JPH07197161A - バーリング加工性に優れたアルミニウム合金板及びその製造方法 - Google Patents
バーリング加工性に優れたアルミニウム合金板及びその製造方法Info
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- JPH07197161A JPH07197161A JP35209293A JP35209293A JPH07197161A JP H07197161 A JPH07197161 A JP H07197161A JP 35209293 A JP35209293 A JP 35209293A JP 35209293 A JP35209293 A JP 35209293A JP H07197161 A JPH07197161 A JP H07197161A
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- aluminum alloy
- burring
- alloy sheet
- heat treatment
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウムフィン材の成形において、カラ
ー割れを効果的に低減し得るアルミニウム合金板を提供
する。 【構成】 必須成分としてＭn：０.１〜０.５％、Ｆe：
０.０５〜０.２５％を含有し、そのＭn／Ｆe比が１.５
以上であり、更にＴi：０.０５〜０.１５％を含有し、
残部がＡlと不可避的不純物からなり、かつ、０.８〜
２.０μmのサブグレインを有することを特徴とするバー
リング加工性に優れたアルミニウム合金板である。上記
化学成分を有するアルミニウム合金鋳塊に、バーニング
温度以下の温度における均質化熱処理を施した後、熱間
圧延を行い、その後、焼鈍を行うことなく９５％以上の
冷間圧延を行い、最後に２３０〜２６０℃の熱処理を行
うことにより、０.８〜２.０μmのサブグレインを付与
する。管用穴のカラーを成形する熱交換機用アルミニウ
ム合金板に適している。
ー割れを効果的に低減し得るアルミニウム合金板を提供
する。 【構成】 必須成分としてＭn：０.１〜０.５％、Ｆe：
０.０５〜０.２５％を含有し、そのＭn／Ｆe比が１.５
以上であり、更にＴi：０.０５〜０.１５％を含有し、
残部がＡlと不可避的不純物からなり、かつ、０.８〜
２.０μmのサブグレインを有することを特徴とするバー
リング加工性に優れたアルミニウム合金板である。上記
化学成分を有するアルミニウム合金鋳塊に、バーニング
温度以下の温度における均質化熱処理を施した後、熱間
圧延を行い、その後、焼鈍を行うことなく９５％以上の
冷間圧延を行い、最後に２３０〜２６０℃の熱処理を行
うことにより、０.８〜２.０μmのサブグレインを付与
する。管用穴のカラーを成形する熱交換機用アルミニウ
ム合金板に適している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバーリング加工性に優れ
たアルミニウム合金板及びその製造方法に関し、管用穴
のカラーを成形する熱交換機用アルミニウム合金板に適
している。
たアルミニウム合金板及びその製造方法に関し、管用穴
のカラーを成形する熱交換機用アルミニウム合金板に適
している。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
熱交換機用アルミニウムフィン材の成形においては、ド
ローレス成形法、コンビネーション成形法等が用いられ
ており、それらは、ピアスバーリング、アイアニング、
フレアーの組み合わせ工程によって行われるものであ
る。
熱交換機用アルミニウムフィン材の成形においては、ド
ローレス成形法、コンビネーション成形法等が用いられ
ており、それらは、ピアスバーリング、アイアニング、
フレアーの組み合わせ工程によって行われるものであ
る。
【０００３】これらの成形に対応するために、従来、特
公平３−１７８８９号ではＭn：０.１〜０.５％を含む
アルミニウム合金にＢ、Ｂeを添加したり、特公昭５４
−１３８８０７号ではサブグレイン径を３μm以下に制
御し、各工程における成形性を向上させている。しか
し、これらの技術を用いても、フィン材成形の際に管用
穴カラー部の割れ(以下、カラー割れという)が生じてし
まっている。
公平３−１７８８９号ではＭn：０.１〜０.５％を含む
アルミニウム合金にＢ、Ｂeを添加したり、特公昭５４
−１３８８０７号ではサブグレイン径を３μm以下に制
御し、各工程における成形性を向上させている。しか
し、これらの技術を用いても、フィン材成形の際に管用
穴カラー部の割れ(以下、カラー割れという)が生じてし
まっている。
【０００４】熱交換記用フィン材の成形は、上述のよう
にピアスバーリング、アイアニング、フレアーの組み合
わせによって行われ、その成形品における問題点はカラ
ー割れの発生である。また、このカラー割れが原因で、
成形フィンに銅管を通す際にアベックが発生する等の問
題も生じている。したがって、このカラー割れを抑制す
ることが必要である。
にピアスバーリング、アイアニング、フレアーの組み合
わせによって行われ、その成形品における問題点はカラ
ー割れの発生である。また、このカラー割れが原因で、
成形フィンに銅管を通す際にアベックが発生する等の問
題も生じている。したがって、このカラー割れを抑制す
ることが必要である。
【０００５】本発明は、かゝる事情のもとで、アルミニ
ウムフィン材の成形において、カラー割れを効果的に低
減し得るアルミニウム合金板を提供し、並びにその製造
方法を提供することを目的としている。
ウムフィン材の成形において、カラー割れを効果的に低
減し得るアルミニウム合金板を提供し、並びにその製造
方法を提供することを目的としている。
【０００６】前記課題を解決するために、本発明者等
は、カラー割れ発生の原因を調査したところ、フィン成
形の最初の工程であるピアスバーリングの段階でバーリ
ング加工端面に微細な亀裂が生じ、これが次工程のアイ
アニング時に割れとなることが確認された。したがっ
て、カラー割れを抑制するには、ピアスバーリング時の
加工端面の亀裂発生を抑制する必要があり、そのために
は素材のバーリング加工率を向上する必要がある。
は、カラー割れ発生の原因を調査したところ、フィン成
形の最初の工程であるピアスバーリングの段階でバーリ
ング加工端面に微細な亀裂が生じ、これが次工程のアイ
アニング時に割れとなることが確認された。したがっ
て、カラー割れを抑制するには、ピアスバーリング時の
加工端面の亀裂発生を抑制する必要があり、そのために
は素材のバーリング加工率を向上する必要がある。
【０００７】そこで、カラー割れの抑制策について更に
研究を重ねた結果、ここに本発明をなしたものである。
研究を重ねた結果、ここに本発明をなしたものである。
【０００８】すなわち、本発明は、必須成分としてＭ
n：０.１〜０.５％、Ｆe：０.０５〜０.２５％を含有
し、そのＭn／Ｆe比が１.５以上であり、更にＴi：０.
０５〜０.１５％を含有し、残部がＡlと不可避的不純物
からなり、かつ、０.８〜２.０μmのサブグレインを有
することを特徴とするバーリング加工性に優れたアルミ
ニウム合金板を要旨としている。
n：０.１〜０.５％、Ｆe：０.０５〜０.２５％を含有
し、そのＭn／Ｆe比が１.５以上であり、更にＴi：０.
０５〜０.１５％を含有し、残部がＡlと不可避的不純物
からなり、かつ、０.８〜２.０μmのサブグレインを有
することを特徴とするバーリング加工性に優れたアルミ
ニウム合金板を要旨としている。
【０００９】また、その製造方法は、上記の化学成分を
有するアルミニウム合金鋳塊に、バーニング温度以下の
温度における均質化熱処理を施した後、熱間圧延を行
い、その後、焼鈍を行うことなく９５％以上の冷間圧延
を行い、最後に２３０〜２６０℃の熱処理を行うことに
より、０.８〜２.０μmのサブグレインを付与すること
を特徴としている。
有するアルミニウム合金鋳塊に、バーニング温度以下の
温度における均質化熱処理を施した後、熱間圧延を行
い、その後、焼鈍を行うことなく９５％以上の冷間圧延
を行い、最後に２３０〜２６０℃の熱処理を行うことに
より、０.８〜２.０μmのサブグレインを付与すること
を特徴としている。
【００１０】
【作用】フィン成形品のカラー割れを低減するために
は、バーリング加工性を向上する必要があり、これはサ
ブグレインを微細化することによって実現される。サブ
グレインを微細化するには、十分な冷間加工を行うこと
と、その際に有効に転位が生成されるように最適な析出
物が合金内に存在するように組成の規制を行う必要があ
る。ここで、サブグレインを微細化しすぎると、強度が
極端に向上し、伸びが低下してしまい、バーリング加工
性が低下する。よって、最終焼鈍も最適な条件で行う必
要がある。また、組成の規制は、鋳造時に生じる晶出物
の量、サイズを制御するためにも必要である。大きい晶
出物が存在すると、ピアスバーリング時及びアイアニン
グ時に亀裂が生じ易くなることが予測される。
は、バーリング加工性を向上する必要があり、これはサ
ブグレインを微細化することによって実現される。サブ
グレインを微細化するには、十分な冷間加工を行うこと
と、その際に有効に転位が生成されるように最適な析出
物が合金内に存在するように組成の規制を行う必要があ
る。ここで、サブグレインを微細化しすぎると、強度が
極端に向上し、伸びが低下してしまい、バーリング加工
性が低下する。よって、最終焼鈍も最適な条件で行う必
要がある。また、組成の規制は、鋳造時に生じる晶出物
の量、サイズを制御するためにも必要である。大きい晶
出物が存在すると、ピアスバーリング時及びアイアニン
グ時に亀裂が生じ易くなることが予測される。
【００１１】本発明は、以上の知見に基づいて完成され
たものであり、以下に詳細に説明する。まず、本発明に
おける化学成分等の限定理由について説明する。
たものであり、以下に詳細に説明する。まず、本発明に
おける化学成分等の限定理由について説明する。
【００１２】Ｍn、Ｆe：ＭnとＦeは一部がアルミニウム
に固溶することにより強度を向上させ、また、合金板中
にＡl−Ｆe系、Ａl−Ｆe−Ｍn系の非常に硬い析出物と
なって均一に分散し、冷間圧延時には、その析出物の周
囲に転位が多く生成され、それによりサブグレインを微
細化させる効果がある。しかし、Ｍnの含有量が０.１％
未満、Ｆeの含有量が０.０５％未満であると、所望の強
度、サブグレイン微細化の効果が得られない。また、Ｍ
nの含有量が０.５％を超え、Ｆeの含有量が０.２５％を
超えると加工硬化が促進し易くなると共に、粗大な晶出
物が生成され、その晶出物がピアスバーリン時、アイア
ニング時に割れ発生の起点となり、成形性が劣化する。
よって、Ｍnの含有量は０.１〜０.５％、Ｆeの含有量は
０.０５〜０.２５％とする。
に固溶することにより強度を向上させ、また、合金板中
にＡl−Ｆe系、Ａl−Ｆe−Ｍn系の非常に硬い析出物と
なって均一に分散し、冷間圧延時には、その析出物の周
囲に転位が多く生成され、それによりサブグレインを微
細化させる効果がある。しかし、Ｍnの含有量が０.１％
未満、Ｆeの含有量が０.０５％未満であると、所望の強
度、サブグレイン微細化の効果が得られない。また、Ｍ
nの含有量が０.５％を超え、Ｆeの含有量が０.２５％を
超えると加工硬化が促進し易くなると共に、粗大な晶出
物が生成され、その晶出物がピアスバーリン時、アイア
ニング時に割れ発生の起点となり、成形性が劣化する。
よって、Ｍnの含有量は０.１〜０.５％、Ｆeの含有量は
０.０５〜０.２５％とする。
【００１３】更に、適度な強度を付与し、かつ最適な析
出物を得るために、そのＭn／Ｆe比を１.５以上にする
必要がある。この比の上限はＭn及びＦe量より１０とな
るが、上記効果を得るため、より好ましくは１.５〜５.
０(特にＭn／Ｆe＝０.５／０.１)である。
出物を得るために、そのＭn／Ｆe比を１.５以上にする
必要がある。この比の上限はＭn及びＦe量より１０とな
るが、上記効果を得るため、より好ましくは１.５〜５.
０(特にＭn／Ｆe＝０.５／０.１)である。
【００１４】Ｔi：Ｔiは鋳塊の結晶粒を微細化させ、か
つ成形性を向上させる元素であるが、０.０５％未満で
はその効果が得られず、また０.１５％を超えて含有す
ると、粗大な晶出物を生成し、成形性を低下させる。よ
って、Ｔiの含有量は０.０５〜０.１５％とする。
つ成形性を向上させる元素であるが、０.０５％未満で
はその効果が得られず、また０.１５％を超えて含有す
ると、粗大な晶出物を生成し、成形性を低下させる。よ
って、Ｔiの含有量は０.０５〜０.１５％とする。
【００１５】サブグレイン：また、上記のように化学成
分を規制しても、サブグレイン径が０.８〜２.０μmの
範囲に制御されていないとバーリング加工性が低下す
る。サブグレイン径が０.８μmより小さい場合並びに
２.０μmより大きい場合のいずれの場合においても優れ
たバーリング加工性が得られない。
分を規制しても、サブグレイン径が０.８〜２.０μmの
範囲に制御されていないとバーリング加工性が低下す
る。サブグレイン径が０.８μmより小さい場合並びに
２.０μmより大きい場合のいずれの場合においても優れ
たバーリング加工性が得られない。
【００１６】次に、本発明の製造工程について説明す
る。上記化学成分を有するＡl合金鋳塊にバーニング温
度以下の温度で均質化熱処理を施し、直ちに熱間圧延を
行い、鋳塊組織を展伸材組織に加工する。均質化熱処理
条件はバーニング温度以下であれば、均質化の効果が得
られる適当な加熱温度及び保持時間を決めることができ
る。
る。上記化学成分を有するＡl合金鋳塊にバーニング温
度以下の温度で均質化熱処理を施し、直ちに熱間圧延を
行い、鋳塊組織を展伸材組織に加工する。均質化熱処理
条件はバーニング温度以下であれば、均質化の効果が得
られる適当な加熱温度及び保持時間を決めることができ
る。
【００１７】その後、中間焼鈍を行わずに９５％以上の
冷間圧延を行う。ここで、９５％未満の加工率では十分
に転位が生成されず、これによりサブグレインが２.０
μm以下に制御されず、バーリング加工性の向上が期待
できない。したがって、冷間加工率は９５％以上とす
る。
冷間圧延を行う。ここで、９５％未満の加工率では十分
に転位が生成されず、これによりサブグレインが２.０
μm以下に制御されず、バーリング加工性の向上が期待
できない。したがって、冷間加工率は９５％以上とす
る。
【００１８】次に、最終焼鈍として２３０〜２６０℃の
熱処理を行う。ここで、焼鈍温度が２３０℃未満若しく
は２６０℃超であるとサブグレイン径を０.８〜２.０μ
mに制御することができず、バーリング加工性の向上は
期待できない。この最終焼鈍によりサブグレイン径が
０.８〜２.０μmに制御され、バーリング加工性に優れ
たアルミニウム合金板の製造が可能になる。なお、保持
時間は適宜決められる。
熱処理を行う。ここで、焼鈍温度が２３０℃未満若しく
は２６０℃超であるとサブグレイン径を０.８〜２.０μ
mに制御することができず、バーリング加工性の向上は
期待できない。この最終焼鈍によりサブグレイン径が
０.８〜２.０μmに制御され、バーリング加工性に優れ
たアルミニウム合金板の製造が可能になる。なお、保持
時間は適宜決められる。
【００１９】次に本発明の実施例を示す。
【００２０】
【実施例１】表１に示す化学成分を有するＡl合金につ
いて、通常の方法で溶解、鋳造し、得られた鋳塊につい
て、４８０℃の温度に４時間保持する均質化熱処理を施
した後、熱間圧延を行い、その後、９８％の冷間圧延を
行い、最後に２６０℃×２時間の焼鈍を行った。得られ
た材料の強度、伸び、バーリング加工率、サブグレイン
径を表１に示す。
いて、通常の方法で溶解、鋳造し、得られた鋳塊につい
て、４８０℃の温度に４時間保持する均質化熱処理を施
した後、熱間圧延を行い、その後、９８％の冷間圧延を
行い、最後に２６０℃×２時間の焼鈍を行った。得られ
た材料の強度、伸び、バーリング加工率、サブグレイン
径を表１に示す。
【００２１】ここで、引張試験はＪＩＳ５号試験片を使
用し、引張速度５mm／minで行った。また、バーリング
試験は、バーリングポンチ径φ７.３mm、ピアシングポ
ンチ径４.３〜５.６mmφ(バーリング加工率３１.５〜７
２.８％)にて、粘度２.０cStのプレス油を用いて試験を
行い、３０％の割れが生じる加工率を限界バーリング加
工率と定義して評価を行った。更に、サブグレイン径の
測定は、５０００倍のＴＥＭ写真(１０視野)において切
片法に基づいて算出した。
用し、引張速度５mm／minで行った。また、バーリング
試験は、バーリングポンチ径φ７.３mm、ピアシングポ
ンチ径４.３〜５.６mmφ(バーリング加工率３１.５〜７
２.８％)にて、粘度２.０cStのプレス油を用いて試験を
行い、３０％の割れが生じる加工率を限界バーリング加
工率と定義して評価を行った。更に、サブグレイン径の
測定は、５０００倍のＴＥＭ写真(１０視野)において切
片法に基づいて算出した。
【００２２】表１より、本発明例Ｎo.１及びＮo.２はバ
ーリング加工性に優れ、適度な強度を有していることが
わかる。これに対し、比較例Ｎo.３〜Ｎo.９は、Ｍn／
Ｆe比が１.５以上の条件を満たしていても、化学成分が
本発明の条件を満たしていないためにサブグレイン径が
大きく、かつ、強度が極端に低い場合などが確認され、
バーリング加工性が悪い。
ーリング加工性に優れ、適度な強度を有していることが
わかる。これに対し、比較例Ｎo.３〜Ｎo.９は、Ｍn／
Ｆe比が１.５以上の条件を満たしていても、化学成分が
本発明の条件を満たしていないためにサブグレイン径が
大きく、かつ、強度が極端に低い場合などが確認され、
バーリング加工性が悪い。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【実施例２】表１の本発明例Ｎo.１の化学成分を有する
Ａl合金について、通常の方法で溶解、鋳造し、得られ
た鋳塊について、４８０℃の温度に４時間保持する均質
化熱処理を施した後、熱間圧延を行い、その後、５０〜
９８％の冷間圧延を行い、最後に２１０〜３００℃×２
時間の焼鈍を行った。得られた各材料の強度、伸び、バ
ーリング加工率、サブグレイン径を表２に示す。なお、
各試験は実施例１と同様の方法で行った。
Ａl合金について、通常の方法で溶解、鋳造し、得られ
た鋳塊について、４８０℃の温度に４時間保持する均質
化熱処理を施した後、熱間圧延を行い、その後、５０〜
９８％の冷間圧延を行い、最後に２１０〜３００℃×２
時間の焼鈍を行った。得られた各材料の強度、伸び、バ
ーリング加工率、サブグレイン径を表２に示す。なお、
各試験は実施例１と同様の方法で行った。
【００２５】表２より、本発明例Ｎo.１及びＮo.２はサ
ブグレイン径が０.８〜２.０μmに制御されており、バ
ーニング加工性に優れていることがわかる。これに対し
て、比較例Ｎo.３〜Ｎo.６はサブグレイン径が０.８〜
２.０μmの条件を満たさず、バーリング加工性が悪い。
これらの結果より、特に冷間加工率を９５％以上とし、
最終焼鈍条件を２３０〜２６０℃とする工程を施すこと
により、サブグレインが０.８〜２.０μmに制御され、
バーリング加工率が向上することが確認された。
ブグレイン径が０.８〜２.０μmに制御されており、バ
ーニング加工性に優れていることがわかる。これに対し
て、比較例Ｎo.３〜Ｎo.６はサブグレイン径が０.８〜
２.０μmの条件を満たさず、バーリング加工性が悪い。
これらの結果より、特に冷間加工率を９５％以上とし、
最終焼鈍条件を２３０〜２６０℃とする工程を施すこと
により、サブグレインが０.８〜２.０μmに制御され、
バーリング加工率が向上することが確認された。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
バーリング加工性に優れ、カラー割れの低減したアルミ
ニウム合金板の製造が可能になり、熱交換機用フィン材
としてのアルミの需要が拡大すると共に、Ａl合金使用
による軽量化、更には薄肉化が可能になることによる低
コスト化などに大きく寄与し、その実用上の効果は極め
て大きい。
バーリング加工性に優れ、カラー割れの低減したアルミ
ニウム合金板の製造が可能になり、熱交換機用フィン材
としてのアルミの需要が拡大すると共に、Ａl合金使用
による軽量化、更には薄肉化が可能になることによる低
コスト化などに大きく寄与し、その実用上の効果は極め
て大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドローレス成形法の工程を説明する図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で(以下同じ)、必須成分としてＭ
n：０.１〜０.５％、Ｆe：０.０５〜０.２５％を含有
し、そのＭn／Ｆe比が１.５以上であり、更にＴi：０.
０５〜０.１５％を含有し、残部がＡlと不可避的不純物
からなり、かつ、０.８〜２.０μmのサブグレインを有
することを特徴とするバーリング加工性に優れたアルミ
ニウム合金板。 - 【請求項２】 請求項１に記載の化学成分を有するアル
ミニウム合金鋳塊に、バーニング温度以下の温度におけ
る均質化熱処理を施した後、熱間圧延を行い、その後、
焼鈍を行うことなく９５％以上の冷間圧延を行い、最後
に２３０〜２６０℃の熱処理を行うことにより、０.８
〜２.０μmのサブグレインを付与することを特徴とする
バーリング加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35209293A JPH07197161A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | バーリング加工性に優れたアルミニウム合金板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35209293A JPH07197161A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | バーリング加工性に優れたアルミニウム合金板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07197161A true JPH07197161A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18421732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35209293A Pending JPH07197161A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | バーリング加工性に優れたアルミニウム合金板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07197161A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002173725A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Sky Alum Co Ltd | リフレアー成形性に優れたアルミニウム合金フィン材とその製造方法 |
| JP2006104488A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-04-20 | Kobe Steel Ltd | 成形加工性に優れたアルミニウム合金フィン材 |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP35209293A patent/JPH07197161A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002173725A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Sky Alum Co Ltd | リフレアー成形性に優れたアルミニウム合金フィン材とその製造方法 |
| JP4704557B2 (ja) * | 2000-12-05 | 2011-06-15 | 古河スカイ株式会社 | リフレアー成形性に優れたアルミニウム合金フィン材とその製造方法 |
| JP2006104488A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-04-20 | Kobe Steel Ltd | 成形加工性に優れたアルミニウム合金フィン材 |
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