wt%, about 0.68 wt%, about 0.69 wt%, about 0.7 wt%, about 0.71 wt%, about 0.72 wt%, about 0.73 wt% % by weight, about 0.74% by weight, about 0.75% by weight, about 0.76% by weight, about 0.77% by weight, about 0.78% by weight, about 0.79% by weight, about 0.8% by weight %, about 0.81 wt%, about 0.82 wt%, about 0.83 wt%, about 0.84 wt%, about 0.85 wt%, about 0.86 wt%, about 0.87 wt% , about 0.88 wt%, about 0.89 wt%, about 0.9 wt%, about 0.91 wt%, about 0.92 wt%, about 0.93 wt%, about 0.94 wt%, about 0.95 wt%, about 0.96 wt%, about 0.97 wt%, about 0.98 wt%, about 0.99 wt%, about 1.0 wt%, about 1.01 wt%, about 1.02 wt%, about 1.03 wt%, about 1.04 wt%, about 1.05 wt%, about 1.06 wt%, about 1.07 wt%, about 1.08 wt%, about 1 .09 wt.%, about 1.1 wt.%, about 1.11 wt.%, about 1.12 wt.%, about 1.13 wt.%, about 1.14 wt.%, about 1.15 wt.%, about 1.0 wt. 16 wt%, about 1.17 wt%, about 1.18 wt%, about 1.19 wt%, about 1.2 wt%, about 1.21 wt%, about 1.22 wt%, about 1.23 wt% % by weight, about 1.24% by weight, about 1.25% by weight, about 1.26% by weight, about 1.27% by weight, about 1.28% by weight, about 1.29% by weight, about 1.3% by weight %, about 1.31 wt%, about 1.32 wt%, about 1.33 wt%, about 1.34 wt%, about 1.35 wt%, about 1.36 wt%, about 1.37 wt% , about 1.38 wt%, about 1.39 wt%, about 1.4 wt%, about 1.41 wt%, about 1.42 wt%, about 1.43 wt%, about 1.44 wt%, about 1.45 wt%, about 1.46 wt%, about 1.47 wt%, about 1.48 wt%, about 1.49 wt%, about 1.5 wt%, about 1.51 wt%, about 1.52 wt%, about 1.53 wt%, about 1.54 wt%, about 1.55 wt%, about 1.56 wt%, about 1.57 wt%, about 1.58 wt%, about 1 .59 wt.%, about 1.6 wt.%, about 1.61 wt.%, about 1.62 wt.%, about 1.63 wt.%, about 1.64 wt.%, about 1.65 wt.%, about 1.6 wt. 66 wt%, about 1.67 wt%, about 1.68 wt%, about 1.69 wt%, about 1.7 wt%, about 1.71 wt%, about 1.72 wt%, about 1.73 wt% % by weight, about 1.74% by weight, about 1.75% by weight, about 1.76% by weight, about 1.77% by weight, about 1.78% by weight, about 1.79% by weight, about 1.8% by weight %, about 1.81 wt%, about 1.82 wt%, about 1.83 wt%, about 1.84 wt%, about 1.85 wt%, about 1.86 wt%, about 1.87 wt% , about 1.88 wt%, about 1.89 wt%, about 1.9 wt%, about 1.91 wt%, about 1.92 wt%, about 1.93 wt%, about 1.94 wt%, about 1.95 wt%, about 1.96 wt%, about 1.97 wt%, about 1.98 wt%, about 1.99 wt%, about 2.0 wt%, about 2.01 wt%, about 2.02 wt%, about 2.03 wt%, about 2.04 wt%, about 2.05 wt%, about 2.06 wt%, about 2.07 wt%, about 2.08 wt%, about 2 .09 wt%, about 2.1 wt%, about 2.11 wt%, about 2.12 wt%, about 2.13 wt%, about 2.14 wt%, about 2.15 wt%, about 2. 16 wt%, about 2.17 wt%, about 2.18 wt%, about 2.19 wt%, about 2.2 wt%, about 2.21 wt%, about 2.22 wt%, about 2.23 wt% % by weight, about 2.24% by weight, about 2.25% by weight, about 2.26% by weight, about 2.27% by weight, about 2.28% by weight, about 2.29% by weight, about 2.3% by weight %, about 2.31 wt%, about 2.32 wt%, about 2.33 wt%, about 2.34 wt%, about 2.35 wt%, about 2.36 wt%, about 2.37 wt% , about 2.38 wt%, about 2.39 wt%, about 2.4 wt%, about 2.41 wt%, about 2.42 wt%, about 2.43 wt%, about 2.44 wt%, about 2.45 wt%, about 2.46 wt%, about 2.47 wt%, about 2.48 wt%, about 2.49 wt%, about 2.5 wt%, about 2.51 wt%, about 2.52 wt%, about 2.53 wt%, about 2.54 wt%, about 2.55 wt%, about 2.56 wt%, about 2.57 wt%, about 2.58 wt%, about 2 .59 wt%, about 2.6 wt%, about 2.61 wt%, about 2.62 wt%, about 2.63 wt%, about 2.64 wt%, about 2.65 wt%, about 2. 66 wt%, about 2.67 wt%, about 2.68 wt%, about 2.69 wt%, about 2.7 wt%, about 2.71 wt%, about 2.72 wt%, about 2.73 wt% % by weight, about 2.74% by weight, about 2.75% by weight, about 2.76% by weight, about 2.77% by weight, about 2.78% by weight, about 2.79% by weight, about 2.8% by weight %, about 2.81 wt%, about 2.82 wt%, about 2.83 wt%, about 2.84 wt%, about 2.85 wt%, about 2.86 wt%, about 2.87 wt% , about 2.88 wt%, about 2.89 wt%, about 2.9 wt%, about 2.91 wt%, about 2.92 wt%, about 2.93 wt%, about 2.94 wt%, It may contain about 2.95 wt%, about 2.96 wt%, about 2.97 wt%, about 2.98 wt%, about 2.99 wt%, or about 3.0 wt% Zn. All percentages are expressed in weight percent. Zn is typically added to aluminum alloys to shift the corrosion potential towards the anodic end of the scale. In the disclosed finstock aluminum alloys, the relatively high Zn content of up to 3 wt. A higher anodic corrosion potential allows the fins made from the alloy to act sacrificially to protect the heat exchanger tubes, thus improving the overall corrosion resistance of the heat exchanger.

特定の例では、合金は、合金の総重量に基づいて、約0.01重量%~約0.25重量%(例えば、約0.05重量%~約0.20重量%または約0.10重量%~約0.20重量%)の量のMgを含み得る。例えば、合金は、約0.01重量%、約0.02重量%、約0.03重量%、約0.04重量%、約0.05重量%、約0.06重量%、約0.07重量%、約0.08重量%、約0.09重量%、約0.1重量%、約0.11重量%、約0.12重量%、約0.13重量%、約0.14重量%、約0.15重量%、約0.16重量%、約0.17重量%、約0.18重量%、約0.19重量%、約0.2重量%、約0.21重量%、約0.22重量%、約0.23重量%、約0.24重量%,または約0.25重量%のMgを含み得る。全てのパーセンテージが重量%で表される。Mgは、固溶体の強化を介して、本明細書に記載のアルミニウム合金の強度に寄与する。 In certain examples, the alloy contains about 0.01 wt% to about 0.25 wt% (eg, about 0.05 wt% to about 0.20 wt% or about 0.10 wt%), based on the total weight of the alloy. % to about 0.20% by weight). For example, the alloy may contain about 0.01 wt%, about 0.02 wt%, about 0.03 wt%, about 0.04 wt%, about 0.05 wt%, about 0.06 wt%, about 0.04 wt% 07 wt%, about 0.08 wt%, about 0.09 wt%, about 0.1 wt%, about 0.11 wt%, about 0.12 wt%, about 0.13 wt%, about 0.14 wt% % by weight, about 0.15% by weight, about 0.16% by weight, about 0.17% by weight, about 0.18% by weight, about 0.19% by weight, about 0.2% by weight, about 0.21% by weight %, about 0.22 wt%, about 0.23 wt%, about 0.24 wt%, or about 0.25 wt% Mg. All percentages are expressed in weight percent. Mg contributes to the strength of the aluminum alloys described herein through solid solution strengthening.

いくつかの例では、Cu対Znの比は、2:1~1:15、例えば、1:1~1:10、または1:5~1:10である。Cu対Znの比は、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、または1:15である。 In some examples, the ratio of Cu to Zn is 2:1 to 1:15, such as 1:1 to 1:10, or 1:5 to 1:10. The ratio of Cu to Zn is 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9, 1:10 , 1:11, 1:12, 1:13, 1:14, or 1:15.

本明細書に記載のアルミニウム合金は、合金の総重量に基づいて、最大約0.10重量%(例えば、0~約0.05重量%、約0.001重量%~約0.04重量%、または約0.01重量%~約0.03重量%)の量のチタン(Ti)を含み得る。例えば、合金は、約0.001重量%、約0.002重量%、約0.003重量%、約0.004重量%、約0.005重量%、約0.006重量%、約0.007重量%、約0.008重量%、約0.009重量%、約0.01重量%、約0.02重量%、約0.03重量%、約0.04重量%、約0.05重量%、約0.06重量%、約0.07重量%、約0.08重量%、約0.09重量%、または約0.1重量%のTiを含み得る。いくつかの場合、Tiは、合金中に存在しない(すなわち、0重量%)。全てのパーセンテージが重量%で表される。 The aluminum alloys described herein may contain up to about 0.10 weight percent (eg, 0 to about 0.05 weight percent, about 0.001 weight percent to about 0.04 weight percent), based on the total weight of the alloy. , or about 0.01% to about 0.03% by weight) of titanium (Ti). For example, the alloy may contain about 0.001 weight percent, about 0.002 weight percent, about 0.003 weight percent, about 0.004 weight percent, about 0.005 weight percent, about 0.006 weight percent, about 0.006 weight percent, 007 wt%, about 0.008 wt%, about 0.009 wt%, about 0.01 wt%, about 0.02 wt%, about 0.03 wt%, about 0.04 wt%, about 0.05 wt% wt%, about 0.06 wt%, about 0.07 wt%, about 0.08 wt%, about 0.09 wt%, or about 0.1 wt% Ti. In some cases Ti is not present in the alloy (ie 0 wt%). All percentages are expressed in weight percent.

任意により、合金組成物は、それぞれ、約0.05重量%以下、0.04重量%以下、0.03重量%以下、0.02重量%以下、または0.01重量%以下の量の、不純物と呼ばれる場合がある他の微量元素もさらに含み得る。これらの不純物は、Ga、V、Ni、Sc、Ag、B、Bi、Zr、Li、Pb、Sn、Ca、Hf、Sr、またはそれらの組み合わせを含んでよいが、これらに限定されない。したがって、Ga、V、Ni、Sc、Ag、B、Bi、Zr、Li、Pb、Sn、Ca、Hf、またはSrは、0.05重量%以下、0.04重量%以下、0.03重量%以下、0.02重量%以下、または0.01重量%以下の量で合金中に存在してもよい。特定の態様では、全ての不純物の合計は、0.15重量%を超えない(例えば、0.1重量%)。全てのパーセンテージが重量%で表される。特定の態様では、合金の残りのパーセンテージは、アルミニウムである。 Optionally, the alloy composition contains an amount of Other trace elements, sometimes referred to as impurities, may also be included. These impurities may include, but are not limited to Ga, V, Ni, Sc, Ag, B, Bi, Zr, Li, Pb, Sn, Ca, Hf, Sr, or combinations thereof. Therefore, Ga, V, Ni, Sc, Ag, B, Bi, Zr, Li, Pb, Sn, Ca, Hf, or Sr is 0.05 wt% or less, 0.04 wt% or less, 0.03 wt% % or less, 0.02 wt.% or less, or 0.01 wt.% or less in the alloy. In certain aspects, the sum of all impurities does not exceed 0.15 wt% (eg, 0.1 wt%). All percentages are expressed in weight percent. In certain embodiments, the remaining percentage of the alloy is aluminum.

アルミニウム合金フィン素材を作製するためのプロセス
特定の態様では、開示された合金組成物は、開示された方法の生産物である。開示を制限することを意図することなく、アルミニウム合金の特性は、合金の調製中の微細構造の形成によって部分的に決定される。特定の態様において、合金組成物の調製方法は、合金が所望の用途に適切な特性を有することに影響を与え得るか、または決定さえし得る。
Processes for Making Aluminum Alloy Fin Stocks In certain aspects, the disclosed alloy compositions are the product of the disclosed methods. Without intending to limit the disclosure, the properties of aluminum alloys are determined in part by the formation of microstructures during alloy preparation. In certain embodiments, the method of preparation of the alloy composition can influence or even determine that the alloy has suitable properties for a desired application.

アルミニウム合金フィン素材を生産するためのプロセスでは、アルミニウム合金の直接チル(DC)鋳造を用いて、インゴットにすることができる。DC鋳造後、このプロセスには、熱間圧延のためにインゴットを予熱することを含む。予熱温度及び熱間圧延時間は、完成フィン素材がろう付けされた後、大きい結晶粒径及び高い強度を保持するために、低レベルまで細かく制御される。いくつかの例では、熱間圧延の前に、インゴットを、好適な加熱速度、例えば、50℃/時間で最大約12時間、炉内で最高約500℃、例えば、450~480℃まで予熱し、その後温度を約450~500℃、例えば約470~480℃で5~7時間維持する(「浸漬する(soak)」または「浸漬している(soaking)」)ことができる。予熱し、浸漬した後、インゴットは、2~10mm、例えば、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、または10mmに熱間圧延される。これは、熱間圧延後の「出口ゲージ」と呼ばれ得る。 A process for producing aluminum alloy fin blanks can use direct chill (DC) casting of aluminum alloys into ingots. After DC casting, the process includes preheating the ingot for hot rolling. Preheat temperature and hot rolling time are finely controlled to low levels to retain large grain size and high strength after the finished fin blank is brazed. In some examples, prior to hot rolling, the ingot is preheated in a furnace at a suitable heating rate, e.g., 50°C/hr, for up to about 12 hours, up to about 500°C, e.g. , after which the temperature is maintained at about 450-500° C., eg, about 470-480° C., for 5-7 hours (“soaking” or “soaking”). After preheating and soaking, the ingot is hot rolled to 2-10 mm, such as 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, or 10 mm. This may be referred to as the "exit gauge" after hot rolling.

次に、アルミニウム合金フィン素材を生産するためのプロセスには、材料の所望の厚さ(ゲージ)及び他の特性を作り出すための冷間圧延ステップを含む。例えば、熱間圧延ステップ後、熱間圧延アルミニウム合金を冷間圧延して、最初の冷間圧延ステップ中に材料の厚さを1~2mm、例えば、1mmの厚さまたはゲージ(最初の冷間圧延ゲージ)まで減少させる。これには、複数の冷間圧延パスを含むことができる。その後、中間冷間圧延ステップ中に、100~200μmの厚さまたはゲージ(中間冷間圧延ゲージ)までさらに冷間圧延する。これにも、複数のパスを伴い得る。熱間圧延ゲージ、望ましい最終厚さ、及び以下で説明する他の特性に応じて、アルミニウム合金は、望ましいゲージを達成するために、より多くのまたはより少ない冷間圧延パスを必要とし得る。冷間圧延パスの数は制限されておらず、例えば、最終シートの望ましい厚さ及び材料の他の特性に応じて好適に調整することができる。 The process for producing aluminum alloy fin stock then includes a cold rolling step to create the desired thickness (gauge) and other properties of the material. For example, after the hot rolling step, the hot rolled aluminum alloy is cold rolled to reduce the thickness of the material during the first cold rolling step to 1-2 mm, for example a thickness or gauge of 1 mm (initial cold rolling step). rolling gauge). This can include multiple cold rolling passes. It is then further cold rolled during an intermediate cold rolling step to a thickness or gauge of 100-200 μm (intermediate cold rolling gauge). This may also involve multiple passes. Depending on the hot rolling gauge, desired final thickness, and other properties discussed below, an aluminum alloy may require more or fewer cold rolling passes to achieve the desired gauge. The number of cold rolling passes is not limited and can be suitably adjusted depending, for example, on the desired thickness of the final sheet and other properties of the material.

中間冷間圧延後、アルミニウム合金フィン素材を生産するためのプロセスは、アルミニウム合金フィン素材の所望の特性を生じさせるための中間アニーリングステップを含み得る。「中間アニーリング」という用語は、冷間圧延ステップの間に適用される熱処理を指す。本明細書に記載のとおり、中間アニーリングは、中間冷間圧延ステップと最終冷間圧延ステップとの間に適用される。中間アニーリングは、アルミニウム合金を約200℃~約400℃、例えば、約225℃~400℃、約225℃~約375℃、約225℃~約350℃、約225℃~約325℃、約300℃~約375℃、約325℃~約350℃、約340℃~約360℃、約290℃~約360℃または約345℃~約350℃の温度まで加熱することを伴い、中間アニーリング温度を3~5時間、例えば約4時間維持し、その後冷却する。約200℃~約400℃の温度維持期間は、「浸漬(soak)」または「浸漬(soaking)」と呼ぶことができる。浸漬前後の材料の加熱及び冷却には、一定速度40℃/時間~50℃/時間、例えば50℃/時間を適用できる。中間アニーリング条件は、アルミニウム合金フィン素材の構造及び特性に様々な方式で影響を与える。例えば、中間アニーリング温度が高くなると、ろう付け後の強度が低下し得る。したがって、中間アニーリング条件は、アルミニウム合金フィン素材の望ましい特性をもたらすために、本明細書で指定された範囲内で選択される。 After intermediate cold rolling, the process for producing the aluminum alloy fin stock may include intermediate annealing steps to produce desired properties of the aluminum alloy fin stock. The term "intermediate annealing" refers to heat treatments applied during the cold rolling step. As described herein, intermediate annealing is applied between the intermediate cold rolling step and the final cold rolling step. Intermediate annealing heats the aluminum alloy to about 200°C to about 400°C, such as about 225°C to about 400°C, about 225°C to about 375°C, about 225°C to about 350°C, about 225°C to about 325°C, about 300°C. C. to about 375.degree. C., about 325.degree. C. to about 350.degree. C., about 340.degree. C. to about 360.degree. Hold for 3-5 hours, for example about 4 hours, then cool. A period of temperature maintenance between about 200° C. and about 400° C. can be referred to as "soaking" or "soaking." A constant rate of 40° C./hour to 50° C./hour, for example 50° C./hour, can be applied to the heating and cooling of the material before and after immersion. Intermediate annealing conditions affect the structure and properties of aluminum alloy fin stocks in various ways. For example, higher intermediate annealing temperatures can reduce post-braze strength. Accordingly, intermediate annealing conditions are selected within the ranges specified herein to provide the desired properties of the aluminum alloy fin stock.

中間アニーリング後、最終冷間圧延が実施され、20%~45%、25%~40%、20%~40%、20%~35%、25%~35%、または5%~45%の最終冷間圧延ステップ(複数の冷間圧延パスを含むことができる)中に冷間加工率%(CW%)を達成する。

Figure 2023061968000012
いくつかの実施形態では、CW%は35%以下であるが、他のいくつかの実施形態では、CW%は、35%より大きい。最終冷間圧延ステップ後、本発明のアルミニウム合金フィン素材は、約45~100μm、45~90μm、47~85μm、または50~83μmの厚さ(ゲージ)を保有する。 After intermediate annealing, a final cold rolling is performed with a final cold rolling of 20% to 45%, 25% to 40%, 20% to 40%, 20% to 35%, 25% to 35%, or 5% to 45%. A cold work % (CW%) is achieved during the cold rolling step (which can include multiple cold rolling passes).
Figure 2023061968000012
In some embodiments, CW% is 35% or less, while in some other embodiments, CW% is greater than 35%. After the final cold rolling step, the aluminum alloy fin stock of the present invention possesses a thickness (gauge) of about 45-100 μm, 45-90 μm, 47-85 μm, or 50-83 μm.

最終冷間圧延ステップは、アルミニウム合金フィン素材の構造及び特性に影響を与える。例えば、CW%が増加すると、アルミニウム材料のろう付け前の強度(ろう付け前の状態で測定した極限引張強度(UTS)、降伏強度(YS)、またはその両方)が増加する。したがって、使用されるCW%は、アルミニウム合金フィン素材の望ましい特性を達成するために、本明細書で指定された範囲内で調整される。 The final cold rolling step affects the structure and properties of the aluminum alloy fin stock. For example, increasing the CW% increases the pre-braze strength (ultimate tensile strength (UTS), yield strength (YS), or both measured in pre-braze conditions) of an aluminum material. Therefore, the CW% used is adjusted within the ranges specified herein to achieve the desired properties of the aluminum alloy fin stock.

本明細書に開示されるアルミニウム合金フィン素材を生産するプロセスは、所望の質別を有するアルミニウム材料をもたらす方法で実施することができる。例えば、このプロセスを実施して、「ひずみ硬化」、「冷間加工」、及び/または「H1X」質別(例えば、H14質別)を有するまたは「H1X」質別であると記載され得るアルミニウム材料を提供することができる。いくつかの例では、本明細書に記載の改良されたフィン素材アルミニウム合金材料は、H14、H16またはH18質別において生産し得る。特定の特性の範囲が質別の指定に関連していることを理解されたい。質別の指定は、材料のろう付け前特性を指すことも理解されたい。 The process of producing the aluminum alloy fin stock disclosed herein can be performed in a manner that results in an aluminum material having the desired temper. For example, aluminum that has been subjected to this process and can be described as having or being an "H1X" temper (e.g., an H14 temper) and/or a "strain hardening", "cold work", and/or "H1X" temper (e.g., H14 temper) materials can be provided. In some examples, the improved finstock aluminum alloy materials described herein may be produced in H14, H16 or H18 tempers. It should be understood that specific property ranges are associated with quality designations. It should also be understood that the temper designation refers to the pre-braze properties of the material.

特性
本明細書に開示されるアルミニウム合金フィン素材は、複数の有利な特性、特徴、またはパラメータを保有する。これらの特性は、個別に、または様々な組み合わせで、本明細書に記載されているアルミニウム合金材料を熱交換器用のフィンの生産に使用できるようになる。しかし、本発明の範囲は、特定の使用または用途に限定されず、アルミニウム合金フィン素材の特性は、他の様々な用途に有利であり得ることを理解されたい。これらの特性のうちの一部を以下で説明する。他のいくつかの特性は、具体的に記載されていない場合があるが、本明細書に記載のアルミニウム合金フィン素材の製作に使用される組成及び/または生産プロセスに由来し得る。
Properties The aluminum alloy fin stock disclosed herein possesses several advantageous properties, features, or parameters. These properties, individually or in various combinations, allow the aluminum alloy materials described herein to be used in the production of fins for heat exchangers. However, it should be understood that the scope of the invention is not limited to any particular use or application, and that the properties of aluminum alloy fin stocks can be advantageous in a variety of other applications. Some of these properties are described below. Some other properties, which may not be specifically described, may result from the compositions and/or production processes used to fabricate the aluminum alloy fin stocks described herein.

本明細書に記載のアルミニウム合金材料のいくつかの実施形態は、シートとして、例えば、厚さ4mm未満、例えば、厚さ45~100μmのシートとして製造される。アルミニウム合金シートは、H1X質別(例えば、H14 H16またはH18質別)で製造され得る。本明細書に記載のアルミニウム合金材料は、以下の特性のうちの1つ以上を任意の組み合わせで保有し得る:ろう付け前の状態で測定して、210MPa以上(換言すれば、少なくとも210MPa)または210~230MPaのUTS、ろう付け後に測定して、150MPa以上(換言すれば、少なくとも150MPa)または150~170MPaのUTS、ろう付け後に測定して、25~33mmのたるみ耐性;ろう付け後に測定して、40~48、43~47、または44~45IACSの熱伝導率;開回路電位腐食値(対標準カロメル電極(SCE)、「腐食電位」とも呼ばれる)-740mV以下(例えば、-750mV)、及び/または80~400μmの粗いろう付け後の結晶粒微細構造。「ろう付けの後(after brazing)」または「ろう付け後(post-brazing)」(「ろう付け後(post-braze)」とも呼ばれる)に測定したパラメータは、アルミニウム合金サンプルが595℃~610℃の温度まで加熱され、次いで約20分で室温まで冷却する間、シミュレートされたろう付けサイクル後に測定される。ろう付け前に測定されたパラメータ(「ろう付け前(pre-brazing)」または「ろう付けする前(pre-brazed)」の状態)は、「ろう付け前」パラメータとも呼ばれ、材料を任意のろう付けサイクルに供する前または供することなく測定される。 Some embodiments of the aluminum alloy materials described herein are manufactured as sheets, eg, sheets less than 4 mm thick, eg, 45-100 μm thick. Aluminum alloy sheet can be produced in H1X tempers, such as H14 H16 or H18 tempers. The aluminum alloy materials described herein may possess one or more of the following properties in any combination: 210 MPa or greater (in other words, at least 210 MPa), measured in the pre-braze condition; or UTS of 210-230 MPa, measured after brazing, 150 MPa or more (i.e., at least 150 MPa) or UTS of 150-170 MPa, measured after brazing, sag resistance of 25-33 mm; , 40-48, 43-47, or 44-45 IACS; open circuit potential corrosion value (vs. standard calomel electrode (SCE), also called “corrosion potential”) of −740 mV or less (eg, −750 mV), and / or a coarse post-braze grain microstructure of 80-400 μm. Parameters measured "after brazing" or "post-brazing" (also referred to as "post-braze") measured the aluminum alloy samples between 595°C and 610°C. and then cooled to room temperature in about 20 minutes, measured after a simulated brazing cycle. Parameters measured before brazing (“pre-brazing” or “pre-brazed” conditions), also called “pre-brazing” parameters, are Measured before or without subjecting to a brazing cycle.

開示されたアルミニウム合金フィン素材は、改善された強度及び導電性を有し、より低い腐食電位値を呈する。開示されたアルミニウム合金フィン素材はまた、ろう付けされた接合部から分離することなく、ASTM B368(2014)に従って少なくとも20日間の銅加速塩スプレー(CASS)試験に耐えることができる。CASS試験は、一般に、フィン及びチューブのクーポンを形成し、ろう付けして接合部を形成し、ろう付けされたクーポンを試験に供することによって実施される。上記の特性及び利点により、本発明のアルミニウム合金フィン素材を、以下でより詳細に説明する様々な使用及び用途に有利に使用することができる。 The disclosed aluminum alloy fin stock has improved strength and electrical conductivity and exhibits lower corrosion potential values. The disclosed aluminum alloy fin stock is also capable of withstanding copper accelerated salt spray (CASS) testing for at least 20 days according to ASTM B368 (2014) without separation from the brazed joint. CASS testing is generally performed by forming coupons of fins and tubes, brazing them to form a joint, and subjecting the brazed coupons to the test. Due to the properties and advantages described above, the aluminum alloy fin stock of the present invention can be advantageously used in a variety of uses and applications that are described in more detail below.

使用及び用途
本明細書に記載のアルミニウム合金フィン素材は、様々な用途、例えば、これに限定されないが、熱交換器で使用できる。一例では、アルミニウム合金フィン素材は、放熱器、凝縮器、及び蒸発器などの自動車用熱交換器で使用できるが、これらに限定するものではない。例えば、改善されたアルミニウム合金フィン素材は、熱交換器を使用し、加熱、換気、空調、及び冷蔵(HVAC&R)で使用されるデバイスなど、ろう付けによって生産される様々なデバイスの製造に使用することができる。本明細書に記載のアルミニウム合金フィン素材の使用及び用途は、本明細書に記載のアルミニウム合金で製作されたか、またはそれらを含む物体、形態、装置及び同様のものと同様に、本発明の範囲内に含まれる。そのような物体、形態、装置、及び同様のものを製作する、生産する、または製造するためのプロセスもまた、本発明の範囲内に含まれる。
Uses and Applications The aluminum alloy fin stocks described herein can be used in a variety of applications including, but not limited to, heat exchangers. In one example, the aluminum alloy fin stock can be used in automotive heat exchangers such as, but not limited to, radiators, condensers, and evaporators. For example, improved aluminum alloy fin stocks are used in the manufacture of a variety of devices that use heat exchangers and are produced by brazing, such as devices used in heating, ventilation, air conditioning, and refrigeration (HVAC&R). be able to. Uses and applications of the aluminum alloy fin stocks described herein, as well as objects, forms, devices and the like made of or including the aluminum alloys described herein are within the scope of the present invention. contained within. Processes for making, producing, or manufacturing such objects, forms, devices, and the like are also included within the scope of this invention.

本明細書に記載のアルミニウム合金は、ろう付けによる金属表面の接合を必要とする製作または製造プロセスに適している。ろう付けは、溶加材を融点以上に加熱し、毛細管現象によって2つ以上の密着部品間に分散される金属接合プロセスである。ろう付け及びその関連プロセスにおけるアルミニウム合金の使用、及び例えばろう付けを伴う製造プロセスに従って製作された物体などの結果は、一般に「ろう付け用途」と呼ばれる。本明細書に記載の熱交換器の部品は、製造プロセス中にろう付けによって接合される。溶加材は、ろう付け中に溶融し、毛細管現象によってろう付けされている構成部品間の接触点に流れるように利用可能である溶加材となる。 The aluminum alloys described herein are suitable for fabrication or manufacturing processes that require joining metal surfaces by brazing. Brazing is a metal joining process in which a filler material is heated above its melting point and distributed between two or more intimate parts by capillary action. The use of aluminum alloys in brazing and related processes, and the results, such as objects made according to manufacturing processes involving brazing, are commonly referred to as "brazing applications." The heat exchanger components described herein are joined by brazing during the manufacturing process. The filler metal melts during brazing and becomes available to flow to the contact points between the components being brazed by capillary action.

本明細書に記載のアルミニウム合金フィン素材を使用して製作することができる1つの例示的な物体は、熱交換器である。熱交換器は、いくつか例を挙げると、チューブ、プレート、フィン、ヘッダ、及びサイドサポートを備える部品のアセンブリによって生産される。例えば、放熱器は、チューブ、フィン、ヘッダ、及びサイドサポートで構築されている。典型的にはむき出しであり、Al-Si合金で覆われていないことを意味するフィンを除いて、熱交換器の他の全ての部品は、典型的には、片側または両側にろう付けクラッドで覆われている。組み立てられると、熱交換器ユニットは、バンドまたはそのようなデバイスによって固定され、フラックス及びろう付けによってユニットを一緒に保持する。ろう付けは通常、ユニットをトンネル炉に通すことによって行われる。ろう付けは、溶融塩に浸すか、バッチまたはセミバッチプロセスで行うこともできる。ユニットは、ろう付け温度590℃~610℃まで加熱され、接合部が毛細管現象によって作り出され、その後、溶加材の固相線温度以下に冷却されるまで、適切な温度で浸漬する。加熱速度は、炉のタイプ及び生産される熱交換器のサイズによって異なる。本明細書に記載のアルミニウム合金フィン素材を使用して製作することができる物体の他のいくつかの例は、蒸発器、放熱器、ヒータまたは凝縮器である。 One exemplary object that can be fabricated using the aluminum alloy fin stocks described herein is a heat exchanger. A heat exchanger is produced by an assembly of parts comprising tubes, plates, fins, headers and side supports, to name a few. For example, a heatsink is constructed with tubes, fins, headers, and side supports. With the exception of the fins, which are typically bare, meaning not covered with an Al—Si alloy, all other parts of the heat exchanger are typically brazed clad on one or both sides. covered. Once assembled, the heat exchanger units are secured by bands or such devices to hold the units together by fluxing and brazing. Brazing is usually done by passing the unit through a tunnel furnace. Brazing can also be done by immersion in molten salt or by a batch or semi-batch process. The unit is heated to a brazing temperature of 590° C.-610° C. and soaked at a suitable temperature until the joint is created by capillary action and then cooled below the solidus temperature of the filler metal. The heating rate depends on the type of furnace and the size of the heat exchanger produced. Some other examples of objects that can be made using the aluminum alloy fin stocks described herein are evaporators, radiators, heaters or condensers.

実施形態1は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金である。 Embodiment 1 contains about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1 .7 wt.% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 0.1-3.0 wt.% Zn, up to about 0.10 wt.% Ti, balance Al and impurities is an aluminum alloy that is 0.15% by weight or less.

実施形態2は、任意の先行または後続の実施形態のアルミニウム合金であり、アルミニウム合金は、約0.95~1.35重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である。 Embodiment 2 is the aluminum alloy of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy comprises about 0.95-1.35 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn , containing up to about 0.10 wt. % Ti, with the remaining Al and impurities up to 0.15 wt.

実施形態3は、任意の先行または後続の実施形態のアルミニウム合金であり、アルミニウム合金は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.35~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である。 Embodiment 3 is an aluminum alloy of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy comprises about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.35-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn , containing up to about 0.10 wt. % Ti, with the remaining Al and impurities up to 0.15 wt.

実施形態4は、任意の先行または後続の実施形態のアルミニウム合金であり、アルミニウム合金は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.40重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である。 Embodiment 4 is an aluminum alloy of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy comprises about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.40 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn , containing up to about 0.10 wt. % Ti, with the remaining Al and impurities up to 0.15 wt.

実施形態5は、任意の先行または後続の実施形態のアルミニウム合金であり、アルミニウム合金は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.40~0.55重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である。 Embodiment 5 is an aluminum alloy of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy comprises about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.40-0.55 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn , containing up to about 0.10 wt. % Ti, with the remaining Al and impurities up to 0.15 wt.

実施形態6は、任意の先行または後続の実施形態のアルミニウム合金であり、アルミニウム合金は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.1~1.65重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である。 Embodiment 6 is the aluminum alloy of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy comprises about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.1-1.65 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn , containing up to about 0.10 wt. % Ti, with the remaining Al and impurities up to 0.15 wt.

実施形態7は、任意の先行または後続の実施形態のアルミニウム合金であり、アルミニウム合金は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.05~0.2重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である。 Embodiment 7 is the aluminum alloy of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy comprises about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.05-0.2 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn , containing up to about 0.10 wt. % Ti, with the remaining Al and impurities up to 0.15 wt.

実施形態8は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金である。 Embodiment 8 contains about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1 .7 wt.% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 1-3.0 wt.% Zn, up to about 0.10 wt.% Ti, with 0 remaining Al and impurities. 0.15% by weight or less of the aluminum alloy.

実施形態9は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約1.5~2.75重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は、0.15重量%以下であるアルミニウム合金である。 Embodiment 9 contains about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1 .7 wt.% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 1.5-2.75 wt.% Zn, up to about 0.10 wt.% Ti, balance Al and impurities is an aluminum alloy that is 0.15% by weight or less.

実施形態10は、約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.05重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金である。 Embodiment 10 contains about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1 .7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn, up to about 0.05 wt% Ti, with the balance being Al and impurities is an aluminum alloy that is 0.15% by weight or less.

実施形態11は、任意の先行または後続の実施形態によるアルミニウム合金であり、合金は、以下を含むプロセスによって生産される。アルミニウム合金を直接チル鋳造して、インゴットにする;直接チル鋳造後にインゴットを熱間圧延する;熱間圧延後、アルミニウム合金を中間厚さまで冷間圧延する;冷間圧延後、200~400℃で中間厚さまで圧延させたアルミニウム合金を中間アニールする;中間アニール後、アルミニウム合金を冷間圧延して、20~40%の冷間加工率%(CW%)を達成し、45~100μm、45~90μm、47~85μm、または50~83μmの厚さのシートを得る。 Embodiment 11 is an aluminum alloy according to any preceding or subsequent embodiment, the alloy produced by a process comprising: Directly chill casting the aluminum alloy into an ingot; hot rolling the ingot after direct chill casting; after hot rolling, cold rolling the aluminum alloy to intermediate thickness; after cold rolling, at 200-400°C Intermediate annealing of the aluminum alloy rolled to intermediate thickness; Sheets with a thickness of 90 μm, 47-85 μm, or 50-83 μm are obtained.

実施形態12は、先行または後続の実施形態のアルミニウム合金であり、中間アニーリングは、250~360℃または290~360℃で行われる。 Embodiment 12 is the aluminum alloy of the preceding or following embodiments, with intermediate annealing at 250-360°C or 290-360°C.

実施形態13は、任意の先行または後続の実施形態によるアルミニウム合金であり、中間アニーリング時間は30~60分である。 Embodiment 13 is an aluminum alloy according to any preceding or subsequent embodiment, with an intermediate annealing time of 30-60 minutes.

実施形態14は、任意の先行または後続の実施形態によるアルミニウム合金であり、CW%は30~40%である。 Embodiment 14 is an aluminum alloy according to any preceding or subsequent embodiment with a CW% of 30-40%.

実施形態15は、任意の先行または後続の実施形態によるアルミニウム合金であり、アルミニウム合金は、ろう付け前の状態で測定したときに少なくとも200MPAであるか、またはろう付け後に測定したときに少なくとも150MPAである、その一方または両方の極限引張強度を有する。 Embodiment 15 is an aluminum alloy according to any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy is at least 200 MPa when measured in a pre-braze condition or at least 150 MPa when measured after braze. one or both ultimate tensile strengths.

実施形態16は、任意の先行または後続の実施形態によるアルミニウム合金であり、アルミニウム合金は、ろう付け後に測定したときに、-740mV以下の腐食電位を有する。 Embodiment 16 is an aluminum alloy according to any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy has a corrosion potential of -740 mV or less when measured after brazing.

実施形態17は、任意の先行または後続の実施形態によるアルミニウム合金であり、アルミニウム合金は、ろう付け後に測定したときに、40%を超えるIACSの熱伝導率を有する。 Embodiment 17 is an aluminum alloy according to any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy has a thermal conductivity of greater than 40% IACS when measured after brazing.

実施形態18は、任意の先行または後続の実施形態によるアルミニウム合金を含む熱交換器である。 Embodiment 18 is a heat exchanger comprising an aluminum alloy according to any preceding or subsequent embodiment.

実施形態19は、任意の先行または後続の実施形態のアルミニウム合金から製作された少なくとも1つの第1のアルミニウム合金形態を第2のアルミニウム合金形態とろう付けすることによって接合することを含む熱交換器を作製するプロセスであり、このプロセスは、2つ以上のアルミニウム形態を一緒に組み立てて固定することと、毛細管現象によって2つ以上のアルミニウム形態の間に接合部が作り出されるまで、2つ以上のアルミニウム形態をろう付け温度まで加熱することと、を含む。 Embodiment 19 is a heat exchanger comprising joining at least one first aluminum alloy form made from the aluminum alloy of any preceding or subsequent embodiment with a second aluminum alloy form by brazing The process involves assembling and securing two or more aluminum forms together and joining two or more aluminum forms until a joint is created between the two or more aluminum forms by capillary action. heating the aluminum form to a brazing temperature.

実施形態20は、実施形態19のプロセスであり、第1のアルミニウム合金は、接合部から外れることなく、ASTM B368(2014)に従って少なくとも20日間のCASS試験に耐えることができる。 Embodiment 20 is the process of Embodiment 19, wherein the first aluminum alloy is capable of withstanding CASS testing according to ASTM B368 (2014) for at least 20 days without debonding.

実施形態21は、熱交換器のフィンの任意の先行または後続の実施形態の製作によるアルミニウム合金の使用である。 Embodiment 21 is the use of aluminum alloys in the fabrication of any preceding or subsequent embodiment of the heat exchanger fins.

以下の実施例は、本発明をさらに説明するのに役立つが、しかしながら同時に、そのいかなる限定も構成しない。これに対して、本明細書の説明を読んだ後に、本発明の趣旨から逸脱することなく当業者らにそれ自体を示唆し得る、種々の実施形態、それらの修正及び均等物が用いられ得ると明らかに理解されるべきである。 The following examples serve to further illustrate the invention, but at the same time do not constitute any limitation thereof. On the contrary, various embodiments, modifications and equivalents thereof may be used which, after reading the description herein, may suggest themselves to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention. should be clearly understood.

実施例1
以下の表11に示す組成により9つのアルミニウム合金サンプルを調製した。各サンプルは、最大0.15重量%の不純物を含み、残りはAlである。各サンプルは、アルミニウム合金を直接チル鋳造してインゴットとし、次いで熱間圧延することによって調製した。DC鋳造によって生産したインゴットは、熱間圧延のために予熱した。次に、インゴットを出口ゲージまで熱間圧延し、次に最初の冷間圧延ゲージまで冷間圧延した。次に、インゴットをさらに冷間圧延して中間冷間圧延ゲージにした。次に、インゴットを中間アニールした。中間アニール後、最終冷間圧延を実施し、CW%を20~40%にした結果、各サンプルは45μm~100μm厚を有した。
表11

Figure 2023061968000013
Example 1
Nine aluminum alloy samples were prepared with the compositions shown in Table 11 below. Each sample contains up to 0.15 wt% impurities, the balance being Al. Each sample was prepared by direct chill casting an aluminum alloy into an ingot and then hot rolling. Ingots produced by DC casting were preheated for hot rolling. The ingot was then hot rolled to the exit gauge and then cold rolled to the initial cold roll gauge. The ingot was then further cold rolled to an intermediate cold rolled gauge. The ingot was then intermediate annealed. After an intermediate anneal, a final cold rolling was performed to achieve a CW% of 20-40%, resulting in each sample having a thickness of 45 μm to 100 μm.
Table 11
Figure 2023061968000013

次に、機械的特性、導電率、腐食電位、及び固相線温度について、ろう付け前の状態、標準ろう付け後、及び高速ろう付け後に表11のサンプルの各々の試験を行った。標準ろう付け中に、サンプルを605℃の温度まで加熱し、約45分間室温まで冷却して、市販のろう付けプロセスの温度時間プロファイルをシミュレートした。高速ろう付けは、標準ろう付けサイクルと比較して、はるかに速い加熱及び冷却速度で実施した。材料を600~605℃の温度まで加熱し、約20分間で室温まで冷却した。全てのサンプルについて、降伏強度、極限引張強度、及び均一伸びを測定した。試験は、ASTM B557規格に従って実施した。各合金変形の3つのサンプルの試験を行い、ろう付け前及びろう付け後の両方の状態での平均値を報告した。電気伝導率は、IACS%(International Annealed Copper Standard、100%の純銅伝導率を想定)として報告した。降伏強度、極限引張強度、伸びの結果を以下の表12に示す。固相線温度も表12に報告している。ろう付け後に測定した熱伝導率及び腐食電位は、表13に報告している。実験用合金は、最小ろう付け耐性降伏強度55Mpaを有し、比較実施例1の合金よりも高い極限引張強度を有していた。 Each of the samples in Table 11 were then tested for mechanical properties, electrical conductivity, corrosion potential, and solidus temperature before brazing, after standard brazing, and after high speed brazing. During standard brazing, the samples were heated to a temperature of 605° C. and cooled to room temperature for approximately 45 minutes to simulate the temperature-time profile of a commercial brazing process. High speed brazing was performed at much faster heating and cooling rates compared to standard brazing cycles. The material was heated to a temperature of 600-605° C. and cooled to room temperature in about 20 minutes. Yield strength, ultimate tensile strength, and uniform elongation were measured for all samples. Testing was performed according to the ASTM B557 standard. Three samples of each alloy variant were tested and the average values reported for both pre-braze and post-braze conditions. Electrical conductivity was reported as IACS% (International Annealed Copper Standard, assuming 100% pure copper conductivity). Yield strength, ultimate tensile strength and elongation results are shown in Table 12 below. The solidus temperature is also reported in Table 12. The thermal conductivity and corrosion potential measured after brazing are reported in Table 13. The experimental alloy had a minimum brazing resistant yield strength of 55 Mpa and a higher ultimate tensile strength than the comparative example 1 alloy.

合金Hの-735mVと比較して、比較実施例1の開回路電位腐食値対標準カロメル電極(SCE)が-764mVであることは、腐食電位の差がチューブ合金とフィン合金との間で約30~150mVに維持されている場合、フィンの変形があらゆるチューブ合金に対して犠牲的に作用するであろうことを示した。
表12

Figure 2023061968000014
表13
Figure 2023061968000015
The open circuit potential corrosion value versus standard calomel electrode (SCE) of -764 mV for Comparative Example 1 compared to -735 mV for alloy H indicates that the difference in corrosion potential between the tube alloy and the fin alloy is about We have shown that fin deformation will act sacrificially for all tube alloys when maintained between 30 and 150 mV.
Table 12
Figure 2023061968000014
Table 13
Figure 2023061968000015

サンプル比較実施例1及びA~Hの各々は、光学顕微鏡を使用して撮影した。微細構造の特性評価を実施して、分散質、金属間のサイズ及び分布、ならびにろう付け前及びろう付け後の結晶粒構造を調査した。微細構造は、HNOによりスマット除去後、60秒間サンプルを2.5%HBFでエッチングすることにより調べた。図1A~Iは、ろう付け前の微細構造を示し、図2A~Iは、標準ろう付け後の微細構造を示し、図3A~Iは、高速サイクルろう付け後の微細構造を示す。Barkerのエッチングを使用して、結晶粒構造を明らかにした。図4A~Iは、標準ろう付け後の結晶粒構造の平面図を示し、図5A~Iは、高速サイクルろう付け後の結晶粒構造の平面図を示している。また、サンプル比較実施例1及びA~Hの各々は、ろう付け前(図6A~I)、標準ろう付け後(図7A~I)、及び高速ろう付け後(図8A~I)の断面結晶粒構造を示すために撮影した。顕微鏡写真の各セットについて、図Aは比較実施例1に対応し、図BはサンプルAに対応し、図CはサンプルBに対応し、以下同様に続く。 Each of Sample Comparative Examples 1 and AH was photographed using an optical microscope. Microstructural characterization was performed to investigate dispersoids, intermetallic size and distribution, and grain structure before and after brazing. The microstructure was investigated by etching the samples with 2.5% HBF4 for 60 seconds after desmutting with HNO3 . 1A-I show the microstructure before brazing, FIGS. 2A-I show the microstructure after standard brazing, and FIGS. 3A-I show the microstructure after fast cycle brazing. Barker's etching was used to reveal the grain structure. 4A-I show the top views of the grain structure after standard brazing, and FIGS. 5A-I show the top views of the grain structure after fast cycle brazing. Also, each of Sample Comparative Examples 1 and A-H shows cross-sectional crystals before brazing (FIGS. 6A-I), after standard brazing (FIGS. 7A-I), and after high-speed brazing (FIGS. 8A-I). Photographed to show the grain structure. For each set of micrographs, Panel A corresponds to Comparative Example 1, Panel B corresponds to Sample A, Panel C corresponds to Sample B, and so on.

実施例2
合金サンプルC、E、G、及びHは、350℃での中間アニーリング時(ろう付け前)に、CW%を変化させたことを除いて、実施例1のとおり調製した。結果は、以下の表14及び図9Aに示す。以下及び図9Aに示すとおり、35%以下のCWが行われたときと比較して、35%を超えるCWが行われたとき、降伏強度が改善された。サンプルEを除いて、35%未満のCWが行われたときと比較して、35%を超えるCWでは、極限引張強度も増大した。サンプルHを除いて、35%未満のCWが行われたときと比較して、35%を超えるCWが行われたとき、伸び率%は低下した。
表14

Figure 2023061968000016
Example 2
Alloy samples C, E, G, and H were prepared as in Example 1, except that the CW% was varied during the intermediate annealing at 350°C (before brazing). The results are shown in Table 14 below and in Figure 9A. As shown below and in FIG. 9A, yield strength was improved when greater than 35% CW was performed compared to when less than 35% CW was performed. With the exception of sample E, the ultimate tensile strength also increased above 35% CW compared to when less than 35% CW was done. Except for sample H, the % elongation decreased when more than 35% CW was done compared to when less than 35% CW was done.
Table 14
Figure 2023061968000016

実施例3
合金サンプルC、E、G、及びHは、350℃での中間アニーリング後(ろう付け後)にCW%を変更したことを除いて、実施例1のとおり調製した。結果は、以下の表15及び図9Bに示す。以下及び図9Bに示すとおり、サンプルGを除いて、35%以下のCWが行われたときと比較して、35%を超えるCWが行われたときの降伏強度が改善された。サンプルHを除いて、35%未満のCWが行われたときと比較して、35%を超えるCWが行われたときの極限引張強度が低下した。一般に、伸び率%は、35%以下のCWが行われたときと比較して、35%を超えるCWが行われたときとほぼ同じに留まるか、または減少した。
表15

Figure 2023061968000017
Example 3
Alloy samples C, E, G, and H were prepared as in Example 1, except that the CW% was changed after an intermediate anneal at 350°C (post-braze). The results are shown in Table 15 below and in Figure 9B. As shown below and in FIG. 9B, except for sample G, the yield strength was improved when >35% CW was performed compared to when <35% CW was performed. Except for sample H, the ultimate tensile strength decreased when more than 35% CW was done compared to when less than 35% CW was done. In general, the % elongation remained about the same or decreased when >35% CW was performed compared to when <35% CW was performed.
Table 15
Figure 2023061968000017

実施例4
合金サンプルC、E、G及びHは、35%を超えるCW(ろう付け前)での中間アニーリング温度を変化させたことを除いて、実施例1のとおり調製した。結果は、以下の表16及び図9Cに示す。以下及び図9Cに示すとおり、高い中間アニーリング温度で、降伏強度、極限引張強度、及び伸び率%が全て減少した。
表16

Figure 2023061968000018
Example 4
Alloy samples C, E, G and H were prepared as in Example 1, except that the intermediate annealing temperature was varied with CW (before brazing) greater than 35%. The results are shown in Table 16 below and in Figure 9C. Yield strength, ultimate tensile strength, and percent elongation all decreased at higher intermediate annealing temperatures, as shown below and in FIG. 9C.
Table 16
Figure 2023061968000018

実施例5
合金サンプルC、E、G及びHは、35%を超えるCW(ろう付け後)での中間アニーリング温度の効果を変化させたことを除いて、実施例1のとおりに調製した。結果は、以下の表17及び図9Dに示す。以下及び図9Dに示すとおり、高い中間アニーリング温度で、降伏強度が減少し、伸びが増加し、極限引張強度は同じに留まるか(サンプルC)、または減少した(サンプルE、G及びH)。
表17

Figure 2023061968000019
Example 5
Alloy samples C, E, G and H were prepared as in Example 1, except that the effect of intermediate annealing temperature on CW >35% (after brazing) was varied. The results are shown in Table 17 below and in Figure 9D. At higher intermediate annealing temperatures, yield strength decreased, elongation increased, and ultimate tensile strength remained the same (Sample C) or decreased (Samples E, G, and H), as shown below and in FIG. 9D.
Table 17
Figure 2023061968000019

合金サンプルC、E、G、及びHは、次に、標準的サイクルまたは高速サイクルろう付けのいずれかに供され、上記のとおり撮影した。250℃で中間アニーリングし、標準ろう付けサイクルに供したサンプルの場合、ろう付け後の平面図の結晶粒径を図10A~Dに示し、図10Aは、サンプルCに対応し、図10Bは、サンプルEに対応し、図10Cは、サンプルGに対応し、図10Dは、サンプルHに対応する。同様に、350℃で中間アニーリングし、標準ろう付けサイクルに供したサンプルの場合、ろう付け後の平面図の結晶粒径を図11A~Dに示し、図11Aは、サンプルCに対応し、図11Bは、サンプルEに対応し、図11Cは、サンプルGに対応し、図11Dは、サンプルHに対応する。 Alloy samples C, E, G, and H were then subjected to either standard cycle or fast cycle brazing and photographed as described above. For samples that were intermediate annealed at 250° C. and subjected to a standard brazing cycle, the top view grain size after brazing is shown in FIGS. 10A-D, FIG. 10C corresponds to sample G and FIG. 10D corresponds to sample H. FIG. Similarly, for samples that were intermediate annealed at 350° C. and subjected to a standard brazing cycle, the top view grain size after brazing is shown in FIGS. 11A-D, FIG. 11B corresponds to sample E, FIG. 11C corresponds to sample G, and FIG.

250℃で中間アニーリングし、高速ろう付けサイクルに供したサンプルの場合、ろう付け後の平面図の結晶粒径を図12A~Dに示し、図12Aは、サンプルCに対応し、図12Bは、サンプルEに対応し、図12Cは、サンプルGに対応し、図12Dは、サンプルHに対応する。同様に、350℃で中間アニーリングし、高速ろう付けサイクルに供したサンプルの場合、ろう付け後の平面図の結晶粒径を図13A~Dに示し、図13Aは、サンプルCに対応し、図13Bは、サンプルEに対応し、図13Cは、サンプルGに対応し、図13Dは、サンプルHに対応する。結晶粒構造の画像に基づいて、CW%を35%を超えるまで増加させると、再結晶のための駆動力が増加するため、ろう付け後の結晶粒径が細くなることが観察されるが、この効果はたるみ耐性に悪影響を有さないと考えられる。同様に、中間アニーリング温度を350℃から250℃に低下させると共にCW%を低下させると、ろう付け後の結晶粒径が粗くなる。必要である望ましい特性に基づいて、中間アニーリング温度及びCW%の組み合わせを慎重に選択した。例えば、フィンの耐粉砕性及び粗結晶粒径を得るには、IA及びCW%の異なる組み合わせが必要となり得る。 For samples that were intermediate annealed at 250° C. and subjected to a high speed brazing cycle, the top view grain size after brazing is shown in FIGS. 12A-D, FIG. 12C corresponds to sample G and FIG. 12D corresponds to sample H. FIG. Similarly, for samples that were intermediate annealed at 350° C. and subjected to high speed brazing cycles, the top view grain size after brazing is shown in FIGS. 13A-D, FIG. 13B corresponds to sample E, FIG. 13C corresponds to sample G, and FIG. Based on the images of the grain structure, it is observed that increasing the CW% above 35% reduces the grain size after brazing due to the increased driving force for recrystallization, This effect is not believed to have an adverse effect on sag resistance. Similarly, decreasing the intermediate annealing temperature from 350° C. to 250° C. and decreasing the CW % results in a coarser grain size after brazing. Combinations of intermediate annealing temperatures and CW% were carefully selected based on the desired properties needed. For example, different combinations of IA and CW % may be required to obtain crush resistance and coarse grain size of the fin.

実施例6
比較サンプル及びサンプルC、E、G及びHを実施例1のとおりに調製し、ろう付けに供した。フィン及びチューブのクーポンをサンプルごとに接合し、各クーポンをASTM B368(2014)に従ってCASS試験に供した。CASS試験は、40日間実施した。腐食活性は、ろう付け接合部を調べることによって特徴を明らかにし、フィンは10日、20日、40日であった。40日間終了時に、各フィンは犠牲的に作用し、チューブを保護した。
Example 6
Comparative samples and samples C, E, G and H were prepared as in Example 1 and subjected to brazing. Coupons of fins and tubes were bonded for each sample and each coupon was subjected to CASS testing according to ASTM B368 (2014). The CASS test was conducted for 40 days. Corrosion activity was characterized by examining the braze joints and the fins at 10, 20 and 40 days. At the end of 40 days, each fin acted sacrificially to protect the tube.

実施例2~5について示した結果から、Mg及びCuなどの一部の元素が合金の降伏強度及び極限引張強度に寄与する役割を果たすことが確認された。しかし、Mg及びCuの量が少ないサンプルと比較すると、Mg及びCuの増加は、典型的には、腐食の増加にもつながると予想される。図14A~Eに示される画像は、100倍の倍率で撮影された金属組織断面図である。驚くべきことに、かつ予想外に、図14A~Eに示すとおり、Mg及びCuの量を増加させたサンプルでは、Mg及びCuの量が少ないサンプルと比較して、腐食は増加していなかった。したがって、サンプルC、E、G及びHのそれぞれは、腐食に関して比較サンプルと同様に実施したが、他の優れた特性を有していた。 The results presented for Examples 2-5 confirm that some elements, such as Mg and Cu, play a role in contributing to the yield strength and ultimate tensile strength of the alloy. However, increased Mg and Cu are typically expected to also lead to increased corrosion when compared to samples with lower amounts of Mg and Cu. The images shown in Figures 14A-E are metallographic cross-sections taken at 100x magnification. Surprisingly and unexpectedly, as shown in FIGS. 14A-E, samples with increased amounts of Mg and Cu did not exhibit increased corrosion compared to samples with lower amounts of Mg and Cu. . Thus, each of Samples C, E, G and H performed similarly to the Comparative Sample with respect to corrosion, but possessed other superior properties.

上記で引用された全ての特許、特許明細書、刊行物、及び要約は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の種々の実施形態は、本発明の種々の目的を達成するために記載されている。これらの実施形態は、本発明の原理の単なる例示であることを認識されたい。その多数の修正及び改作は、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者らに容易に明らかであろう。 All patents, patent specifications, publications, and abstracts cited above are hereby incorporated by reference in their entirety. Various embodiments of the invention have been described in fulfillment of the various objectives of the invention. It should be recognized that these embodiments are merely illustrative of the principles of the invention. Numerous modifications and adaptations thereof will be readily apparent to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims.

Claims (20)

約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下であるアルミニウム合金。 about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 0.1-3.0 wt.% Zn, up to about 0.10 wt.% Ti, with the balance Al and impurities being 0.15 wt. % or less aluminum alloy. 約0.95~1.35重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である、請求項1に記載のアルミニウム合金。 about 0.95-1.35 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 0.1-3.0 wt.% Zn, up to about 0.10 wt.% Ti, with the balance Al and impurities being 0.15 wt. % or less. 約0.9~1.4重量%のSi、約0.35~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である、請求項1に記載のアルミニウム合金。 about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.35-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 0.1-3.0 wt.% Zn, up to about 0.10 wt.% Ti, with the balance Al and impurities being 0.15 wt. % or less. 約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.40重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である、請求項1に記載のアルミニウム合金。 about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.40 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 0.1-3.0 wt.% Zn, up to about 0.10 wt.% Ti, with the balance Al and impurities being 0.15 wt. % or less. 約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.40~0.55重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である、請求項1に記載のアルミニウム合金。 about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.40-0.55 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 0.1-3.0 wt.% Zn, up to about 0.10 wt.% Ti, with the balance Al and impurities being 0.15 wt. % or less. 約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.1~1.65重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である、請求項1に記載のアルミニウム合金。 about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.1-1.65 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 0.1-3.0 wt.% Zn, up to about 0.10 wt.% Ti, with the balance Al and impurities being 0.15 wt. % or less. 約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.05~0.2重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である、請求項1に記載のアルミニウム合金。 about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.05-0.2 wt% Mg, about 0.1-3.0 wt% Zn, up to about 0.10 wt% Ti, and 0.15 wt% remaining Al and impurities % or less. 約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約1.5~2.75重量%のZn、最大約0.10重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である、請求項1に記載のアルミニウム合金。 about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 1.5-2.75 wt.% Zn, up to about 0.10 wt.% Ti, with the balance Al and impurities being 0.15 wt. % or less. 約0.9~1.4重量%のSi、約0.3~0.6重量%のFe、約0.20~0.60重量%のCu、約1.0~1.7重量%のMn、約0.01~0.25重量%のMg、約0.1~3.0重量%のZn、最大約0.05重量%のTiを含み、残りのAl及び不純物は0.15重量%以下である、請求項1に記載のアルミニウム合金。 about 0.9-1.4 wt% Si, about 0.3-0.6 wt% Fe, about 0.20-0.60 wt% Cu, about 1.0-1.7 wt% Mn, about 0.01-0.25 wt.% Mg, about 0.1-3.0 wt.% Zn, up to about 0.05 wt.% Ti, with the balance Al and impurities being 0.15 wt. % or less. 前記合金が、
前記アルミニウム合金を直接チル鋳造して、インゴットにすることと、
前記直接チル鋳造後の前記インゴットを熱間圧延することと、
前記熱間圧延後、前記アルミニウム合金を中間厚さに冷間圧延することと、
前記冷間圧延後、200~400℃で前記中間厚さまで圧延させた前記アルミニウム合金を中間アニーリングすることと、
前記中間アニーリング後、前記アルミニウム合金を冷間圧延して20~40%の冷間加工率%(CW%)を達成することと、
を含むプロセスによって生産され、前記シートが45~100μm、45~90μm、47~85μm、または50~83μmの厚さを有する、請求項1~9のいずれか1項に記載のアルミニウム合金。
The alloy is
directly chill casting the aluminum alloy into an ingot;
hot rolling the ingot after the direct chill casting;
cold rolling the aluminum alloy to an intermediate thickness after the hot rolling;
intermediate annealing of the aluminum alloy rolled to the intermediate thickness at 200 to 400° C. after the cold rolling;
after the intermediate annealing, cold rolling the aluminum alloy to achieve a cold work % (CW%) of 20-40%;
and wherein the sheet has a thickness of 45-100 μm, 45-90 μm, 47-85 μm, or 50-83 μm.
前記中間アニーリングが250~360℃または290~360℃である、請求項10に記載のアルミニウム合金。 The aluminum alloy of claim 10, wherein said intermediate annealing is at 250-360°C or 290-360°C. 前記中間アニーリング時間が30~60分である、請求項10または11に記載のアルミニウム合金。 Aluminum alloy according to claim 10 or 11, wherein said intermediate annealing time is 30-60 minutes. CW%が、30~40%である、請求項10~12のいずれか1項に記載のアルミニウム合金。 The aluminum alloy according to any one of claims 10-12, wherein the CW% is 30-40%. 前記アルミニウム合金が、ろう付け前の状態で測定したときに少なくとも200MPaであるか、またはろう付け後に測定されたときに少なくとも150MPaであるか、そのいずれか一方または両方の極限引張強度を有する、請求項1~13のいずれか1項に記載のアルミニウム合金。 wherein said aluminum alloy has an ultimate tensile strength of at least 200 MPa when measured in a pre-braze condition and/or of at least 150 MPa when measured after braze. 14. The aluminum alloy according to any one of Items 1 to 13. 前記アルミニウム合金が、ろう付け後に測定したときに、-740mV以下の腐食電位を有する、請求項1~14のいずれか1項に記載のアルミニウム合金。 An aluminum alloy according to any preceding claim, wherein the aluminum alloy has a corrosion potential of -740 mV or less when measured after brazing. 前記アルミニウム合金が、ろう付け後に測定したときに、40%を超えるIACSの熱伝導率を有する、請求項1~15のいずれか1項に記載のアルミニウム合金。 An aluminum alloy according to any one of the preceding claims, wherein the aluminum alloy has a thermal conductivity of greater than 40% IACS when measured after brazing. 請求項1~16のいずれか1項に記載のアルミニウム合金を含む、熱交換器。 A heat exchanger comprising the aluminum alloy according to any one of claims 1-16. 請求項1~17のいずれか1項に記載のアルミニウム合金から製作した少なくとも1つの第1のアルミニウム合金形態をろう付けにより接合することを含む熱交換器を作製するプロセスであって、
2つ以上の前記アルミニウム形態を一緒に組み立てて固定することと、
毛細管現象によって2つ以上の前記アルミニウム形態の間に接合部が形成されるまで、2つ以上の前記アルミニウム形態をろう付け温度まで加熱することと、
を含む、前記プロセス。
A process for making a heat exchanger comprising joining by brazing at least one first aluminum alloy form made from the aluminum alloy of any one of claims 1 to 17, the process comprising:
assembling and securing two or more of said aluminum forms together;
heating the two or more aluminum forms to a brazing temperature until a joint is formed between the two or more aluminum forms by capillary action;
The above process, including
前記第1のアルミニウム合金は、前記接合部から取り外すことなく、ASTM B368(2014)に従って、CASS試験の少なくとも20日に耐えることができる、請求項18に記載のプロセス。 19. The process of claim 18, wherein the first aluminum alloy is capable of withstanding at least 20 days of CASS testing according to ASTM B368 (2014) without removal from the joint. 熱交換器のフィンを製作するための、請求項1~16のいずれか1項に記載のアルミニウム合金の使用。 Use of the aluminum alloy according to any one of claims 1 to 16 for making heat exchanger fins.
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