KR20030062340A

KR20030062340A - 복합 알루미늄 시트 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20030062340A
Application number: KR10-2003-7006555A
Authority: KR
Inventors: 이안 피. 휴렛; 알란 그레이; 케이스 쥐 데이비스
Original assignee: 알칸 인터내셔널 리미티드
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-07-23
Also published as: AU2002214151A1; JP2004522582A; EP1345728B8; CN1486228A; ATE297285T1; US20040045643A1; CA2428660A1; BR0115360A; WO2002040210A2; CN1269606C; EP1345728A2; EP1345728B1; GB0027706D0; DE60111420T2; WO2002040210A3; DE60111420D1

Abstract

본 발명은 제1의 Al 합금 코어 시트 및 제2의 Al 합금 클래딩 시트를 제공하는 단계, 여기서, a) 상기 제1의 Al 합금 조성물은 상기 제2의 Al 합금 조성물과 상이하고, b) 상기 코어 시트의 두께는 상기 클래딩 시트의 두께보다 크며, c) 상기 코어 시트의 경도는 상기 클래딩 시트의 경도와 상이하고; 상기 코어 시트 및 상기 클래딩 시트의 접합면(facing surface)을 세정하는 단계; 및 상기 코어 시트를 클래딩 시트로 냉간 압연(cold rolling)하여 압연 결합시켜 복합 알루미튬 시트를 제조하는 단계를 포함하는 복합 알루미늄 브레이징(brazing) 시트의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 Mg를 함유하는 제1의 Al 합금 코어 층 및 제2의 Al 합금 클래딩 층을 포함하는 브레이징 시트에 관한 것이다.

Description

복합 알루미늄 시트 및 이의 제조 방법{Composite aluminium sheet and method of manufacture}

미국특허 제2,691,815호(1954년 등록)는 같거나 또는 다른 금속 및 같거나 또는 다른 두께의 두 금속 시트를 함께 결합하는 방법에 대해 기술하고 있다. 우선, 가열에 따른 연마(abrasion)등을 통한 표면 필름 손상을 제거하기 위해 두 시트의 접합면(facing surface)을 세정한다. 다음으로, 분리 지점에 핵결합을 제공하기 위해 두 시트를 냉간 압연시킨다. 바람직하게 보다 연질인 금속이 경화되어 두 금속이 가능한 동일한 경도가 된다. 마지막으로, 결합 시트를 가열(소성)하여 둘 사이에 강한 결합을 형성시킨다. 다양한 실시예가 주어지나, 두 Al 합금 결합은 보여주지는 않는다.

알루미늄 산업은 이하의 기술을 통해 실질적인 스케일로 코어 층 및 클래딩 층으로 이루어진 클래드 시트를 제공한다. 코어 합금의 잉곳(ingot)을 캐스트하고, 균질화가 필요하면, 상온에서 스캘핑(scalped) 및 냉각시킨다. 클래딩 합금의 슬랩을 잉곳에 놓고 위치시킨다. 상기 합성물은 두께가 10mm 내지 25mm로 감소되도록역 압연기에서 열간 압연시킨다(420℃이상).

상기 플레이트를 3.0 내지 3.5mm 시트 두께 이하가 되도록 직렬 압연기에서 열간 압연시킨다. 그 다음 열간 압연 합성 시트를 최종 산물에 따라 바람직한 두께 이하로 냉간 압연시킨다. 중간 어닐(anneal)을 수행하고, 일반적으로 외형성(formability)을 개선시키기 위해 최종 어닐을 수행한다.

코어 잉곳 상층부의 클래딩 슬랩 존재는 역 압연기에서 소비되는데 요구되는 시간에 적어도 두배이다. 역 압연기 및 열간 직렬 압연기를 통과하는 기간동안, 상기 클래딩은 세로 및 측면으로 확장된다. 다소 낮은 값의 많은 혼합 스크랩이 생성된다. 합성 시트의 산출량은 개시 잉곳의 60 내지 65%정도이다. 열간 압연동안 두꺼운 플레이트는 쉽게 압연 결합(roll bond)되지 않기 때문에 클래딩의 두께는 제한적이다. 분명한 단점에도 불구하고, 이러한 기술은 1960년대부터 현재까지 알루미늄 브레이징 시트를 제조하기 위해 사용되고 있다.

본 발명에 따르면, 코어 층의 열간 압연을 수행한 직후 클래딩 층을 적용하여 기존 기술의 단점을 보완하였다. 합성 시트의 제조에 사용되는 가공열(thermomechanical) 공정에서 가능한 늦게 클래딩 층을 첨가하는 것이 분명하게 바람직하다고 여겨질 수 있으나, 이것이 가능한가는 전혀 분명하지 않다. 첫째로, 냉간 압연이 브레이징 시트에 적용되는 스탬핑(stamping), 딥 드로잉(deep drawing), 아이어닝(ironing) 및 다른 성형 공정을 견디기에 충분하게 강한 결합으로 두 개의 상이한 시트를 효과적으로 결합시킬 수 있는가는 분명하지 않다. 통상적인 열간-압연 기술에서 조차도, 압연-결합은 역 압연기를 통한 초기 통과시에 발생하지 않는다. 둘째, 압연-결합은 주의깊게 조절되는 조건하에서 수행되므로, 윤활제 또는 냉각제가 두 시트의 접합면 사이 갭(gap)으로 들어갈 수 없고, 롤에 대한 부착(sticking)이 일어나지 않는다. 본 발명은 이러한 문제들에 집중하였다.

본 발명은 복합 알루미늄 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 합성 알루미늄 시트는 브레이징(brazing) 시트용으로 사용된다.

본 발명은 제1의 Al 합금 코어 시트 및 제2의 Al 합금 클래딩 시트를 제공하는 단계, 여기서, a) 상기 제1의 Al 합금 조성물은 상기 제2의 Al 합금 조성물과 상이하고, b) 상기 코어 시트의 두께는 상기 클래딩 시트의 두께보다 크며, c) 상기 코어 시트의 경도는 상기 클래딩 시트의 경도와 상이하고; 상기 코어 시트 및 상기 클래딩 시트의 접합면을 세정하는 단계; 및 상기 코어 시트를 클래딩 시트로 냉간 압연(cold rolling)하여 압연 결합시켜 복합 알루미늄 시트를 제조하는 단계를 포함하는 복합 알루미늄 브레이징 시트의 제조방법을 제공한다.

Al 합금은 알루미늄이 주요 성분인 합금이다. 클래딩 시트로 순수 알루미늄 금속을 사용 가능하다. 코어 합금 및 클래딩 합금 조성물은 복합 시트의 사용 의도에 따른다. 브레이징 시트에서, 클래딩 합금은 일반적으로 4000 시리즈(series) 합금(알루미늄 어소시에이션 레지스터의)이고 코어 합금은 3000 시리즈 합금이다.

복합 시트에서 강도 및 외형성등의 바람직한 기계적 특성을 제공하기 위해 코어 시트가 일반적으로 요구된다. 복합 시트에서 특별한 표면 특성을 제공하기 위해 클래딩 시트가 일반적으로 요구된다. 클래딩 층은 코어 층의 하나 또는 양 표면상에 제공된다. 클래딩 층의 두께는 바람직하게 코어 층의 2 내지 30%, 보다 바람직하게 5 내지 15%이며, 이러한 범위는 중요하지 않다. 코어 층이 양 사이드에 클래딩된 부분에서, 두 클래딩 층 및 합금의 두께는 같거나 다르다.

코어 시트 및 클래딩 시트의 접합면은 냉간 압연 조건하에서 압연 결합이 가능하도록 세정한다. 기저 금속 표면 제거를 포함하는 화학 세정이 바람직하나, 일반적으로 필요하지는 않다. 일반적으로 표면을 비-엣치 디그리저(degreaser)를 갖는 수용성 디그리스(degrease)에 처리하는 것으로 충분하다. 알루미늄 산화물 또는 마그네슘 산화물 표면 층의 얇은 층을 제거하는 것은 일반적으로 필요하지 않다. 바람직하게 와이어 브러쉬(wire brushes)의 사용에 의한 금속 연마를 통해 표면을 세정하며; 이는 자연적으로 발생하는 표면 산화물등의 제거보다는 재배열(redistributing)의 효과를 갖는다. 세정 단계 이후, 접합면을 건조시키고 냉간 압연 단계를 준비한다.

냉간 압연 단계는 바람직하게 연속적인 스트립(strip) 또는 코일상에서 연속적으로 수행된다. 압연은 최대 1200mm 넓이 및 최대 1000mm 직경이고, 분당 최대 몇백 미터의 압연 속도로 작업된다. 압연-결합되는 코어 시트 및 클래딩 시트는 온-라인(on-line) 또는 오프-라인(off-line)에서 결합된다. 코어 층의 양 표면에 클래딩 층이 적용된 부분에서, 두 압연 결합 작업은 압연기를 통하는 분리된 패스에서 이루어진다. 코어 시트 및 클래딩 시트의 접합면 사이에 냉각제 또는 윤활제등의 액상 존재는 압연-결합을 저해하므로, 압연-결합을 위한 냉간 압연 단계는 액상 윤활제 또는 냉각제의 사용없이 이루어진다. 그러나 이형제는 복합 시트가 롤에 고착되는 것을 방지하기 위해 요구된다. 고착은 고온에서 문제가 되므로, 50℃가 넘지 않는 온도에서 복합 시트가 롤에서 방출되는 것이 바람직하다. 본 발명에서는15% 이하의 두께 감소에서 냉간 압연을 통해 압연-결합이 이루어진다. 그러나 이는 실질적으로 최소의 숫자이고, 압연 결합을 위한 냉간-압연 단계는 20 내지 70%, 즉, 30%의 두께 감소에서 바람직하게 이루어진다. 바람직하게 냉간 압연 단계는 코어 시트에 압연 결합되는 각각의 클래딩 시트에 대해 단일 패스로 이루어진다.

클래딩 시트의 경도와 코어 시트의 경도가 상이한 것이 본 발명의 특징이다. 바람직하게 클래딩 시트는 코어 시트보다 연질이다. 이는 놀라운 것이다. 일반적으로, 한 시트가 다른 것보다 연질이면, 연속적인 냉간 압연 작업동안 한 시트는 세로 및 측면으로 확장되는 반면, 다른 시트는 거의 변형되지 않으며, 측면으로 확장된 웨이브(waves)는 두 층의 효과적인 결합을 억제하는 복합 시트의 클래딩 층에서 일어난다. 본 발명에서는 비록 이러한 영향이 작은 부분 일어날지라도, 실제로 문제가 되지 않는다. 이하에 코어 시트보다 연질의 클래딩 시트를 사용하는 이유를 설명한다.

강한 연속적인 또는 실질적으로 연속적인 결합의 방법을 통해 코어 층과 클래딩 층이 결합된 복합 시트를 이하에 설명한 냉간 압연 단계로 제조한다. 사용 목적 보다 복합 시트가 너무 두꺼우면, 냉간 압연을 더욱 수행한다. 이는 일반적으로 윤활제가 존재한다. 경제적인 압연을 더욱 수행하기에 금속이 너무 두껍기 때문에, 복합 시트는 중간 어닐이 수행되며, 및/또는 개선된 외형성을 갖는 보다 연질 조건에서 또는 중간 템퍼(temper)의 생산에서 금속을 제공하기 위해 최종 어닐이 수행된다. 최종 어닐은 재결정화 온도 이하, 특히 시트가 튜브로 성형되는 시기, 또는 개선된 외형성을 위해 코어 층의 재결정 온도 이상에서 수행된다. 이렇게 수반되는냉간 압연 및 어닐링(annealing) 단계는 클래딩 층 및 코어 층의 결합을 강화시킨다. 그러나 이러한 단계는 브레이징 시트에 적용되는 성형 작업을 견딜만한 결합을 제공할 필요는 없다. 단일 냉간 압연 패스는 일반적으로 클래딩 층 및 코어 층간의 실질적이고 연속적인 결합을 제공하는데 효과적이므로, 복합 시트는 일상적인 조작 및 성형 작업을 견디게 된다.

클래딩 시트 및 코어 시트의 최적 경도는 관련이 있다. 클래딩 시트가 완전하게 연질이며, 코어 시트는 반-경질(half-hard)이다. 클래딩 시트가 반-경질이면, 냉간 압연을 통해 실질적으로 되어, 코어 시트는 완전한 경질이다. 압연-결합 단계 동안, 연질 클래딩 시트는 스트레인(strain)을 코어 시트로 운반하여 과다한 가열 강화(build-up)을 피하게 된다. 클래딩 시트가 코어 시트보다 빠르게 경화되면, 클래딩 시트의 과다한 확장("얼리게토링(alligatoring)"으로 알려진 효과에 따름)을 피할 수 있다. 최대 외형성을 제공하기 위해 복합 시트에 최종 재결정 어닐을 수행하기 위해, 클래딩 시트와 압연 결합되기 전에 코어 시트를 부분적으로 경질화 상태이도록 하는 것이 필요하다. 클래딩 시트가 코어 시트보다 약간 가는 것이 편리하다. 클래딩 시트 및 코어 시트의 경도는 실질적으로 둘의 동일한 연장(elongation)을 획득하기 위해 경화 특성과 관련되어 선택되는 것이 요구된다.

본 발명은 알루미늄-기초 코어 및 주 합금 성분으로 실리콘을 함유하는 알루미늄-기초 블레이징 합금 클래딩의 적어도 한 사이드를 포함하는 브레이징 합금 시트에 관한 것이다. 좋은 내부식성 및 내침하성(sag resistance) 및 포스트-브레이즈드(post-brazed) 강도를 갖는 이러한 종류의 브레이징 시트가 미국 특허제5,037,707호 및 제5,041,343호 및 WO 94/22633(알칸 인터내셔널 리미티드)에 기술되어 있다. 코어 합금은 하기 조성물의 3000 시리즈 합금이다:

코어 합금

Fe <0.4

Si <0.2

Mn 0.7∼1.7

Mg 0∼0.8

Cu 0.1∼1.0

V 및/또는 Cr <0.3

Zn <0.2

Ti <0.1

그 외 <0.05 각각, <0.15 전체

Al 잔여(balance)

Mg는 증가 강도를 제공하기 위해 코어에 존재한다. Mg는 정상적으로는 클래딩에 존재하지 않는다. 적어도 0.05% Mg를 함유하는 코어 시트 및 클래딩 시트를 열간 압연하는 통상적인 기술로 브레이징 시트를 제조하면, 경계면에 근접한 코어 층에서 경계면에 근접한 클래딩 층으로 Mg의 상당한 이동이 존재한다. 반면, 본 발명에 따라서, 냉간 압연을 통해 코어 시트 및 클래딩 시트를 압연-결합을 통해 브레이징 시트를 성형시키면, 경계부를 따라 Mg의 실질적인 이동이 없으며; 최종 브레이징 시트에 최종적인 재결정 어닐이 수행되어도 마찬가지이다. 클래딩에 열간압연 또는 냉간 압연이 적용되어도 브레이징 시트 샘플의 검사를 통해 확인 가능하다.

비록 현재의 냉간 압연 기술이 클래딩 층과 코어로부터 확산된 성분을 함유하는 한정된(definite) 경계부를 생성함에도 불구하고, 따라서 야금술적인 결합이 형성되는 것을 설명하고, 코어로 부터의 Mg는 이 부분을 넘어서 클래딩 물질로 확산되지 않고, 특히 클래딩의 외부 표면에 인접한 Mg 농도는 클래딩 물질에 원래 존재하던 수준 이상으로 증가하지 않는다. 통상적으로 코어 물질은 보다 클래딩 물질보다 많은(즉, 고농도) Mn, Cu 및 Mg를 갖으며, 클래딩은 코어보다 Si가 많아서 경계부는 원래 코어 물질보다 Si를 많이 함유하고 원래 클래딩 물질보다 Mn, Cu 및 Mg를 많이 함유한다.

따라서 본 발명은 Mg를 함유하는 제1의 Al 합금 코어 층 및 제2의 클래딩 층을 포함하는 브레이징 시트를 제공하며, 여기서 Mg는 없거나 또는 제1의 Al 합금보다 실질적으로 적은 농도로 존재하며, 코어 층에서 클래딩 층으로 Mg의 실질적인 이동이 없는 것을 특징으로 한다. 바람직하게 제1(코어)의 합금은 상술한 조성물을 갖는다.

브레이징 시트는 플럭스(flux) 기초 브레이징을 하게 되는데, Mg가 브레이징 공정을 방해하므로 클래딩 물질은 통상적으로 매우 낮은 Mg로 제조된다. 통상적으로 Mg는 클래딩 물질에서 0.1% 이하이고 바람직하게는 불순물처럼(0.05%이하) 존재한다. 그러나, 상술한 바와 같이, Mg는 가열-클래딩 공정 동안 코어 물질로부터 이동하게 되어 클래딩 물질에서 Mg의 수준이 플럭스 브레이징 공정을 방해하는 수준으로 증가할 수 있다.

본 발명의 공정을 통해 제조된 클래드 시트는 가열 클래딩을 통해 제조된 유사 물질 보다 코어 물질에서 Mg가 보다 내성이 있기 때문에 본 발명의 냉간 압연 공정에서 사용되는 코어 합금은 바람직하게 적어도 0.05% Mg를 가지며 보다 바람직하게는 적어도 0.1% Mg를 갖는다. 클래딩 시트 및 코어 물질을 열간 압연하는 경우에서 Mg의 이동이 클래딩의 표면에서 Mg 농도를 증가시키기 때문에 브레이징 동안 산화물의 형성을 증가시키고 브레이징에서 종종 사용되는 불소 플럭스의 존재하에서 상기 플럭스와 브레이징 공정을 저해하는 바람직하지 않은 화합물을 형성시키는 것이 분명하다. 그러나 코어 및 클래딩의 경계면에서 Mg의 존재는 경계면에 강화된 내부식성을 가져오는 Cu 풍부 면의 형성("갈색 밴드")을 촉진시키는 이로움이 있다. 본 발명은 효과적인 "갈색 밴드"가 형성되고 클래딩 층으로의 Mg 확산이 실질적으로 제거되도록 경계면을 따라서 합금 성분의 충분한 확산을 제공한다.

실시예에서는 대표적인 X900 합금 코어 물질에 0.26% 농도의 Mg 존재가 0.01% 농도의 Mg 사용에서의 SWAAT 테스트에서 내부식성을 증가시키고, 따라서 본 발명에 있어서 코어 합금에서 Mg를 증가시키는 것은 클래딩 층으로의 Mg 확산의 부정적 효과없이 내부식성을 증가시킨다. 1000시간의 SWAAT 테스트 이후 코어에서 0.26% Mg를 함유하는 물질의 피트(pit) 깊이는 단지 152마이크론인 반면 동일한 조건하에서 코어에 단지 0.01% Mg를 함유하는 물질에서 피트 깊이는 370마이크론이상이었다(완전 관통).

본 발명에서는 미리 형성된 복합물에 제2의 클래딩 층을 적용할 수 있다. 예를 들면, 코어 물질상에 가열-클래딩 층으로 형성된 복합물을 본 공정의 "코어"로 사용할 수 있고 클래딩 층을 "코어"의 어느 쪽 사이드에도 더욱 적용할 수 있다. 예를 들면, 고 Si 알루미늄 합금의 제2 층을 제1의 상기 적용 층으로 부터 코어 물질 의 반대 사이드에 적용시키거나, 또는 초기 클래딩 작업에 의한 코어 및 "내부층"과 냉간-압연 작업을 통해 복합물의 "내부층"에 적용된 최외곽 층등의 세 개의 다른 합금을 사용한 내부층 구조를 생성할 수 있다.

냉간 압연을 통한 압연 결합을 포함하는 본 발명의 방법은 통상적인 열간 압연 기술보다 하기의 장점을 갖는다:

. 이용할 수 있는(availabe) 열간 압연 시간 증가;

. 증가된 회수율;

. 혼합 스크랩(scrap)의 감소;

. 예열 로 사용 감소 - 균질화 이후 직접 코어 합금을 열간 압연할 수 있기 때문;

. 실질적인 공정 비용 절감.

도 1을 참고하면, 클래딩 합금 및 코어 합금의 잉곳을 어닐된 복합 시트로 변환시키기 위해 필요한 일련의 단계를 나타내는 흐름도이다. 나타낸 일련의 단계는 바람직한 일 실시예이며; 일부 단계는 상술한 바와 같이 변경되거나 생략될 수 있다.

실시예 1

하기의 물질을 기초로 배치(batch)상에서 실험을 수행하였다.

코어 시트는 3.5mm 두께의 완전 경질 시트인 템퍼(temper)-압연 형태인 X900 합금(1.5% Mn, 0.6% Cu, 0.27% Mg, 0.18% Fe, 0.09% Si)이다. 클래딩 합금은 AA4045로 표시되는 Al-Si 합금이다. 100% 및 50% 및 15%등의 다양한 클래딩 비율로 클래딩 연질 어닐, 완정 경질 또는 중간 경도를 조사하였다. 시트의 표면은 하기의 다양한 방법으로 세정하였다:

. 압연(즉, 특별히 세정하지 않음);

. 스캇치브라이트(Scotchbrite)를 사용한 수동 연마;

. 수용성 디그리저 사용;

. 가성(caustic) 엣치(산화물 및 표면 금속을 제거함).

하나의 코어 시트 및 클래딩 시트를 윤활없이 실험실용 압연기를 통해 단일 패스로 20 내지 70%의 스트레인 수준에서 냉간 압연하였다. 결과는 하기와 같다. 압연 상태에서 시트를 사용하면, 결합을 관찰할 수 없었다. 그러나 시트 표면을 상술한 방법중 하나로 세정하면, 클래딩이 완전 연질 상태일 때 실질적이고 연속적인 결합을 얻을 수 있었다. 클래딩이 하기의 표에 기술된 것보다 경질일 경우 고 감소가 요구되었다.

냉간 압연 기능에 의한 결합 및 클래딩의 경도

% 냉간 압연	클래딩의 증가 경도
% 냉간 압연	연질	중간 경도	완전 경질
10	X	X	X
30	Y	X	X
50	Y	Y	X
70	Y	Y	Y

X = 결합 없음

Y = 결합

실시예 2

스캇치브라이트로 연마 세정한 후 실시예 1과 동일하게 샘플을 준비하고 압연 결합하였다. 코어와 동일한 두께를 갖는 클래딩은 완전 연질 상태였고 코어는 완전 경질이었다. 두 패스에서 85% 냉간 압연을 얻었고, 첫 번째는 50% 압연이었다. 두 패스 모두 윤활이 없었다. 결합 강도를 압연 상태 및 어닐링 이후에 20mm분^-1의 스트레인 속도로 통상적인 필(Peel) 테스트를 통해 측정하였다. 결과는 하기와 같다:

압연 필 강도: 10±2MPa

어닐링 이후 필 강도: 132-605MPa (두 결과)

실시예 3

클래딩 물질로 AA4104를 사용하여 실시예 2를 반복하였다. 상기 클래딩을 진공 브레이징에 사용하였다. 필 테스트 결과는 하기와 같다:

압연 필 강도: 10±3MPa

어닐링 이후 필 강도: 147 - 185MPa

실시예 4

실시예 2 및 3의 어닐된 물질을 모의 브레이징 사이클을 수행하고 금속학적으로 검사한 클래딩 및 코어를 통해 단면부를 확인하였다. 갈색 밴드가 유럽특허 제691,898호에 기술된 바와 같이 형성되었다. 상기 밴드의 형성은 코어 및 클래딩사이의 겅계면을 통과하는 확산이 요구되므로 야금술적인 결합이 형성되는 것을 더욱 증명한다.

실시예 5

도 2는 본 발명에 따른 복합 시트를 통한 마이크로프로브 라인 스캔으로, 코어 층 및 클래딩 층상이 경계의 양 사이드상에 네 개의 합금 성분 분포를 보여준다. 경계에 인접한 클래딩 층 부분에 실질적으로 Mg가 존재하지 않음을 통해서 코어 층에서 클래딩 층으로 Mg가 이동하지 않음을 확인할 수 있다.

도 3 및 도 4는 물질의 보다 분명한 농도 프로파일을 생성하는 동일한 물질의 GDEOS(Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy) 스캔이다. 본 발명의 공정으로 제조한 물질의 스캔은 야금술적인 결합이 일어났음을 보여주는 형성된 내부확산의 분명한 층이 존재함을 보여준다(실시예 4에서 "갈색 밴드"의 관찰에 따름). 열간 압연을 통해 클래드 시트로 형성된 동일 조성물은 플럭스 브레이징 동안 문제점을 야기할 수 있는 상당 양의 Mg 확산이 클래딩 층의 표면까지 확대된 것을 보여준다.

Claims

제1의 Al 합금 코어 시트 및 제2의 Al 합금 클래딩 시트를 제공하는 단계, 여기서, a) 상기 제1의 Al 합금 조성물은 상기 제2의 Al 합금 조성물과 상이하고, b) 상기 코어 시트의 두께는 상기 클래딩 시트의 두께보다 크며, c) 상기 코어 시트의 경도는 상기 클래딩 시트의 경도와 상이하고;

상기 코어 시트 및 상기 클래딩 시트의 접합면(facing surface)을 세정하는 단계; 및

상기 코어 시트를 클래딩 시트로 냉간 압연(cold rolling)하여 압연 결합시켜 복합 알루미늄 시트를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 알루미늄 브레이징(brazing) 시트의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 코어 시트와 클래딩 시트의 접합면은 기계적 연마(abrasion) 또는 수용성 디그리스(degrease)에 의해 세정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복합 알루미늄 시트에서 상기 클래딩 층 두께는 상기 코어 층 두께의 5∼15%인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 시트는 상기 클래딩시트보다 경도가 큰 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉간 압연은 연속 스트립 또는 코일상에서 연속적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압연 결합용 냉간 압연은 20∼70%의 두께 감소를 갖는 단일 패스로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압연 결합용 냉간 압연은 액상 윤활제 또는 냉각제 없이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합 알루미늄 시트는 상기 냉간 압연 단계시 50℃ 이하의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합 알루미늄 시트는 냉간 압연 및/또는 최종 어닐이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2의 Al 합금은 Mg를 함유하지 않거나 또는 상기 제1의 Al 합금에 존재하는 양보다 실질적으로 저농도의 Mg의 농도를 가지며, 여기서, 상기 압연 공정시 상기 코어 시트에서 상기 클래딩 시트로의 Mg의 이동이 실질적으로 없는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1의 합금은 0.05중량% 이상의 Mg를 함유하며, 상기 제2의 합금은 0.05중량% 미만의 Mg를 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2의 합금은 제1의 합금보다 고농도의 Si를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1의 합금은 상기 제2의 합금보다 고농도의 Mg, Mn 및 Cu를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계면 영역은 상기 제1의 합금보다 고농도의 Si 농도, 및 상기 제2의 합금보다 고농도의 Mn, Cu 및 Mg 농도를 포함하는 영역에 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1의 합금 조성물은 0.4중량% 미만의 Fe, 0.2중량% 미만의 Si, 0.7∼1.7중량%의 Mn, 0∼0.8중량%의 Mg, 0.1∼1.0중량%의 Cu, 0.3중량% 미만의 V 및/또는 Cr, 0.2중량% 미만의 Zn, 0.1중량% 미만의 Ti, 각각 0.05 미만 및 총합으로 0.15 미만의 다른 원소, 및 나머지는 Al을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 다른 Al 합금 층을 적용하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 다른 Al 합금 층은 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 클래딩되지 않은 코어 시트의 단면(face)에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 다른 Al 합금 층은 상기 제2의 Al 합금의 클래딩 시트에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 시트는 상기 클래딩 합금과 다른 2개의 개별적인 Al 합금 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
Mg를 함유하는 제1의 Al 합금 코어 층 및 제2의 Al 합금 클래딩 층을 포함하며, 상기 제2의 Al 합금 클래딩 층은 Mg를 함유하지 않거나 또는 상기 제1의 Al 합금에 존재하는 양보다 실질적으로 저농도의 Mg를 함유하며, 상기 코어 층에서 상기 클래딩 층의 Mg의 이동이 실질적으로 없는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제20항에 있어서, 상기 제1의 합금은 0.05중량% 이상의 Mg를 함유하며, 상기 제1이 합금은 0.05중량% 미만의 Mg를 함유하는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 제2의 합금은 제1의 합금보다 고농도의 Si를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1의 합금은 상기 제2의 합금보다 고농도의 Mg, Mn 및 Cu를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계면 영역은 상기 제1의 합금보다 고농도의 Si 농도, 및 상기 제2의 합금보다 고농도의 Mn, Cu 및 Mg 농도를 포함하는 영역에 존재하는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1의 합금의 조성물은 0.4중량% 미만의 Fe, 0.2중량% 미만의 Si, 0.7∼1.7중량%의 Mn, 0∼0.8중량%의 Mg, 0.1∼1.0중량%의 Cu, 0.3중량% 미만의 V 및/또는 Cr, 0.2중량% 미만의 Zn, 0.1중량% 미만의 Ti, 각각 0.05 미만 및 총합으로 0.15 미만의 다른 원소, 및 나머지는 Al을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제20항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1의 Al 합금 조성물은 0.4중량% 미만의 Fe, 0.2중량% 미만의 Si, 0.7∼1.7중량%의 Mn, 0.1∼0.8중량%의 Mg, 0.1∼1.0중량%의 Cu, 0.3중량% 미만의 V 및/또는 Cr, 0.2중량% 미만의 Zn, 0.1중량% 미만의 Ti, 각각 0.05 미만 및 총합으로 0.15 미만의 다른 원소, 및 나머지는 Al을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제20항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 층으로부터의 Mg는 상기 코어 층 및 상기 클래딩 층 사이의 계면을 넘어서 이동되지 않고, 상기 클래딩 층의 외표면의 Mg는 증가되지 않는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제20항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브레이징 시트는 다른 Al 합금 층을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제28항에 있어서, 상기 다른 Al 합금 층은 상기 클래딩 층으로부터 이격된 코어 층의 단면상에 존재하는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제28항에 있어서, 상기 다른 Al 합금 층은 상기 클래딩 층상에 존재하는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.
제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 층은 상기 클래딩 합금과 다른 2개의 개별적인 Al 합금 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트.