KR20210037580A - 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브 및 이의 제조방법 - Google Patents

내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210037580A
KR20210037580A KR1020200124496A KR20200124496A KR20210037580A KR 20210037580 A KR20210037580 A KR 20210037580A KR 1020200124496 A KR1020200124496 A KR 1020200124496A KR 20200124496 A KR20200124496 A KR 20200124496A KR 20210037580 A KR20210037580 A KR 20210037580A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat treatment
aluminum alloy
corrosion resistance
tube
heat transfer
Prior art date
Application number
KR1020200124496A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102457118B1 (ko
Inventor
홍사문
정동호
노흥렬
문성훈
Original Assignee
씨앤지하이테크 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 씨앤지하이테크 주식회사 filed Critical 씨앤지하이테크 주식회사
Publication of KR20210037580A publication Critical patent/KR20210037580A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102457118B1 publication Critical patent/KR102457118B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

본 발명은 기존 전열관용 알루미늄 합금 소재와 비교하여 기계적 성질 및 내식성이 우수하고, 고온 접합 시 발생하는 열의 영향이 적게 받는다는 장점이 있다.
레이저 용접 시 기존 전열관용 알루미늄 합금 소재는 용접부 경도가 기지에 비해 증가하지만, 개발합금은 용접부와 기지의 경도차이가 거의 발생하지 않은 장점이 있다.
압출튜브 제작공정에서 발생한 Seamline은 SWAAT 5,000시간시 기존 전열관용 알루미늄 합금은 Seamline 갈라짐 현상이 발생하였으나, 개발합금은 그러한 현상이 없었다.

Description

내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브 및 이의 제조방법{Aluminum alloy tube for heat resistant tube with improved corrosion resistance and manufacturing method}
본 발명은 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 기존 전열관용 알루미늄 합금 소재와 비교하여 기계적 성질 및 내식성이 우수하고, 고온 접합 시 발생하는 열의 영향이 적게 받는 것을 특징으로 하는 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브 및 이의 제조방법에 관 한 것이다.
일반적으로, 산업기술이 고도됨에 따라 가전기기 또는 자동차 등의 성능은 날로 향상되고 있으며, 이에 따라 가전기기 또는 자동차의 구성 중 냉조기 기용으로 사용되는 전열관용 튜브 또한 고성능화를 위한 기술개발이 진행되고 있는 상황이다.
한편, 기존의 전열관은 대부분 구리 튜브로 이루어진 것으로서, 가 격경쟁력, 성능 및 중량으로 인해 근래에는 내식성 및 열전도도 등이 우수한 알루미늄-망간계(A3003) 합금을 대상으로 하여 제조되고 있는 추세이다.
그러나, 이러한 알루미늄-망간계 합금소재의 튜브는 합금소재의 항 복강도를 향상시키기 위해 압출 후 인발공정(Drawing)에 의해 주로 압출 튜브를 제 작하는 방법이 적용되고 있으나, 이러한 제작방법은 재료의 조직률, 연성 등을 저하시킴으로써, 판금공정(Bending) 및 락블락(Lock-block)공정 시 튜브의 균열을 유발시켜 기계적 성질 및 내식성, 내구성을 저하시킨다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존 전열관용 알루미늄 합금 소재와 비교하여 기계적 성질 및 내식성이 우 수하고, 고온 접합 시 발생하는 열의 영향이 적게 받는 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브 및 이의 제조방법은 지르코늄, 티타늄, 크롬, 망간, 실리콘, 마그네슘, 구리, 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기존 전열관용 알루미늄 합금 소재와 비교하여 기계적 성질 및 내식성이 우수하고, 고온 접합 시 발생하는 열의 영향이 적게 받는다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관 용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 비커스 경도를 측정한 그래프
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 항복강도를 측정한 그래프
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 인장강도를 측정한 그래프
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 연신율을 측정한 그래프
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 결정립을 확대한 사진
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 석출물을 확대한 사진
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 SWAAT 5000시간 U관 확대한 사진
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 SWAAT 5000시간 직관 확대한 사진
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 SWAAT 5000시간 직관 횡단면 사진
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 SWAAT 5000시간 U관 횡단면 사진
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 SWAAT 5000시간 직관 종단면 사진
도 12은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 압연판재 반침지 가속화 부식시험 8~12주차 샘플의 부식노출표면상태를 나타내는 사진
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 압연판재 용접부/기지의 경도분포
도 14은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 압연판재 반침지 가속화 부식시험 12주차 샘플의 단면사진
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따 른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브(이하, '개발합금'이라 함.) 및 이의 제조방법을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들 은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설 명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
먼저, 본 발명의 개발합금은 지르코늄, 티타늄, 크롬, 망간, 실리콘, 마그네슘 및 구리를 포함하여 이루어진다.
조성물 Mn Fe Si Cu Al
함량 1.0~1.5 0.7이하 0.6이하 0.05~0.2 나머지
조성물 Zr Ti Cr Mn Si Mg Fe Cu Al
함량 0.2~1.0 0.05~0.15 0.2~1.0 0.2~1.0 0.1이하 0.1이하 0.1이하 0.1이하 나머지
상기 [표 1]은 기존의 A3003(시판품)의 조성 함량을 나타낸 것이고, 상기 [표 2]는 개발합금의 조성 함량을 나타낸 것으로서, [표 2]에 나타낸 것과 같이, 알루미늄 내에 지르코늄(Zr)은 강도, 연신율 및 내식성 향상에 영향을 미치는 결정 립 미세화와 고온에서 안정된 석출물을 생성시키는 것으로서, 0.2 ~ 1.0 중량% 범위가 바람직하다. 한편, 지르코늄(Zr) 함유량이 0.2중량% 미만이면 강도향상 효과가 충분하지 않다.
알루미늄 내에 티타늄(Ti)은 강도, 연신율 및 내식성 향상에 영향을 미치는 결정립 미세화와 고온에서 안정된 석출물을 생성시키는 것으로서, 0.05 ~ 0.15중량% 범위가 바람직하다. 한편, 티타늄(Ti) 함유량이 0.05중량% 미만이면 강도향상 효과가 충분하지 않으며, 0.15중량%를 초과하면 합금 내 편석을 유발하여 강도, 연신율 및 내식성 저하를 초래할 수 있다.
알루미늄 내에 크롬(Cr)은 열간가공 및 열처리 중에 재결정 및 결정 립 성장을 억제하여 강도, 연신율 및 내식성 향상에 영향을 미친다. 한편, 크롬(Cr) 함유량이 0.2중량%미만이면 강도향상 효과가 충분하지 않으므로, 0.2~1.0중량% 범위가 바람직하다.
알루미늄 내에 망간(Mn)은 0.2 중량%미만에서 내식성을 향상시키는 데 효과가 충분하지 않으므로, 0.2~1.0 중량% 범위가 바람직하다.
알루미늄 내에 지르코늄(Zr), 크롬 (Cr), 실리콘(Si), 마그네슘(Mg), 철(Fe) 및 구리(Cu)를 0.1 중량% 이하로 포함하여, 고온에서 조대화되거나 부식에 취약한 석출물이 생성되는 문제를 최소화할 수 있어, 내식성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 A3003(시판품,)과 개발합금으로 제조된 튜브의 비커스 경도 측정한 그래프이다.
그래프의 X축에 있는 T는 열처리를 의미하며, 0, 1, 2, 3은 열처리 횟수를 의미한다. 열처리는 580℃까지 20~30초간 승온 후 공냉을 실시하였다. 비커스 경도 측정결과 열처리 전에는 비슷한 경도를 나타냈으나, 열처리 후 A3003(시판품)에는 경도저하가 뚜렷이 나타났고, 개발합금은 경도저하가 거의 나타나지 않았다. 개발합금은 A3003(시판품)에 비해 고온 접합 시에 필수불가결하게 받는 열의 영향이 적어 외부환경으로부터 전열관의 스크래치와 같은 손상을 보호할 수 있고, 이로 인해 틈새 부식을 방지할 수 있다.
구체적으로 도 1을 참조하면, 본 발명의 개발합금에 따른 알루미늄 합금을 580℃까지 20~30초간 승온 후 공냉을 실시하는 열처리를 진행하는 경우, 열처리 전(T0)에서는 비커스 경도가 대략 50(Hv)로 나타남을 확인할 수 있고, 1회 열처리 후(T1)에는 비커스 경도가 대략 45(Hv)로 나타남을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 알루미늄 합금은 1회 열처리 후의 비커스 경도는 열처리 전의 비커스 경도 대비 10% 이내로 감소함을 확인할 수 있다.
또한, 2회 열처리(T2) 및 3회 열처리(T3) 후의 비커스 경도는 1회 열처리(T1) 후의 비커스 경도 대비 감소하지 않고 유사하며, 심지어 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 2 내지 도 4는 A3003(시판품)과 개발합금으로 제조된 튜브의 항복강도 와 인장강도 및 연신율을 측정한 그래프이다. 측정결과 A3003(시판품)과 개발합금 은 비슷한 항복강도와 인장강도 및 연신율 값을 가졌으나 열처리 후 연신율 감소량은 A3003(시판품) 대비 개발합금의 감소량이 적었다. 개발합금이 A3003(시판품)과 비교하여 고온 접합 시에 필수불가결하게 받는 연신율에 대한 열의 영향이 상대적으로 적어 가공에 유리할 수 있다.
도 5는 A3003(시판품)과 개발합금으로 제조된 튜브의 결정립을 관찰 한 미세조직의 사진이다. A3003(시판품)은 열처리가 진행될수록 표면의 결정립이 조대화된 반면 개발합금은 열처리 횟수와 관계없이 표면에 가공결정립이 유지되어 강도, 연신율 및 내식성에 유리할 수 있다.
도 6은 A3003(시판품)과 개발합금으로 제조된 튜브의 석출물을 관찰한 미세조직의 사진이다. A3003(시판품)은 열처리가 진행될수록 석출물의 조대화된 반면 개발합금은 열처리 횟수와 관계없이 미세한 석출물이 유지되었다. 또한 A3003(시판품)은 실리콘(Si)과 철(Fe)이 함유된 내식성에 취약한 석출물이나 개발 합금은 지르코늄(Zr), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 망간(Mn) 함유된 내식성이 강하고 고온에서 안정된 석출물이다. 이는 강도, 연신율 및 내식성에 유리할 수 있다.
A3003(시제품) 개발합금
부식속도 상대비교 100% 53%
전술한 내용에 의해 [표 3]에 나타낸 것과 같이, 개발합금과 A3003(시판품)을 비교하였을 때, 부식속도가 절반 수준(53%)로 나타났으며, 이는 내식성 향상에 영향을 주는 지르코늄(Zr), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 망간(Mn)이 함유되고 내식성에 취약한 실리콘(Si), 마그네슘(Mg), 철(Fe) 및 구리(Cu)를 0.1 중량% 미만으로 제어했기 때문인 것으로 판단된다.
이하에서는, 전술한 조성비로 제조된 본 발명의 개발합금을 기존의 합금(시제품: A3003)과 비교하여, 특성 시험 결과에 대해 설명한다.
한편, 이하에서는, 본 발명의 개발합금을 '실시예'로 정의하고, 기존의 합금(시제품: A3003)을 '비교예'로 용어 정의한 후, 이를 혼용하여 설명한다.
샘플 제조 방법과 특성 시험 방법
1. 압출튜브
주조, 균질화를 거친 압출용 빌렛을 Ψ8.7*1t튜브로 압출 후 공인발을 통해 Ψ7*1t 샘플을 만든다.
2. 압연판재
주조, 균질화를 거친 압연용 슬라브 20t를 1t로 압연 후 분리되지 않은 샘플위에 레이저 용접을 수행한다.
3. SWAAT
압출튜브의 내부식성을 테스트하기위해 ASTM G85, Annex 3. 에 준하여 진행한다.
4. 반침지 가속화부식시험
압연판재의 내부식성을 테스트하기위해 5%NaCl용액에 샘플을 절반 정도를 침지시켜 진행한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 SWAAT 5000시간 U관 확대한 사진이다.
도 7을 참조하면, 실시예와 비교예에 따른 알루미늄 압출튜브를 열처리하지 않고, U자형태로 벤딩하여 시험 샘플을 준비하고, SWAAT 5,000시간 완료 결과를 확인할 수 있다.
시험 결과 비교예는 직관부 및 벤딩부에서 부식 및 Seamline 갈라짐 현상이 발생되는 것을 관찰할 수 있다.
이에 반해, 실시예는 육안으로 확인하여도, 비교예에 비해 부식 및 Seamline 갈라짐 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 비교예에 따른 튜브의 SWAAT 5000시간 직관을 확대한 사진이다.
도 8을 참조하면, 실시예와 비교예에 따른 알루미늄 직관 압출튜브 각각을 준비하고, 이에 대해 열처리를 1, 2, 3회(T1, T2, T3) 수행한 후, SWAAT 5,000시간 완료 결과를 확인하였다.
시험 결과 비교예는 열처리 횟수에 따라 부식 및 Seamline 갈라짐 현상이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
이에 반해, 실시예는 열처리 횟수에 의한 부식 및 Seamline 갈라짐 현상이 변화되지 않음을 확인할 있다. 즉, 실시예는 비교예에 비해 부식이 덜하고, Seamline 갈라짐이 발생하지 않아 내식성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 SWAAT 5000시간 직관 횡단면을 확대한 사진이다.
도 9을 참조하면, 실시예와 비교예에 따른 알루미늄 직관 압출튜브 각각을 준비하고, 이에 대해 열처리를 1, 2, 3회(T1, T2, T3) 수행한 후, SWAAT 5,000시간 완료 결과를 확인하였다.
시험 결과 비교예는 종단면을 확인한 결과, 열처리 횟수에 따라 부식 및 Seamline 갈라짐 현상이 발생하고, Seamline 갈라짐으로 인해 샘플이 분리되는 현상이 발생함을 확인할 수 있다.
또한, 비교예는 최대 부식 깊이도 611㎛(T0), 357㎛(T1), 225㎛(T2), 148㎛(T3)로 SWAAT 전의 두께(1100㎛) 대비, 대부분에서 절반이상 부식됨을 확인할 수 있다.
이에 반해, 실시예는 열처리 횟수에 의한 부식 및 Seamline 갈라짐 현상이 변화되지 않음을 확인할 있고, Seamline 갈라짐 현상이 거의 나타나지 않음을 확인할 수 있다.
또한, 실시예는 최대 부식 깊이도 800㎛(T0), 798㎛(T1), 762㎛(T2), 836㎛(T3)로 SWAAT 전의 두께(1100㎛) 대비, 실시예 비해 부식이 우수하게 억제됨을 확인할 수 있다.
구체적으로, 열처리를 진행하지 않은 상태에서의 최대 부식 깊이는 열처리 전의 두께 대비 72.7% 이내이고, 1회 열처리 후의 최대 부식 깊이는 열처리 전의 두께 대비 72.5% 이내이고, 2회 열처리 후의 최대 부식 깊이는 열처리 전의 두께 대비 69.3% 이내이고, 3회 열처리 후의 최대 부식 깊이는 열처리 전의 두께 대비 76% 이내인 것을 확인할 수 있다.
즉, 종단면을 살펴보아도, 실시예는 비교예에 비해 부식이 덜하고, Seamline 갈라짐이 발생하지 않아 내식성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 SWAAT 5000시간 U관 횡단면을 확대한 사진이다.
도 10을 참조하면, 실시예와 비교예에 따른 알루미늄 압출 튜브 각각을 준비하고, 이에 대해 열처리를 수행하지 않은 알루미늄 압출 튜브를 U자형태로 벤딩한 후, SWAAT 5,000시간 완료 결과를 확인하였다.
시험 결과 비교예는 횡단면을 확인한 결과, 부식 진행율이 상당함을 확인할 수 있다. 이에 반해, 횡단면을 살펴보아도, 실시예는 비교예에 비해 부식이 덜 발생하고 단면이 깨끗함을 확인할 수 있다.
또한, 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 SWAAT 5000시간 직관 종단면을 확대한 사진이다.
도 11을 참조하면, 실시예와 비교예에 따른 알루미늄 직관 압출튜브 각각을 준비하고, 이에 대해 열처리를 1, 2, 3회(T1, T2, T3) 수행한 후, SWAAT 5,000시간 완료 결과를 확인하였다.
비교예는 직관부의 부식상태 및 깊이를 측정한 결과, 부식 진행율이 상당함을 확인할 수 있다. 이에 반해, 종단면을 살펴보아도, 실시예는 비교예에 비해 부식이 덜 발생하고 단면이 깨끗함을 확인할 수 있다.
또한, 도 12은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 압연판재 반침지 가속화 부식시험 8~12주차 샘플의 부식노출표면상태를 나타내는 사진이다.
도 12를 참조하면, 실시예와 비교예에 따른 압하율 95% 압연판재 각각을 준비하고, 이에 대해 반침지 가속화 부식시험 8, 10, 12주차 진행한 결과를 확인할 수 있다.
여기서, 샘플의 나타난 가운데 선부분은 레이저용접을 모사한 부분이며, 이는 분리되지 않은 온전한 샘플 위에 반침지 가속화 부식시험 전(前) 레이저 용접을 실시하여 부식 영향을 알아보기 위함이다.
구체적으로, 반침지 시험은 5%NaCl 용액에 샘플을 반만 침지(샘플의 아래 부분만 침지) 시키고 이를 밀봉한 후, 용액온도를 49℃를 유지한 시험으로 SWAAT보다 가혹한 조건에서 소재의 부식성을 빠르게 알아보고자 하는 시험이다.
시험 결과 비교예는 침지된 부분이나 침지되지 않은 부분 모두 부식이 진행되어 관통된 부분이 존재함을 확인할 수 있으나, 이에 반해 실시예는 전체적으로 명확하게 부식된 전이되지 않음을 확인할 수 있다.
또한, 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 압연판재 용접부/기지의 경도분포를 나타낸 그래프 및 사진이다.
도 13을 참조하면, 실시예와 비교예에 따른 압하율 95% 압연판재 각각을 준비하고, 이에 대해 레이저 용접 모사부를 중심으로 경도를 측정하였다.
실시예와 비교예 모두 용접되지 않은 모재는 두 합금 모두 HV(0.025kg) 35 수준임을 확인할 수 있다.
하지만, 비교예는 용접부에서 HV(0.025kg) 50까지 증가함을 확인할 수 있으나, 실시예의 용접부는 모재와 유사한 수준을 유지하는 것을 확인할 수 있다.
이는, 비교예는 레이저용접의 영향을 받아 모재부/용접부의 경도차가 큰 반면, 실시예는 레이저 용접에 모재가 영향을 받지 않는 것을 확인할 수 있다.
즉, 향후 압연판재를 조관하여 전열관 생산 시 레이저 용접은 필수인데, 실시예는 레이저 용접의 영향이 적어, 소재 안정성이 우수함을 확인할 수 있다.
구체적으로, 실시예에서 레이저 용접 처리된 영역의 경도는 33 내지 37.5 HV(0.025kg)인 것을 확인할 수 있고, 레이저 용접 처리되지 않은 영역의 경도는 36 내지 37.5 HV(0.025kg)인 것을 확인할 수 있다.
즉, 실시예는 레이저 용접 처리된 영역의 경도가 레이저 용접 처리되지 않은 영역의 경도 대비 0.96배 내지 1.14배의 범위를 갖는 것으로, 이는 용접에 의한 영향이 저조한 것임을 확인할 수 있다.
또한, 도 14은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브와 기존 제품(A3003)의 압연판재 반침지 가속화 부식시험 12주차 샘플의 단면사진을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 실시예와 비교예에 따른 압하율 95% 압연판재 각각을 준비하고, 이에 대해 반침지 가속화 부식시험 12주차 진행한 후, 이에 대한 횡단면을 확인한다.
비교예와 실시예는 용접부에서 부식이 진행됨을 확인할 수 있으나, 비교예는 용접부 및 모재 전체에 걸쳐 부식이 강하게 진행되는 것을 확인할 수 있으나, 이에 반대로 실시예에서는 전체적으로 뚜렷하게 부식된 부분이 발생하지 않음을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 합금은 내부식성이 우수하며, 레이저 용접에 대한 영향을 적게 받아 이에 대한 신뢰성이 우수함을 확인할 수 있다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용 어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것 은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 지르코늄, 티타늄, 크롬, 망간, 실리콘, 마그네슘, 철, 구리, 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브.
  2. 제 1항에 있어서,
    지르코늄 0.2중량% 내지 1.0중량%;
    티타늄 0.05중량% 내지 0.15중량%;
    크롬 0.2중량% 내지 1.0중량%;
    망간 0.2중량% 내지 1.0중량%;
    실리콘 0중량% 초과 내지 1.0중량%;
    마그네슘 0중량% 초과 내지 1.0중량%;
    잔부가 알루미늄과 기타 불가피 한 불순물을 포함하는 조성범위를 갖는 것을 특징으로 하는 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금을 레이저 용접하는 경우,
    레이저 용접 처리된 영역의 경도는 레이저 용접 처리되지 않은 영역의 경도 대비 0.96배 내지 1.14배의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금을 580℃까지 20~30초간 승온 후 공냉을 실시하는 열처리를 진행하는 경우,
    1회 열처리 후의 비커스 경도는 열처리 전의 비커스 경도 대비 10% 이내로 감소하고,
    2회 열처리 및 3회 열처리 후의 비커스 경도는 1회 열처리 후의 비커스 경도 대비 감소하지 않는 것을 특징으로 하는 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브.
  5. 제 4항에 있어서,
    열처리를 진행하지 않은 상태, 1회 열처리 진행한 상태, 2회 열처리를 진행한 상태 및 3회 열처리를 진행한 상태 각각에서 SWAAT 부식 5,000시간으로 분석한 결과,
    열처리를 진행하지 않은 상태에서의 최대 부식 깊이는 열처리 전의 두께 대비 72.7% 이내이고,
    1회 열처리 후의 최대 부식 깊이는 열처리 전의 두께 대비 72.5% 이내이고,
    2회 열처리 후의 최대 부식 깊이는 열처리 전의 두께 대비 69.3% 이내이고,
    3회 열처리 후의 최대 부식 깊이는 열처리 전의 두께 대비 76% 이내인 것을 특징으로 하는 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브.
KR1020200124496A 2019-09-27 2020-09-25 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브 및 이의 제조방법 KR102457118B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190119293 2019-09-27
KR1020190119293 2019-09-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210037580A true KR20210037580A (ko) 2021-04-06
KR102457118B1 KR102457118B1 (ko) 2022-10-20

Family

ID=75473032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200124496A KR102457118B1 (ko) 2019-09-27 2020-09-25 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102457118B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11172388A (ja) * 1997-12-08 1999-06-29 Furukawa Electric Co Ltd:The エアコン配管用アルミニウム合金押出管材およびその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11172388A (ja) * 1997-12-08 1999-06-29 Furukawa Electric Co Ltd:The エアコン配管用アルミニウム合金押出管材およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102457118B1 (ko) 2022-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8668993B2 (en) Aluminum alloy clad material
KR101784581B1 (ko) 열교환기용 브레이징 시트 코어 합금
EP3336215B1 (en) Method for producing aluminum alloy rolled material for molding processing having superior bending workability and ridging resistance
US6743396B2 (en) Method for producing AlMn strips or sheets
JPS5831383B2 (ja) アルミニウム合金製熱交換器用フィン材およびその製造法
EP2791378B1 (en) Aluminium fin alloy and method of making the same
EP1892308B1 (en) Aluminium piping material for automobile heat exchanger
EP1580286B1 (en) High strength long-life aluminium tube material with high sagging resistance
US6638376B2 (en) Aluminum alloy piping material having an excellent corrosion resistance and workability
US20220220588A1 (en) Superplastic-forming aluminum alloy plate and production method therefor
JP4856368B2 (ja) 成形加工性に優れたアルミニウム合金フィン材
KR20210037580A (ko) 내식성이 향상된 전열관용 알루미늄 합금 튜브 및 이의 제조방법
JP2001342532A (ja) アルミニウム合金配管材およびその製造方法
KR20150127875A (ko) 새그 저항성과 희생방식성이 우수한 브레이징용 고강도 클래드재와 이 클래드재의 제조 방법
JP2001105173A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金複合材料とその製造方法
JPH02129333A (ja) 熱交換器用アルミニウムブレージングシート
JP5552181B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材
JPS62211360A (ja) 耐食性に優れた熱交換器用Ａｌ合金管材の製造方法
JP6090734B2 (ja) 熱交換器フィン用アルミニウム合金板
JPH04301055A (ja) 深絞り性に優れた成形加工用アルミニウム合金板材の製造法
JPH0931614A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金製高強度高耐熱性フィン材の製造方法
JP2024071270A (ja) Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板及びその製造方法
JP3209389B2 (ja) 硬ろう付け加熱後の膨張率が小さい熱交換器用耐熱銅合金板及びその製造方法
JPS6189498A (ja) 水冷式Ａｌ合金製熱交換器の冷却水管
KR101453427B1 (ko) 열교환기용 내측 라이너 및 핀 재료

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant