JPH1121649A - 微小構造断面の熱交換器押出チューブ用アルミニウム合金および微小構造断面の熱交換器押出チューブの製造方法 - Google Patents

微小構造断面の熱交換器押出チューブ用アルミニウム合金および微小構造断面の熱交換器押出チューブの製造方法

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JPH1121649A
JPH1121649A JP36248897A JP36248897A JPH1121649A JP H1121649 A JPH1121649 A JP H1121649A JP 36248897 A JP36248897 A JP 36248897A JP 36248897 A JP36248897 A JP 36248897A JP H1121649 A JPH1121649 A JP H1121649A
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茂 岡庭
Akihiro Wakatsuki
章弘 若月
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐食性に優れ、しかも微小断面構造をもった
熱交換器用押出チューブ用押出成形材を能率的且つ安定
に製造することのできるアルミニウム合金および微小構
造断面の熱交換器押出チューブの製造方法を提供する。 【構成】 wt%で、Fe:0.15〜0.35%、Si:0.15
%以下、Zn:0.03%未満、Cu:0.35〜0.55%、Z
r:0.02〜0.05%未満、Ti:0.003〜0.010%
を含有し、Fe/Si≧2.5であって、残部がAlおよび不可
避不純物であって、熱交換器押出チューブ用とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は微小構造断面の熱交換器
押出チューブ用アルミニウム合金に係り、耐食性に優
れ、しかも微小断面構造をもった熱交換器押出チューブ
用押出成形材を能率的且つ安定に製造することのできる
アルミニウム合金および微小構造断面の熱交換器押出チ
ューブの製造方法を提供しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】アルミニウム合金材の用途として押出成
形があり、又アルミニウム材の特質である伝熱性、軽量
性を利用して熱交換器や車載機器用部材とされることが
多い。然してこのようなカーエアコン用熱交換器におけ
るチューブ材としては従来一般的にA1050のような
純アルミニウム材やAl−Mn系合金、あるいは前記純アル
ミニウム材にCuを0.4〜0.6%含有させた改良型合金が
主として用いられている。
【0003】又前記したような従来一般のものに対し
て、本出願人側においては腐食環境の厳しい条件下にお
いても孔食などの発生を抑制し得るものとして特開昭6
0−238438(特公平3−44137)のような耐
孔食性アルミニウム合金を提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが近時において
前記熱交換器用チューブなどにおいて熱交換作用を向上
する目的において、図1に示すような形状に関し、長径
が20〜30mm、短径が3〜6mm、肉厚が0.3〜0.7m
m、通孔の微小突条の半径が0.1〜0.2mm、通孔の数が
複数個あるような精密な断面構造が要請され、又薄肉
化、小型化と共に耐食性などがさらに要請され、このよ
うな要請を前記一般技術において高生産性をもって実現
することは困難となっている。またJIS1050(S
i:0.10、Fe:0.24、Cu:0.00、Zn:0.00、Z
r:0.00、Ti:0.006)のような従来使われていた
純アルミニウム材などはオレンジピールが発生し易く、
しかも耐食性に劣り、更に押出成形後の曲げ加工によっ
て微小割れや表面結晶粒の粗大化に伴う劣化が著しくな
るなど熱交換器押出チューブ用としては決定的な不利を
有している。
【0005】前記した特開昭60−238438(特公
平3−44137)のものにおいては耐食性に優れてい
るとしても押出成形性が必ずしも好ましいものでなく、
前記したような精密な断面構造をもった押出成形材を好
ましい生産性を以て安定に得ることができない。更には
押出速度を上げようとすれば押出欠陥もそれなりに発生
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来のものにおける技術的課題を解消することについて
検討を重ねた結果、本出願人の出願である特開昭60−
238438をベースに改良を重ね、特定の成分組成の
アルミニウム合金とすることによって適切な耐食性を具
備すると共に熱交換器押出チューブ用としての前記した
微小断面構造を好ましい生産性を以て実現することに成
功したものであって、以下の如くである。
【0007】 (1) wt%で、 Fe:0.15〜0.35%、 Si:0.15%以下、 Zn:0.03%未満、 Cu:0.35〜0.55%、 Zr:0.02〜0.05%未満、 Ti:0.003〜0.010% を含有し、Fe/Si≧2.5であって、残部がAlおよび不可
避不純物であって、熱交換器押出チューブ用とされたこ
とを特徴とした微小構造断面の熱交換器押出チューブ用
アルミニウム合金。
【0008】 (2) wt%で、 Fe:0.15〜0.35%、 Si:0.15%以下、 Zn:0.03%未満、 Cu:0.35〜0.55%、 Zr:0.02〜0.05%未満、 Ti:0.003〜0.010% を含有し、Fe/Si≧2.5であって、残部がAlおよび不可
避不純物であるアルミニウム半連続鋳造ビレットを50
〜300℃/hrの加熱速度で昇温し、500〜610℃
で0.5〜8時間均質化処理後、200〜500℃/hrの
冷却速度で冷却することによりZrおよびFeを含有する金
属間化合物を微細に析出させ、該ビレットを予熱後押出
し、押出後の再結晶粒が30μm 以下になるよう制御さ
れたことを特徴とする微小構造断面の熱交換器押出チュ
ーブの製造方法。
【0009】
【作用】
Fe:0.15〜0.35%.Feは、このようなアルミニウム
合金の強度向上をなし、0.15%以上含有させることに
よって適切な強度を得しめるが、一方0.35%を越える
と耐食性が低下するので、これを上限とする。特に0.1
5〜0.22%として高速押出しにおける表面肌荒れ、あ
るいは大きなむしれの発生および形状不良を防止する。
【0010】Si:0.15%以下.Siは、Feと相俟ってAl
−Fe−Siのような金属間化合物を晶出し押出性を低下さ
せるので不純物として少い程好ましく、従って0.15%
を上限とすることが必要である。
【0011】Zn:0.03%未満.Znは、耐食性を高め孔
食電位を適切に保持せしめるものの、0.03%以上含有
すると押出成形性を阻害し、微小断面構造材を適切に押
出成形することが困難となるので、押出成形性を重視す
る本願においてはスクラップから混入される不純物とし
て少ない程好ましく、従って0.03%未満とすることが
必要である。
【0012】Cu:0.35〜0.55%.Cuは、押出材に8
0N/mm2 以上の強度を与えるために添加する。またZn
と同様に孔食電位の保持に寄与する元素であって、前記
したようにZnを0.03%未満として制限された条件下に
おいて好ましい孔食電位を確保するには0.35%以上含
有させることが必要である。然しこのCuが多量となると
Siと同様に金属間化合物を発生させ、押出圧力増加を必
要として押出速度が低下することとなるので0.55%以
下に制限することが必要である。
【0013】Zr:0.02〜0.05%未満.Zrは、高温条
件下における有効な材料強度を得しめ、又押出中に微細
な30μm以下のような微細再結晶粒を得しめるもので
あり、押出性特に高速での押出時における表面肌荒れ防
止に効果を有するものであって、押出速度向上のために
非常に大切な元素である。このためには0.02%以上が
必要である。一方その上限を0.05%とすることによっ
て他の元素との間における金属間化合物の発生を的確に
制御し、押出力増大を回避して薄肉複雑な微小断面構造
材としてピックアップ等の欠陥部の発生を防止し好まし
い特性を得しめるもので、特に0.05%未満としたこと
により熱交換器押出チューブとして適切な製品を得るこ
とができる。
【0014】Ti:0.003〜0.010%.Tiは、鋳造組
織の結晶粒の微細化を図ると共に組織を安定化する上に
おいて枢要であって、0.003%以上を含有させること
が好ましく、一方0.010%を超えて含有させてもその
効果が飽和し金属間化合物の発生などを来すので、これ
を上限とすることが必要である。
【0015】Fe/Si≧2.5.Siは、前記のように不可的
不純物範囲内でその上限を0.15%と制限するものであ
るが、このSiがそれなりにFeと共に存在すると、Al−Fe
−Si系の金属間化合物が生ずることになり、この化合物
中で特にβ−Al・Fe・Siはビレットの均質化処理中にマ
トリックスに溶解し難い。即ち、斯様なβ−Al・Fe・Si
は、Fe/Siが2.5未満の条件下で発生し易く、微細断面
構造の押出成形性を阻害することとなるのでFe/Siを2.
5以上とすることが必要である。
【0016】なお本発明によるものは上記したような成
分組成の金属体を有効に作用させるため、一般的に半連
続鋳造して得られたビレットを500〜610℃の温度
範囲で0.5〜8時間程度加熱し均質化処理するに当っ
て、その目標温度まで50〜300℃/hrの加熱速度で
昇温し、ZrおよびFe系の金属間化合物を微細に析出さ
せ、Cu、Si等を固溶させるために500〜610℃の温
度範囲で保持した後、冷却はなるべく金属間化合物の析
出を押えるために200〜500℃/hrで実施する。即
ちこのような条件で十分なビレット品質を得ることが可
能であるが、更に前記500〜610℃の所定温度に加
熱中に400〜450℃で0.5hr保持し、その後に該所
定温度へ急速加熱することによりZrおよびFeその他の遷
移元素を含有する金属間化合物をさらに微細に析出さ
せ、上記ビレットによる押出材の押出時の再結晶粒を微
細化して押出速度を上げても押出成形材の表面状態、品
質向上を得しめる。
【0017】
【実施例】上記したような本発明によるものの具体的な
実施例について説明すると、wt%で、Si:0.07%,F
e:0.22%,Cu:0.40%,Zn:0.02%,Zr:0.0
4%,Ti:0.008%を含有し、残部がAlおよび不可避
不純物からなり、Fe/Siが3.1の組成をもったアルミニ
ウム合金溶湯を半連続鋳造して178mmφ×500mmL
の本発明によるビレットを得た。
【0018】比較材として特開昭60−238438に
示した組成範囲で耐食性や押出成形性を充分に考慮して
Si:0.07%,Fe:0.22%,Cu:0.40%,Ti:0.0
08%と何れも本発明の範囲内を含有したものであっ
て、Znは0.07%,Zr:0.15%とそれぞれ本発明材よ
り高い含有量とし、残部がAlおよび不可避不純物よりな
るものを準備した。比較材は本発明によるビレットと同
じ寸法として製作した。
【0019】然して前記したような本発明材および比較
材の各ビレットを200℃/hrの加熱速度で昇温し、5
80℃×5時間の均質化処理後、300℃/hrの冷却速
度で常温まで冷却した。その後添附図面の図1に示すよ
うな熱交換器用扁平チューブを夫々押出成形した。即ち
長径22mmで、短径が5mmのものであって、肉厚が0.6
mmの扁平管体1であり、その中間に肉厚が0.6mmの仕切
壁2を2.7mm間隔で5つ配設して扁平管体1内を6つに
区分し、それらの区分された通孔3の内面に微小突条4
を配設して表面積を大ならしめたものである。
【0020】前記微小突条4の具体的構造としては別に
図2に拡大して示す如くであって、半径が0.15mmの比
較的径の大きい溝部41の間に半径が0.05mmと比較的
径の小さい突条42を0.5mm間隔のピッチを採って列設
したものである。
【0021】上述したような本発明材および比較材によ
るビレットを用いて前記した図1、2に示すような微小
断面をもった扁平管を、ビレット予熱温度400℃の温
度条件により押出速度80m/min で押出成形したとき
の各供試材の押出圧力を測定した。その結果を比で示す
と、次の表1の如くである。即ち当然のことながらZr、
Zn等の合金元素の少ない本発明材は押出圧力が小さい。
そこで生産性に影響を与える限界押出速度を測定した。
【0022】
【表1】
【0023】すなわちビレット予熱温度400℃で、供
試材を押出成形し、押出欠陥の生じない最大の押出速度
(押出限界速度)を測定した。その結果を表1に示す
が、これらの結果から本発明材は押出限界速度が高く、
生産性に優れていることがわかる。すなわち熱交チュー
ブとしての機械的性質を満たしている合金材の本発明材
と比較材を比較すると押出速度が57%も向上している
ことが判る。
【0024】なお前記した押出限界速度になった時発生
する押出欠陥は表1に示したような欠陥であり、この発
生のある製品は熱交用チューブとしては使用できない。
またCass試験試験による耐食性についていうならば、本
発明材および比較材は5日でピット深さが0.07mmまた
は0.06mmであるから本発明品は実質的に耐食性を維持
しながら押出速度を大幅に向上させたことが判る。
【0025】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
微小構造断面を有し、機械的性質及び耐食性に優れた熱
交チューブを従来よりも大きな生産性を以て成形し得る
ものであって、品質的に優れ且つ熱交換器押出チューブ
用としての利用特性においても良好な製品を安定して製
造提供し得るものであるから工業的にその効果の大きい
発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によって得ようとする微小構造断面押出
成形材の1例についての断面図である。
【図2】その一部についての拡大断面図である。
【符号の説明】
1 扁平管体 2 仕切壁 3 通孔 4 微小突条 41 比較的径の大きい溝部 42 比較的径の小さい突条
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C22F 1/00 612 C22F 1/00 612 626 626 640 640A 651 651A 682 682 683 683 691 691A 691B 691C 692 692A

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 wt%で、 Fe:0.15〜0.35%、 Si:0.15%以下、 Zn:0.03%未満、 Cu:0.35〜0.55%、 Zr:0.02〜0.05%未満、 Ti:0.003〜0.010% を含有し、Fe/Si≧2.5であって、残部がAlおよび不可
    避不純物であって、熱交換器押出チューブ用とされたこ
    とを特徴とした微小構造断面の熱交換器押出チューブ用
    アルミニウム合金。
  2. 【請求項2】 wt%で、 Fe:0.15〜0.35%、 Si:0.15%以下、 Zn:0.03%未満、 Cu:0.35〜0.55%、 Zr:0.02〜0.05%未満、 Ti:0.003〜0.010% を含有し、Fe/Si≧2.5であって、残部がAlおよび不可
    避不純物であるアルミニウム半連続鋳造ビレットを50
    〜300℃/hrの加熱速度で昇温し、500〜610℃
    で0.5〜8時間均質化処理後、200〜500℃/hrの
    冷却速度で冷却することによりZrおよびFeを含有する金
    属間化合物を微細に析出させ、該ビレットを予熱後押出
    し、押出後の再結晶粒が30μm 以下になるよう制御さ
    れたことを特徴とする微小構造断面の熱交換器押出チュ
    ーブの製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488003B2 (en) * 2000-01-20 2002-12-03 Volvo Car Corporation Oil cooler for internal combustion engines
WO2015046942A1 (ko) * 2013-09-27 2015-04-02 성균관대학교 산학협력단 관통 저항성이 향상된 열교환기용 알루미늄 합금, 이를 포함하는 관통 저항성이 향상된 알루미늄 압출 튜브와 핀 재 및 이로 구성된 열교환기
KR20160115662A (ko) 2015-03-25 2016-10-06 주식회사 에프티넷 내식성이 향상된 알루미늄 합금, 그 합금을 이용한 알류미늄 튜브 또는 배관의 제조방법 및 이를 이용한 열교환기 시스템
KR20170116726A (ko) 2016-04-12 2017-10-20 손희식 합금 조성과 합금 전위의 조절을 이용한 고내식 열교환기 시스템
WO2018216832A1 (ko) 2017-05-25 2018-11-29 손희식 합금 조성과 합금 전위의 조절을 이용한 고내식 열교환기 시스템
US10465265B2 (en) 2013-09-27 2019-11-05 Research & Busines Foundation Sungkyunkwan University Perforation resistance improved aluminum alloy for heat exchanger, perforation resistance improved aluminum extrusion tube and fin material comprising aluminum alloy, and heat exchanger formed of extrusion tube and fin material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488003B2 (en) * 2000-01-20 2002-12-03 Volvo Car Corporation Oil cooler for internal combustion engines
WO2015046942A1 (ko) * 2013-09-27 2015-04-02 성균관대학교 산학협력단 관통 저항성이 향상된 열교환기용 알루미늄 합금, 이를 포함하는 관통 저항성이 향상된 알루미늄 압출 튜브와 핀 재 및 이로 구성된 열교환기
US10465265B2 (en) 2013-09-27 2019-11-05 Research & Busines Foundation Sungkyunkwan University Perforation resistance improved aluminum alloy for heat exchanger, perforation resistance improved aluminum extrusion tube and fin material comprising aluminum alloy, and heat exchanger formed of extrusion tube and fin material
KR20160115662A (ko) 2015-03-25 2016-10-06 주식회사 에프티넷 내식성이 향상된 알루미늄 합금, 그 합금을 이용한 알류미늄 튜브 또는 배관의 제조방법 및 이를 이용한 열교환기 시스템
KR20170116726A (ko) 2016-04-12 2017-10-20 손희식 합금 조성과 합금 전위의 조절을 이용한 고내식 열교환기 시스템
WO2018216832A1 (ko) 2017-05-25 2018-11-29 손희식 합금 조성과 합금 전위의 조절을 이용한 고내식 열교환기 시스템

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