JPH076045B2 - 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 - Google Patents
熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法Info
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- JPH076045B2 JPH076045B2 JP14833989A JP14833989A JPH076045B2 JP H076045 B2 JPH076045 B2 JP H076045B2 JP 14833989 A JP14833989 A JP 14833989A JP 14833989 A JP14833989 A JP 14833989A JP H076045 B2 JPH076045 B2 JP H076045B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、アルミニウム合金製熱交換器に用いられるフ
ィン材の製造方法に関し、特に冷却水や作動流体の通路
材（管材または形材）にフィン材をろう付けして熱交換
器を組み立てる場合に、ろう付け時の加熱に対して優れ
た耐高温座屈性を示すと共に、ろう付け後冷却水や作動
流体の通路材に対する犠牲陽極効果及び高強度でコルゲ
ーション加工性に優れたアルミニウム合金フィン材の製
造方法に関する。
ィン材の製造方法に関し、特に冷却水や作動流体の通路
材（管材または形材）にフィン材をろう付けして熱交換
器を組み立てる場合に、ろう付け時の加熱に対して優れ
た耐高温座屈性を示すと共に、ろう付け後冷却水や作動
流体の通路材に対する犠牲陽極効果及び高強度でコルゲ
ーション加工性に優れたアルミニウム合金フィン材の製
造方法に関する。
［従来の技術］ 従来、アルミニウム合金製熱交換器は、自動車などのラ
ジエータ、エアコン、インタークーラーやオイルクーラ
ーなどの熱交換器として使用されている。
ジエータ、エアコン、インタークーラーやオイルクーラ
ーなどの熱交換器として使用されている。
アルミニウム合金製熱交換器は、たとえば第１図および
第２図に示すように、Al-Cu系合金、Al-Mn系、Al-Mn-Cu
系合金などの作動流体通路材料（管あるいは形材が使用
される）1a,1bおよび４に、作動流体通路構成材料に比
較して電気化学的に卑な合金のフィン材2,3が、ろう付
けにより組み立てられている。この場合、通路材料ある
いはフィン材のいずれか一方または両方にAl-Si系やAl-
Si-Mg形ろう材をクラッドしたブレージングシートが用
いられる。そして、電気化学的に卑なフィン材の犠牲陽
極効果を利用して作動流体通路材料が防食されている。
また、フィン材は、ろう付け時の高温加熱によって、そ
の強度が著しく低下して変形したり、ろう材中のSiがフ
ィン材中に拡散して座屈したりするため、この加熱によ
って変形や座屈が生じないように優れた耐高温座屈性が
要求される。したがって、アルミニウム合金フィン材に
は、従来からAl-Mn系の合金が用いられ、これにさら
に、上記特性を加味するために種々の元素が添加された
ものが提案されている。
第２図に示すように、Al-Cu系合金、Al-Mn系、Al-Mn-Cu
系合金などの作動流体通路材料（管あるいは形材が使用
される）1a,1bおよび４に、作動流体通路構成材料に比
較して電気化学的に卑な合金のフィン材2,3が、ろう付
けにより組み立てられている。この場合、通路材料ある
いはフィン材のいずれか一方または両方にAl-Si系やAl-
Si-Mg形ろう材をクラッドしたブレージングシートが用
いられる。そして、電気化学的に卑なフィン材の犠牲陽
極効果を利用して作動流体通路材料が防食されている。
また、フィン材は、ろう付け時の高温加熱によって、そ
の強度が著しく低下して変形したり、ろう材中のSiがフ
ィン材中に拡散して座屈したりするため、この加熱によ
って変形や座屈が生じないように優れた耐高温座屈性が
要求される。したがって、アルミニウム合金フィン材に
は、従来からAl-Mn系の合金が用いられ、これにさら
に、上記特性を加味するために種々の元素が添加された
ものが提案されている。
例えば、電気化学的に卑にするためにZn、Snなどが添加
されたものが提案されている。しかし、Sn、Znなどの元
素を含有する場合はろう付け性（高温座屈性）が不良に
なりやすいので、例えば、Sn、ZnのほかにMg、Mn、Feを
調整した合金鋳塊を、加熱、熱間圧延および70％以上の
冷間圧延を行い、最終焼鈍（軟化）後15〜30％の冷間圧
延仕上げする方法（特開昭58-31070）、また、Sn、Znの
ほかにMg、Mn、Fe、Si、Zrを調整した合金鋳塊を、加
熱、熱間圧延および70％以上の冷間圧延を行い、最終焼
鈍（軟化）後15〜30％の冷間圧延仕上げする方法（特開
昭60-215729）等が提案されている。これらにおいて
は、焼鈍（軟化）は300〜450℃で実施することがろう付
性の観点から重要とされている。
されたものが提案されている。しかし、Sn、Znなどの元
素を含有する場合はろう付け性（高温座屈性）が不良に
なりやすいので、例えば、Sn、ZnのほかにMg、Mn、Feを
調整した合金鋳塊を、加熱、熱間圧延および70％以上の
冷間圧延を行い、最終焼鈍（軟化）後15〜30％の冷間圧
延仕上げする方法（特開昭58-31070）、また、Sn、Znの
ほかにMg、Mn、Fe、Si、Zrを調整した合金鋳塊を、加
熱、熱間圧延および70％以上の冷間圧延を行い、最終焼
鈍（軟化）後15〜30％の冷間圧延仕上げする方法（特開
昭60-215729）等が提案されている。これらにおいて
は、焼鈍（軟化）は300〜450℃で実施することがろう付
性の観点から重要とされている。
［発明が解決しようとする課題］ 従来使用され、または提案されてきた、上記Al-Mn系合
金フィン材に対して、最近は軽量化のほかにコスト低減
などの要求が強く、これに対応するためには構成材料を
薄肉化したり、安価な材料が要求されるようになった。
金フィン材に対して、最近は軽量化のほかにコスト低減
などの要求が強く、これに対応するためには構成材料を
薄肉化したり、安価な材料が要求されるようになった。
しかしながら、上記のようなフィン材を従来の方法で製
造すると、引張強さは17〜20kgf/mm2程度、耐力は16〜1
9kgf/mm2程度（特開昭58-31070、特開昭60-215729）に
なり、薄肉化すると強度不足による問題が生じる。すな
わち、フィンをコルゲート加工した後のスプリングバッ
クが小さいために、自由長が短くなったり、あるいはコ
ルゲートフィンと作動流体通路部材を組み付けるときフ
ィンがつぶれるという、いわゆる常温座屈が発生する。
造すると、引張強さは17〜20kgf/mm2程度、耐力は16〜1
9kgf/mm2程度（特開昭58-31070、特開昭60-215729）に
なり、薄肉化すると強度不足による問題が生じる。すな
わち、フィンをコルゲート加工した後のスプリングバッ
クが小さいために、自由長が短くなったり、あるいはコ
ルゲートフィンと作動流体通路部材を組み付けるときフ
ィンがつぶれるという、いわゆる常温座屈が発生する。
また、最終冷間圧延の加工度を高くし、フィン材の引張
強さを23〜29kgf/mm2、耐力を22〜28kgf/mm2にすると上
記の問題は解決するが、ろう付け時に再結晶粒が小さく
なり、フィン材（あるいはフィン材の芯材）中にろう材
中のSiが拡散し、高温座屈が生じる。
強さを23〜29kgf/mm2、耐力を22〜28kgf/mm2にすると上
記の問題は解決するが、ろう付け時に再結晶粒が小さく
なり、フィン材（あるいはフィン材の芯材）中にろう材
中のSiが拡散し、高温座屈が生じる。
本発明の目的は、優れた強度、耐高温座屈性、犠牲陽極
性および成形加工性を有するアルミニウム合金フィン材
を安価に製造する方法を提供するものである。
性および成形加工性を有するアルミニウム合金フィン材
を安価に製造する方法を提供するものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、Al-Mn-Zn-Sn系合金の強度、高温座屈性
および成形加工性について、組成および製造条件につい
て種々研究を重ねた結果、鋳塊の均質化処理条件を適正
化すること、最終冷間圧延前の焼鈍を低温度で行うこと
により、完全に再結晶させないこと、を組み合わせれ
ば、高い強度と耐高温座屈性を兼備したフィン材にでき
ることを知見した。また、熱間圧延の加熱温度、最終冷
間圧延の加工度を適正に保つことが必要であることを見
出し、本発明を完成した。すなわち、本発明の要旨は、
Mn:0.3〜0.5％、Zn:0.1〜1.0％、Fe:0.05〜0.7％、Mg:
0.05〜0.7％、Sn:0.02〜0.09％を含有し、さらに必要に
応じCr:0.05〜0.35％、Zr:0.05〜0.35％、Ti:0.05〜0.3
5％、V:0.05〜0.35％のうち１種または２種以上を含有
し、残部が不可避的不純物およびAlからなる合金の鋳塊
を、400〜560℃で均質化処理し、400〜560℃に加熱して
熱間圧延した後、冷間圧延を施し、240℃以上300℃未満
で中間焼鈍した後、さらに５〜40％の圧下率で冷間仕上
げ圧延を行う、強度の高い熱交換器用フィン材の製造方
法である。
および成形加工性について、組成および製造条件につい
て種々研究を重ねた結果、鋳塊の均質化処理条件を適正
化すること、最終冷間圧延前の焼鈍を低温度で行うこと
により、完全に再結晶させないこと、を組み合わせれ
ば、高い強度と耐高温座屈性を兼備したフィン材にでき
ることを知見した。また、熱間圧延の加熱温度、最終冷
間圧延の加工度を適正に保つことが必要であることを見
出し、本発明を完成した。すなわち、本発明の要旨は、
Mn:0.3〜0.5％、Zn:0.1〜1.0％、Fe:0.05〜0.7％、Mg:
0.05〜0.7％、Sn:0.02〜0.09％を含有し、さらに必要に
応じCr:0.05〜0.35％、Zr:0.05〜0.35％、Ti:0.05〜0.3
5％、V:0.05〜0.35％のうち１種または２種以上を含有
し、残部が不可避的不純物およびAlからなる合金の鋳塊
を、400〜560℃で均質化処理し、400〜560℃に加熱して
熱間圧延した後、冷間圧延を施し、240℃以上300℃未満
で中間焼鈍した後、さらに５〜40％の圧下率で冷間仕上
げ圧延を行う、強度の高い熱交換器用フィン材の製造方
法である。
また、さらにMn:0.3〜1.5％、Zn:0.1〜1.0％、Fe:0.05
〜0.7％、Mg:0.05〜0.7％、Sn:0.02〜0.09％を含有し、
さらに必要によりCr:0.05〜0.35％、Zr:0.05〜0.35％、
Ti:0.05〜0.35％、V:0.05〜0.35％のうち１種または２
種以上を含有し、残部が不可避的不純物およびAlからな
る合金の鋳塊を、400〜560℃で均質化処理した後、Al-S
i系またはAl-Si-Mg系合金の皮材として複合したもの
を、400〜550℃に加熱して熱間圧延した後、冷間圧延を
施し、240℃以上300℃未満で中間焼鈍した後、さらに50
〜40％の圧下率で冷間仕上げ圧延を行う、強度の高い熱
交換器用フィン材の製造方法である。
〜0.7％、Mg:0.05〜0.7％、Sn:0.02〜0.09％を含有し、
さらに必要によりCr:0.05〜0.35％、Zr:0.05〜0.35％、
Ti:0.05〜0.35％、V:0.05〜0.35％のうち１種または２
種以上を含有し、残部が不可避的不純物およびAlからな
る合金の鋳塊を、400〜560℃で均質化処理した後、Al-S
i系またはAl-Si-Mg系合金の皮材として複合したもの
を、400〜550℃に加熱して熱間圧延した後、冷間圧延を
施し、240℃以上300℃未満で中間焼鈍した後、さらに50
〜40％の圧下率で冷間仕上げ圧延を行う、強度の高い熱
交換器用フィン材の製造方法である。
［作用］ 次に本発明が上記の通り、その合金の成分組成範囲を限
定した理由について説明する。
定した理由について説明する。
Mn Mnはフィン材の強度向上、成形加工性の改良および耐高
温座屈性の改良のために0.3〜1.5％含有させる。その含
有量が0.3％未満では、その効果が十分でなく、1.5％を
越えると効果が飽和し、熱伝導性を劣化させる。
温座屈性の改良のために0.3〜1.5％含有させる。その含
有量が0.3％未満では、その効果が十分でなく、1.5％を
越えると効果が飽和し、熱伝導性を劣化させる。
Zn Znは、フィン材を電気化学的に卑にして犠牲陽極効果を
付与するために0.1〜1.0％含有させる。その含有量が0.
1未満では効果が十分でなく1.0％を越えるとろう付け時
の蒸発量が多くなり、ろう付け炉の清掃回数が増すため
好ましくない。
付与するために0.1〜1.0％含有させる。その含有量が0.
1未満では効果が十分でなく1.0％を越えるとろう付け時
の蒸発量が多くなり、ろう付け炉の清掃回数が増すため
好ましくない。
Fe Feは、Mnと共存することにより耐高温座屈性、成形性を
高める。また、Mnの固溶量を減少させて熱伝導度を高め
るとともに、フィン材の電位を卑にし、犠牲陽極効果を
高めるために0.05〜0.70％含有させる。この含有量が0.
05％未満では効果が十分でなく、0.70％を越えるとろう
付け時の再結晶粒が微細になり、耐高温座屈性が劣化す
る。特に本発明のように強度を高くするために焼鈍温度
を低くして完全再結晶させない場合には、ろう付時の再
結晶粒が微細になりやすい傾向を有するので、Feが0.70
％を越えることは避けなければならない。
高める。また、Mnの固溶量を減少させて熱伝導度を高め
るとともに、フィン材の電位を卑にし、犠牲陽極効果を
高めるために0.05〜0.70％含有させる。この含有量が0.
05％未満では効果が十分でなく、0.70％を越えるとろう
付け時の再結晶粒が微細になり、耐高温座屈性が劣化す
る。特に本発明のように強度を高くするために焼鈍温度
を低くして完全再結晶させない場合には、ろう付時の再
結晶粒が微細になりやすい傾向を有するので、Feが0.70
％を越えることは避けなければならない。
Mg Mgは、熱間圧延加工性、冷間圧延加工性を向上させると
共に強度を向上させるために、0.05〜0.70％含有させ
る。0.05％未満では効果が十分でなく、0.70％を越える
とろう付け性が低下する。
共に強度を向上させるために、0.05〜0.70％含有させ
る。0.05％未満では効果が十分でなく、0.70％を越える
とろう付け性が低下する。
Sn Snは、フィンの電位を卑にして犠牲陽極効果を高めるた
めに0.02〜0.09％含有させる。0.02％未満ではその効果
が十分でなく、0.09％を越えるとろう付け性や圧延加工
性が低下する。
めに0.02〜0.09％含有させる。0.02％未満ではその効果
が十分でなく、0.09％を越えるとろう付け性や圧延加工
性が低下する。
Cr、Zr、Ti、Ｖ Cr、Zr、Ti、Ｖはいずれも耐高温座屈性を改善するため
に0.05〜0.35％含有させる。それらの含有量が0.05％未
満ではその効果が十分でなく、上限を越えると粗大な金
属間化合物が生成し、フィン材の製造が困難になる。
に0.05〜0.35％含有させる。それらの含有量が0.05％未
満ではその効果が十分でなく、上限を越えると粗大な金
属間化合物が生成し、フィン材の製造が困難になる。
次に製造条件を限定した理由について説明する。
上記のような組成の合金は、溶解→鋳造→均質化処理→
熱間圧延→冷間圧延→中間焼鈍→最終冷間圧延の工程に
より製造される。また、複合の場合は、鋳塊の均質化処
理まで同一工程であるが、これにAl−Si系あるいはAl−
Si−Mg系の合金皮材を合わせ、熱間圧延以降の工程を行
い、製造される。これらいずれの場合とも均質化処理と
熱間圧延前の加熱は、兼ねてもよい。また、中間焼鈍
は、１回に限らず２回以上実施してもよい。これらの工
程に於て均質化処理、熱間圧延、最終冷間圧延の直前の
焼鈍および最終冷間圧延は、次の条件で行わなければな
らない。
熱間圧延→冷間圧延→中間焼鈍→最終冷間圧延の工程に
より製造される。また、複合の場合は、鋳塊の均質化処
理まで同一工程であるが、これにAl−Si系あるいはAl−
Si−Mg系の合金皮材を合わせ、熱間圧延以降の工程を行
い、製造される。これらいずれの場合とも均質化処理と
熱間圧延前の加熱は、兼ねてもよい。また、中間焼鈍
は、１回に限らず２回以上実施してもよい。これらの工
程に於て均質化処理、熱間圧延、最終冷間圧延の直前の
焼鈍および最終冷間圧延は、次の条件で行わなければな
らない。
均質化処理温度 本発明のように、焼鈍温度が低く再結晶を完全にさせな
い場合には、ろう付け時の再結晶粒が微細になって耐高
温座屈性が不良になりやすいので、鋳塊均質化処理の温
度は特に厳密に守らなければならない。そして、Mn系化
合物を十分屈出させ、高い耐高温座屈性を得るために40
0〜560℃の温度範囲で行うことが必要である。その温度
が400℃未満ではMn系化合物（Al-Mn-、Al-Mn-Fe、Al-Mn
-Si、Al-Mn-Fe-Siなどの化合物）の折出が十分でないた
め、ろう付け時の加熱によりフィン材の再結晶粒が微細
になるため、耐高温座屈性が劣化する。また、560℃を
越えると焼鈍時に再結晶しやすく、最終フィン材の強度
が低くなりやすい。また、ろう付け時の加熱により、再
結晶粒が微細となり耐高温座屈性が劣化する。
い場合には、ろう付け時の再結晶粒が微細になって耐高
温座屈性が不良になりやすいので、鋳塊均質化処理の温
度は特に厳密に守らなければならない。そして、Mn系化
合物を十分屈出させ、高い耐高温座屈性を得るために40
0〜560℃の温度範囲で行うことが必要である。その温度
が400℃未満ではMn系化合物（Al-Mn-、Al-Mn-Fe、Al-Mn
-Si、Al-Mn-Fe-Siなどの化合物）の折出が十分でないた
め、ろう付け時の加熱によりフィン材の再結晶粒が微細
になるため、耐高温座屈性が劣化する。また、560℃を
越えると焼鈍時に再結晶しやすく、最終フィン材の強度
が低くなりやすい。また、ろう付け時の加熱により、再
結晶粒が微細となり耐高温座屈性が劣化する。
熱間圧延 熱間圧延前の加熱温度は、圧延加工性や最終フィン材の
強度及び十分な耐高温座屈性を得るために、400〜560℃
の範囲が好ましい。この温度が400℃未満では圧延時耳
割れが激しく、加工性が悪くなる。また、560℃を越え
ると焼鈍時に再結晶しやすく、最終フィン材の強度が低
下する。また、ろう付け時の再結晶粒が微細になり、再
高温座屈性が劣化する。さらに、Al-Si系、Al-Si-Mg系
合金を皮材として合わせ材とする場合には、皮材を溶融
させないように550℃以下で行う必要がある。熱間圧延
の上限温度は鋳塊の均質化処理温度の場合と同様に特に
厳密に守らなければならない。
強度及び十分な耐高温座屈性を得るために、400〜560℃
の範囲が好ましい。この温度が400℃未満では圧延時耳
割れが激しく、加工性が悪くなる。また、560℃を越え
ると焼鈍時に再結晶しやすく、最終フィン材の強度が低
下する。また、ろう付け時の再結晶粒が微細になり、再
高温座屈性が劣化する。さらに、Al-Si系、Al-Si-Mg系
合金を皮材として合わせ材とする場合には、皮材を溶融
させないように550℃以下で行う必要がある。熱間圧延
の上限温度は鋳塊の均質化処理温度の場合と同様に特に
厳密に守らなければならない。
焼鈍温度 焼鈍温度を通常より低くして行うことにより、耐高温座
屈性と成形加工に必要な強度を得るために240℃以上300
℃未満で行う必要がある。この温度が240℃未満ではろ
う付け時の再結晶粒が微細になり、耐高温座屈性が劣化
する。また、300℃以上では、再結晶が部分的に生じ始
め、最終フィン材の強度が低くなる。
屈性と成形加工に必要な強度を得るために240℃以上300
℃未満で行う必要がある。この温度が240℃未満ではろ
う付け時の再結晶粒が微細になり、耐高温座屈性が劣化
する。また、300℃以上では、再結晶が部分的に生じ始
め、最終フィン材の強度が低くなる。
最終冷間圧延 本発明は最終の冷間圧延率を適切な圧下率で行うことに
よって強度を上げるとともに、ろう付け時の温度でフィ
ン材が再結晶を起こし、ろう付けをフィン材に拡散させ
ないようにして、耐高温座屈性を高めようとするもので
あり、５〜40％の圧下率が必要である。その値が５％未
満では強度が低くなる。また、40％を越えると、ろう付
け時の再結晶粒が微細になり、耐高温座屈性が劣化す
る。
よって強度を上げるとともに、ろう付け時の温度でフィ
ン材が再結晶を起こし、ろう付けをフィン材に拡散させ
ないようにして、耐高温座屈性を高めようとするもので
あり、５〜40％の圧下率が必要である。その値が５％未
満では強度が低くなる。また、40％を越えると、ろう付
け時の再結晶粒が微細になり、耐高温座屈性が劣化す
る。
その他の工程、すなわち、溶解、鋳造、焼鈍前の冷間圧
延等は、常法にしたがって行う。なお、鋳塊均質化処理
と熱間圧延の加熱は、かねて１回で行ってもよい。ま
た、焼鈍は１回に限らず２回以上行ってもよい。その場
合は、最終冷間圧延の直前の焼鈍において、上記温度範
囲を守ればよい。
延等は、常法にしたがって行う。なお、鋳塊均質化処理
と熱間圧延の加熱は、かねて１回で行ってもよい。ま
た、焼鈍は１回に限らず２回以上行ってもよい。その場
合は、最終冷間圧延の直前の焼鈍において、上記温度範
囲を守ればよい。
［実施例］ 実施例１ 第１表の組成の合金を溶解、鋳造した。そしてNo.1〜N
o.5の合金について鋳塊の均質化処理、熱間圧延を行
い、厚さ2mmとした後、冷間圧延、焼鈍および最終冷間
圧延により厚さ0.08mmの裸フィン材を得た。製造条件は
第２表の通りである。得られたフィン材について引張試
験を行い、また、10-5Torr以下の真空中で600℃、３分
間の加熱を行った後、自然電極電位を測定した。自然電
極電位は、酢酸でpH3に調整した３％NaCl溶液中で１時
間浸漬した後に、飽和カロメル電極を基準電極として測
定した。また、フィン材にコルゲート加工を施し、3003
合金を芯材、4004合金を皮材とする両面クラッドのプレ
ート材（作動流体通路材料）と組合わせて、第１図のよ
うなドロンカップ型コアを組立、これを真空ろう付けし
たときの、ろう付け状況を調べた。以上の結果をまとめ
て第２表に示す。本発明例は、強度が高く、自然電極電
位が卑であり、ろう付け状況も良好である。例えば、本
発明例のNo.1A、2A、2B、2C、2D、3A、4A、5Aは、引張
強度が24kgf/mm2以上、耐力が23kgf/mm2以上と高く、自
然電極電位が−850から−970mVと電気化学的に卑であ
り、ろう付け状況も良好である。
o.5の合金について鋳塊の均質化処理、熱間圧延を行
い、厚さ2mmとした後、冷間圧延、焼鈍および最終冷間
圧延により厚さ0.08mmの裸フィン材を得た。製造条件は
第２表の通りである。得られたフィン材について引張試
験を行い、また、10-5Torr以下の真空中で600℃、３分
間の加熱を行った後、自然電極電位を測定した。自然電
極電位は、酢酸でpH3に調整した３％NaCl溶液中で１時
間浸漬した後に、飽和カロメル電極を基準電極として測
定した。また、フィン材にコルゲート加工を施し、3003
合金を芯材、4004合金を皮材とする両面クラッドのプレ
ート材（作動流体通路材料）と組合わせて、第１図のよ
うなドロンカップ型コアを組立、これを真空ろう付けし
たときの、ろう付け状況を調べた。以上の結果をまとめ
て第２表に示す。本発明例は、強度が高く、自然電極電
位が卑であり、ろう付け状況も良好である。例えば、本
発明例のNo.1A、2A、2B、2C、2D、3A、4A、5Aは、引張
強度が24kgf/mm2以上、耐力が23kgf/mm2以上と高く、自
然電極電位が−850から−970mVと電気化学的に卑であ
り、ろう付け状況も良好である。
これに対し、比較的のNo.1B、2Eおよび4Bは、鋳塊の均
質化処理温度が580℃および590℃と高いため、No.1Bお
よびNo.4Bの場合引張強さが21kgf/mm2以下、耐力が20kg
f/mm2以下と低く、No.2Eの場合引張強さが23kgf/mm2、
耐力が21kgf/mm2とやや高いものの、ろう付時にフィン
の座屈が発生した。また、No.2Fおよび5Bは、熱間圧延
前の加熱温度が580℃および590℃と高いため、引張強さ
が22kgf/mm2以下、耐力が20kgf/mm2以下と低く、No.2F
の場合はフィンの座屈も発生した。No.2J、3Cは最終冷
間圧延の加工度が50％および45％と高く、ろう付け時の
再結晶粒が微細になるため、フィンに座屈が生じた。
質化処理温度が580℃および590℃と高いため、No.1Bお
よびNo.4Bの場合引張強さが21kgf/mm2以下、耐力が20kg
f/mm2以下と低く、No.2Eの場合引張強さが23kgf/mm2、
耐力が21kgf/mm2とやや高いものの、ろう付時にフィン
の座屈が発生した。また、No.2Fおよび5Bは、熱間圧延
前の加熱温度が580℃および590℃と高いため、引張強さ
が22kgf/mm2以下、耐力が20kgf/mm2以下と低く、No.2F
の場合はフィンの座屈も発生した。No.2J、3Cは最終冷
間圧延の加工度が50％および45％と高く、ろう付け時の
再結晶粒が微細になるため、フィンに座屈が生じた。
No.2Gおよび5Cは、焼鈍温度が220℃および200℃と低
く、ろう付け時の再結晶粒が微細になるため、フィンに
座屈が生じた。
く、ろう付け時の再結晶粒が微細になるため、フィンに
座屈が生じた。
No.1C、2Hおよび3Bは、焼鈍温度が330℃、340℃および3
10℃と高く、再結晶が部分的に生じ、フィン材の引張強
度が21kgf/mm2以下、耐力が20kgf/mm2以下と低下した。
10℃と高く、再結晶が部分的に生じ、フィン材の引張強
度が21kgf/mm2以下、耐力が20kgf/mm2以下と低下した。
No.4Cは焼鈍温度が360℃と高く、また最終冷間圧延の加
工度も55％と高めたため、引張強さは24kgf/mm2、耐力
は24kgf/mm2と高くなったものの、ろう付け時の再結晶
粒が微細になるため、フィンに座屈が生じた。
工度も55％と高めたため、引張強さは24kgf/mm2、耐力
は24kgf/mm2と高くなったものの、ろう付け時の再結晶
粒が微細になるため、フィンに座屈が生じた。
No.21は、最終冷間圧延の加工度を３％と低くしたもの
であり、フィンの強度が引張強さ22kgf/mm2、耐力22kgf
/mm2と低下した。
であり、フィンの強度が引張強さ22kgf/mm2、耐力22kgf
/mm2と低下した。
実施例２ 次に第１表のNo.1〜３の合金を溶解、連続鋳造し、厚さ
30mm、幅175mm、長さ175mmの鋳塊を、第３表に示す温度
で均質化処理を施した後、長さ方向に切断の後、鋳塊長
さ方向を厚さ21mmとし、幅150mm、長さ150mmの芯材素材
とした。一方、4004合金（Al-10％Si-1.5％Mg合金）を
同様に鋳造、面削し、480℃にて熱間圧延を行い、厚さ
4.5mmの皮材とした。この皮材を芯材の両面に重ね合わ
せ、第３表に示す条件で熱間圧延、冷間圧延、焼鈍およ
び最終冷間圧延を経て厚さ0.12mmのブレージングフィン
材を製造した。クラッド率は片面15％の両面クラッドフ
ィン材である。得られたフィン材を用いて上記と同様に
引張試験、ろう付け加熱後の自然電極電位の測定を行っ
た。また、コルゲート加工を行った後、Al-0.04Cu-0.15
Mn合金の押出形材と組み合わせて第２図のようなサーペ
ンタイン型コアを組立、真空ろう付けを行ったときのろ
う付け状況を調べた。以上の結果をまとめて第３表に示
す。
30mm、幅175mm、長さ175mmの鋳塊を、第３表に示す温度
で均質化処理を施した後、長さ方向に切断の後、鋳塊長
さ方向を厚さ21mmとし、幅150mm、長さ150mmの芯材素材
とした。一方、4004合金（Al-10％Si-1.5％Mg合金）を
同様に鋳造、面削し、480℃にて熱間圧延を行い、厚さ
4.5mmの皮材とした。この皮材を芯材の両面に重ね合わ
せ、第３表に示す条件で熱間圧延、冷間圧延、焼鈍およ
び最終冷間圧延を経て厚さ0.12mmのブレージングフィン
材を製造した。クラッド率は片面15％の両面クラッドフ
ィン材である。得られたフィン材を用いて上記と同様に
引張試験、ろう付け加熱後の自然電極電位の測定を行っ
た。また、コルゲート加工を行った後、Al-0.04Cu-0.15
Mn合金の押出形材と組み合わせて第２図のようなサーペ
ンタイン型コアを組立、真空ろう付けを行ったときのろ
う付け状況を調べた。以上の結果をまとめて第３表に示
す。
本発明例のNo.1A′、1B′、1C′、2A′、3A′は、引張
り強度が24kgf/mm2以上、耐力23kgf/mm2以上と高く、自
然電極電位が−880から−910mVと電気化学的に卑であ
り、ろう付け状況も良好である。
り強度が24kgf/mm2以上、耐力23kgf/mm2以上と高く、自
然電極電位が−880から−910mVと電気化学的に卑であ
り、ろう付け状況も良好である。
これに対し、比較例のNo.1D′、3B′は、いずれも芯材
の鋳塊の均質化処理温度が580℃と高いため、引張強さ
が21kgf/mm2、耐力が20kgf/mm2と低い。
の鋳塊の均質化処理温度が580℃と高いため、引張強さ
が21kgf/mm2、耐力が20kgf/mm2と低い。
No.1E′は焼鈍温度が220℃と低く、フィンに座屈が生じ
た。
た。
No.1F′、3C′は、いずれも最終圧延の加工度が50％と
高いため、フィンに座屈が生じた。
高いため、フィンに座屈が生じた。
No.2B′は、均質化処理温度が580℃と高く、また最終冷
間圧延の加工度も50％と高いため、引張強さは27kgf/mm
2、耐力は26kgf/mm2と高くなったものの、ろう付け時の
再結晶粒が微細になるため、フィンに座屈が生じた。
間圧延の加工度も50％と高いため、引張強さは27kgf/mm
2、耐力は26kgf/mm2と高くなったものの、ろう付け時の
再結晶粒が微細になるため、フィンに座屈が生じた。
No.2C′は、焼鈍温度が340℃と高く、引張強度が18kgf/
mm2、耐力17kgf/mm2と低くなった。
mm2、耐力17kgf/mm2と低くなった。
［発明の効果］ 本発明によれば高い強度と耐高温座屈性さらに犠牲陽極
効果に優れたフィン材を提供することができ、熱交換器
のフィンを薄肉化することが可能となり、熱交換器の軽
量化、コスト低減に寄与することができる。
効果に優れたフィン材を提供することができ、熱交換器
のフィンを薄肉化することが可能となり、熱交換器の軽
量化、コスト低減に寄与することができる。
第１図（イ）、（ロ）並びに第２図は本発明材を適用す
る熱交換器の構成の説明図である。
る熱交換器の構成の説明図である。
Claims (4)
- 【請求項１】Mn:0.3〜1.5％（重量％、以下同じ）、Zn:
0.1〜1.0％、Fe:0.05〜0.7％、Mg:0.05〜0.7％、Sn:0.0
2〜0.09％を含有し、残部が不可避的不純物およびA1か
らなる合金の鋳塊を、400〜560℃で均質化処理し、400
〜560℃に加熱して熱間圧延した後、冷間圧延し、240℃
以上300℃未満で焼鈍した後、さらに５〜40％の圧下率
で冷間仕上げ圧延を行うことを特徴とする熱交換器用高
強度アルミニウム合金フィン材の製造方法。 - 【請求項２】Mn:0.3〜1.5％、Zn:0.1〜2.0％、Fe:0.05
〜0.7％、Mg:0.05〜0.7％、Sn:0.02〜0.09％を含有し、
更にCr:0.05〜0.35％、Zr:0.05〜0.35％、Ti:0.05〜0.3
5％、V:0.05〜0.35％のうち１種または２種以上を含有
し、残部が不可避的不純物およびAlからなる合金の鋳塊
を、400〜560℃で均質化処理し、400〜560℃に加熱して
熱間圧延した後、冷間圧延し、240℃以上300℃未満で焼
鈍した後、さらに５〜40％の圧下率で冷間仕上げ圧延を
行うことを特徴とする熱交換器用高強度アルミニウム合
金フィン材の製造方法。 - 【請求項３】Mn:0.3〜1.5％、Zn:0.1〜1.0％、Fe:0.05
〜0.7％、Mg:0.05〜0.7％、Sn:0.02〜0.09％を含有し、
残部が不可避的不純物およびAlからなる合金の鋳塊を、
400〜560℃で均質化処理したものを芯材とし、これにAl
−Si系あるいはAl-Si-Mg系合金を皮材として複合したも
のを、400〜550℃に加熱して熱間圧延した後、冷間圧延
を施し、240℃以上300℃未満で焼鈍した後、さらに５〜
40％の圧下率で冷間仕上げ圧延を行うことを特徴とする
熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方
法。 - 【請求項４】Mn:0.3〜1.5％、Zn:0.1〜1.0％、Fe:0.05
〜0.7％、Mg:0.05〜0.7％、Sn:0.02〜0.09％を含有し、
さらにCr:0.05〜0.35％、Zr:0.05〜0.35％、Ti:0.05〜
0.35％、V:0.05〜0.35％のうち１種または２種以上を含
有し、残部が不可避的不純物およびAlからなる合金の鋳
塊を、400〜560℃で均質化処理したものを芯材とし、こ
れにAl-Si系あるいはAl-Si-Mg系合金を皮材として複合
したものを、400〜550℃に加熱して熱間圧延した後、冷
間圧延を施し、240℃以上300℃未満で焼鈍した後、さら
に５〜40％の圧下率で冷間仕上げ圧延を行うことを特徴
とする熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14833989A JPH076045B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14833989A JPH076045B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0313550A JPH0313550A (ja) | 1991-01-22 |
| JPH076045B2 true JPH076045B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=15450560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14833989A Expired - Fee Related JPH076045B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076045B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006087823A1 (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングフィン材 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2816534B1 (fr) * | 2000-11-16 | 2003-01-31 | Pechiney Rhenalu | Procede de fabrication d'une bande plaquee en alliage d'aluminium pour la fabrication d'echangeurs de chaleur brases |
| US6923876B2 (en) | 2000-11-16 | 2005-08-02 | Pechiney Rhenalu | Aluminum alloy strip manufacturing process for the manufacture of brazed heat exchangers |
| US8139962B2 (en) | 2007-05-01 | 2012-03-20 | Ricoh Company Limited | Image forming apparatus for maintaining a uniform toner concentration |
| CN115216659B (zh) * | 2022-08-16 | 2023-05-16 | 湖南中创空天新材料股份有限公司 | 一种1060铝合金扁排的制备方法 |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP14833989A patent/JPH076045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006087823A1 (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングフィン材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0313550A (ja) | 1991-01-22 |
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