NL1016977C2 - Aluminiumlegeringen met optimale combinaties van vormbaarheid, bestandheid tegen corrosie en warme verwerkbaarheid, en werkwijzen van toepassing. - Google Patents

Description

t f

Korte aanduiding: Aluminiumlegeringen met optimale combinaties van vormbaarheid, bestandheid tegen corrosie en warme verwerkbaarheid, en werkwijzen van toepassing.

5 De onderhavige ui tvi ndi ng heeft betrekki ng op al umi ni um- legeringen met optimale combinaties van vormbaarheid, soldeerbaarheid, bestandheid tegen corrosie en warme verwerkbaarheid, en op werkwijzen van toepassing, en in het bijzonder op aluminiumlegeringen met gecontroleerde gehaltes mangaan en ijzer, en een gecontroleerde chemische structuur en 10 gehaltes intermetaaldeeltjes ter verschaffing van een optimaal gedrag in bepaalde applicaties, zoals warmtewisselaars.

Volgens de stand van de techniek zijn aluminiumlegeringen dé legeringen die voor warmtewisselaarapplicaties worden toegepast. Deze legeringen worden gekozen op basis van hun gewenste combinatie van 15 sterkte, laag gewicht, goede thermische en elektrische geleidbaarheid, soldeerbaarheid, optimale bestandheid tegen corrosie en vormbaarheid.

Bijzondere applicaties voor warmtewisselaars omvatten automobielverwarmingslichamen, radiatoren, verdampers, condensors, met lucht beladen koelers en transmissie-motoroliekoelers. Een bijzondere 20 applicatie die een juiste combinatie van eigenschappen vereist, is het leidingwerk voor radiatoren, condensors en dergelijke. In deze applicaties is vinplaatmateriaal of koelribplaat ("fin stock") aangebracht tussen opgestapeld leidingwerk en eindplaten die het warmte overdragende media vervoeren. Het leidingwerk is gesitueerd tussen kopplaten die de stroming 25 van het warmte overdragende medium tussen de lagen van het leidingwerk doorsturen en die ook de warmtewisselaarinlaten en -uitlaten kunnen bevatten.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is het leidingwerk gevormd tot een U-vorm en ingepast door de openingen in het vinplaatmateri-30 aal en ook door de openingen in eindplaten grenzend aan de vinplaatmateri- ? jm 2 aaleïnden. Wanneer het leidingwerk is ingebracht, wordt het leidingwerk i nwendig en di ametri sch geëxpandeerd om het metaal -op-metaal contact tussen het vinplaatmateriaal en de eindplaat, en de warmteuitwisseling tussen het leidingwerk en het vi npl aatmateriaal te maximaliseren. Na het insteken 5 en de expansie strekken de vrije uiteinden van het leidingwerk zich uit tot achter het vinpl aatmateriaal en de eindplaat voor bevestiging aan het kopverdeelstuk. De lengte van de extensie van het leidingwerk verder dan het vinpl aatmateriaal en de eindplaat, indien eenmaal geëxpandeerd, is kritisch voor de opvolgende kopverdeelstukbevestiging. Deze hoogte, die 10 zich uitstrekt tot achter de eindplaat na het expansieproces, wordt vaak aangeduid als een "uitsteekhoogte" ("stickup height"). Indien de lengte voor de kopverdeel-stukbevestiging onvoldoende is op slechts een van de vele leidingen die zijn doorgeschoten in het vinpl aatmateriaal, moet de volledige warmtewisselaar worden verworpen. Als een deel van de expansie 15 wordt het leidinguiteinde ook beivormig met een beldiameter. Het meten van de ui tsteekhoogte en de beldiameter geeft een goede maat van het vormi ngsgedrag en kan al s een standaard worden toegepast om vast te stel 1 en of het samenstel verder kan worden verwerkt tot een volledige warmtewisselaar.

20 Gedurende de expansiestap zal het leidingwerk de dimensie hiervan veranderen, krimpen van de oorspronkelijk geïnstalleerde lengte hiervan. Deze krimp kan resulteren in een reductie in de uitsteekhoogte van de vrije uiteinden van het leidingwerk die zich uitstrekt tot achter het vinplaatmateriaal en de eindplaat voor 25 kopbevestiging, en het verwerpen van de warmtewisselaar. Naast de andere mechanische eigenschappen die met aluminiumlegeringen zijn verbonden, welke materialen in het bijzonder in warmtewisselaarapplicaties worden toegepast, is aldus deze "uitsteekhoogte" cruciaal, en de legeringen moeten de noodzakelijk vormbaarheid bezitten om expansie mogelijk te maken zonder 30 excessieve krimp en dergelijke.

3

Een huidige legering die in deze typen applicaties wordt toegepast, isAA3102. De Aluminum Association specificeert, in gewichtsper-centage, een samenstellingshoeveelheid voor deze legering van tot 0,40% silicium, tot 0,7% ijzer, tot 0,1% koper, tussen 0,05% en 0,40% mangaan, 5 tot 0,05% zink, tot 0,03% titaan, waarbij de resterende hoeveelheid aluminium en onvermijdbare onzuiverheden is, waarbij elke onzuiverheid overeenkomt met een waarde tot 0,03%, en de totale onzuiverheden tot 0,10%. Deze legering bezit een voortreffelijke vormbaarheid maar een slechte bestandheid tegen corrosie. Dienovereenkomstig, hoewel de legering zich 10 bij het vervaardigen van warmtewiselaars ideaal gedraagt, moet de legering voor bescherming tegen corrosie van een laag worden voorzien.

Er wordt verondersteld dat de in de matrix van AA3102 aangetroffen intermetaaldeeltjes bijdragen aan de goede vormbaarheid hiervan. Fig. 1 vertoont een schematische weergave van een micro-opname 15 van een AA3102-legering. De schematische weergave vertoont een matrix van aluminium aangeduid met verwijzingscijfer 1 en een volumefractie intermetaaldeeltjes 3 verdeeld over de matrix van de legering. Deze verdeling bedraagt in het algemeen ongeveer 3,0 vol.% intermetaal deeltjes in deze legeringen volgens de stand van de techniek. Op hetzelfde moment 20 zijn de deeltjes 3 hoofdzakelijk FeAl3, welke deeltjes een elektrolytische potentiaal bezitten die aanzienlijk verschilt van de aluminiummatrix. Zoals hierna nader zal worden toegelicht, waarbij FeAl3 minder negatief is dan de matrix van zuiver aluminium, corrodeert de matrix eerst onder SWAAT-omstandigheden. Het SWAAT-corrosie-onderzoek maakt gebruik van een algemeen 25 bekende teststandaard, te weten ASTM G85 Annex 3, en behoeft voor een verder begrip van de onderhavige uitvinding geen verdere toelichting. Dienovereenkomstig bezit AA3102 een slechte bestandheid tegen corrosie en moet, indien toegepast in warmtewisselaarapplicaties, van een laag worden voorzien.

jt,* 4

Andere legeringen zijn ontwikkeld, zoals beschreven in de Amerikaanse octrooi schriften 5.906.689 en 5.976.278 ten name van Sircar (welke documenten hierna volledig als ingelast kunnen beschouwd), welke legeringen een hoge warme verwerkbaarheid en verbeterde bestandheid 5 tegen corrosie verschaffen. De bestandheid tegen corrosie van deze legeringen is dusdanig beter dan de legeringen volgens de stand van de techniek dat de noodzaak voor het aanbrengen van een deklaag op de legeringen is vervallen. Een reden hiervoor is dat het aantal intermetaal-deeltjes, bijvoorbeeld FeAl3, die de bestandheid tegen corrosie nadelig 10 beïnvloeden, minder is. Deze nieuwe legeringen ontberen echter de intermetaaldeeltjesdistributie/dichtheid die in AA3102 bestaat. Zoals uit fig. 2 kan worden waargenomen, bezitten deze zeer goed tegen corrosie bestand zijnde legeringen een matrix 5 en gedispergeerde intermetaaldeel-tjes 7. De schematische weergave volgens Fig. 2 vertoont slechts ongeveer 15 0,1% volumefractiedistributie van de intermetaaldeeltjes 7. Als gevolg van de geringere volumefractie intermetaaldeel tjes 7 ontberen deze legeringen soms de vereiste vormbaarheid voor bepaalde handelingen ter vervaardiging van warmtewisselaars.

Dienovereenkomstig bestaat er een behoefte aan het 20 verschaffen van een aluminiumlegeringssamenstelling die vormbaarheid, warme verwerkbaarheid en bestandheid tegen corrosie in één legering combineert, en daarnaast bestaat er een behoefte aan een legering die in het bijzonder geschikt is voor de bijzondere toepassing in het vervaardigen van warmtewisselaars en de applicaties hiervan.

25 Een eerste doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een aluminiumlegering die een optimale combinatie van warme verwerkbaarheid, soldeerbaarheid, bestandheid tegen corrosie en vormbaarheid bezit.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het 30 verschaffen van een werkwijze ter bereiding van de onderhavige aluminium- 5 legering om te worden toegepast in warmtewisselaarapplicaties, of een werkwijze ter bereiding van de legering tot een plaat of strook, in plaats van leidingwerk om te worden toegepast in andere applicaties waarbij de combinatie van voortreffelijke bestandheid tegen corrosie, soldeerbaarheid 5 en vormbaarheid is gewenst. Een plaatproduct kan ook worden toegepast ter vervaardiging van leidingen, zoals die worden aangetroffen in bijzondere radiatoren en verwarmingstoestellen.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het vervaardigen van voorwerpen die 10 het vormen van de legeringen, in het bijzonder het expanderen van de legeringen, vereist. Met name is de onderhavige werkwijze gericht op verbeteringen bij het vervaardigen van warmtewisselaars waarbij het leidingwerk wordt geëxpandeerd als een deel van het vervaardigingsproces.

Een ander aspect van de onderhavige uitvinding is het 15 vermogen om de vormbaarheid te verbeteren en te voorzien in een voortreffelijke bestandheid tegen corrosie in een aluminiumlegering zonder dat de warme verwerkbaarheid significant wordt beïnvloed, zoals vergeleken met gebruikelijke legeringen en de legeringen die zijn beschreven in de Amerikaanse octrooi schriften 5.906.689 en 5.976.278 ten name van Sircar. 20 Andere doelstellingen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen na het lezen van de volgende beschrijving duidelijk worden.

Om aan de hi ervoor genoemde doel stel 1 i ngen en voordel en te voldoen voorziet de onderhavige uitvinding in een voorwerp van een 25 aluminiumlegering dat uit een legeringssamenstelling is vervaardigd, omvattende, in gewichtspercentage: tussen ongeveer 0,05% en 0,5% silicium, een hoeveelheid ijzer tussen ongeveer 0,1% en tot 1,0%, een hoeveelheid mangaan tot ongeveer 2,0%, 30 tussen ongeveer 0,06% en 1,0% zink, 6 tussen ongeveer 0,03% en 0,35% titaan, waarbij de resterende hoeveelheid aluminium en onvermijdbare onzuiverheden is, waarbij de verhouding tussen mangaan en ijzer is 5 gehandhaafd tussen een waarde groter dan ongeveer 0,5 en minder dan of gelijk aan een waarde van ongeveer 6,0, en waarbij de totale hoeveelheden ijzer en mangaan groter dan ongeveer 0,30% zijn, zodat het voorwerp intermetaalverbindingen bevat die door een aluminiummatrix zijn gedispergeerd in een volumefractie van het voorwerp van ten minste 0,5%, 10 bij voorkeur ten minste ongeveer 2,0%, en waarbij het verschil in elektrolytische potentiaal tussen een aluminiummatrix van het voorwerp en de intermetaalverbindingen minder dan ongeveer 0,2 volt bedraagt. De intermetaal verbindingen kunnen een aspectverhouding van minder dan ongeveer 5,0 bezitten. De intermetaalverbindingen kunnen in afmeting variëren van 15 ongeveer 0,5 tot 5 micrometer.

Volgens een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm is de verhouding tussen mangaan en ijzer verder beperkt tot een benedengrens van 0,75 en een bovengrens van ongeveer 5,0, met name bij voorkeur tussen 1,0 en 4,0, en de totale hoeveelheid mangaan en ijzer 20 beraagt ten minste 0,6%, en met name bij voorkeur tussen 0,7% en 1,2%.

De onderhavige legering wordt bij voorkeur toegepast in extrusieprocessen die leidingwerk maken, in het bijzonder extrusiepro-cessen die zijn ontworpen om leidingwerk voor warmtewisselaars te maken. De legering kan ook worden toegepast in een plaatvorm waarbij vormbaarheid 25 van belang is.

Volgens een ander aspect van de onderhavige uitvinding is de onderhavige legering met name geschikt voor werkwijzen ter vervaardiging van warmtewisselaars die een expansiestap van het leidingwerk toepassen. De legeringssamenstelling volgens de onderhavige uitvinding, 30 indien geëxpandeerd als een deel van deze werkwijzen, is voortreffelijk 7 op het gebied van vormbaarheid en verschaft de vereiste uitsteekhoogte die voor het vervaardigingsproces noodzakelijk is. Een bij voorkeur toegepaste leidingafmeting is een diameter van 6 mm maar andere afmetingen kunnen ook worden toegepast.

5 De onderhavige uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het verbeteren van de bestandheid tegen corrosie en de vormbaarheid van een voorwerp van een aluminiumlegering, zonder dat verlies optreedt van de warme verwerkbaarheid door te voorzien in een alumiuniumle-geringssamenstelling die de volgende bestanddelen, in gewichtspercentage, 10 omvat: tussen ongeveer 0,05% en 0,5% silicium, een hoeveelheid mangaan tot ongeveer 2,0%, een hoeveelheid ijzer tussen ongeveer 0,1% en tot ongeveer 1,0%, 15 tussen ongeveer 0,03% en 0,35% titaan, en tussen ongeveer 0,06% en 1,0% zink, waarbij de resterende hoeveelheid aluminium en onvermijdbare onzuiverheden is, en het vormen van het voorwerp, waarbij de verhouding tussen mangaan en ijzer in de samenstelling wordt gestuurd 20 op een waarde tussen ongeveer 0,5 en 6,0, en waarbij de totale hoeveelheid ijzer en mangaan in de samenstel ling zodanig wordt gestuurd dat deze groter dan ongeveer 0,3% is om aldus een uiteindelijke microstructuur in het voorwerp te vormen die meer dan ongeveer 0,5% volumefractie intermetaal verbindingen bezit, waarbij de intermetaalverbindingen een aspectverhouding 25 van minder dan 5,0 bezitten, en waarbij het elektrolytisch potentiaalverschil tussen een aluminiummatrix van het voorwerp en de intermetaal verbindingen minder dan ongeveer 0,2 volt bedraagt.

Hierna wordt verwezen naar de tekeningen van de onderhavige uitvinding.

8

Fig. 1 is een schematische weergave van een micro-opname van een AA3102-legering die de intermetaaldeeltjes en de verdeling hiervan weergeeft.

Fig. 2 is een schematische weergave van een micro-opname 5 van een legering volgens het Amerikaans octrooi schrift 5.906.689, welke weergave intermetaaldeeltjes en de verdeling hiervan weergeeft.

Fig. 3 is een schematische weergave van een spectroscopische grafiek van een energieverdeling die de samenstel 1 ings-bestanddelen van de intermetaaldeeltjes van AA3102 en de intermetaaldeeltjes van de 10 in het Amerikaans octrooi schrift 5.906.689 beschreven legering weergeeft.

Fig. 4 is een schematische weergave van een spectroscopische grafiek van een energieverdeling die de samenstellingsbestanddelen van intermetaaldeeltjes van een legering volgens de onderhavige uitvinding weergeeft.

15 Fig. 5 is een grafiek met parameters die de grenzen voor ijzer en mangaan voor de onderhavige uitvinding weergeeft.

Fig. 6 is een schematische weergave van een micro-opname die intermetaaldeeltjes van een legering weergeeft die een overmaat hoeveelheid mangaan bezit indien vergeleken met ijzer.

20 Fig. 7 is een grafiek die voor een aantal aluminiumlege- ringen de totale hoeveelheid ijzer en mangaan vergelijkt met de hoeveelheid mangaan uit oplossing.

Fig. 8 is een grafiek die de verhouding onoplosbaar mangaan ten opzichte van ijzer vergelijkt als functie van de piekhoogtever-25 houding voor EDS-uitleeswaarden.

Fig. 9 is een grafiek die het effect van de gehaltes ijzer en mangaan op de uitsteekhoogte voor verschillende legeringen weergeeft.

De onderhavige uitvinding verschaft wezenlijke 30 vorderingen op het gebied van aluminiumlegeringen voor bijzondere * 9 toepassing in warmtewisselaartoepassingen waarbij bestandheid tegen corrosie, vormbaarheid, soldeerbaarheid en warme verwerkbaarheid zijn vereist. De term "warme verwerkbaarheid" is bedoeld om alle warme verwerkingstechnieken te omvatten, inclusief walsen, extruderen en 5 dergelijke. De term "bijzondere toepassing" heeft betrekking op het vervaardigen van leidingwerk onder toepassing van de onderhavige legering, waarbij het leidingwerk wordt gekoppeld met vinplaatmateriaal en geëxpandeerd als een deel van een proces ter vervaardiging van een warmtewisselaar.

10 De onderhavige aluminiumlegering wordt op maat gemaakt door instelling van de gehaltes mangaan en ijzer onder handhaving van de noodzakelijke volumefractie en chemische structuur van intermetaaldeeltjes om een onverwachte combinatie van vormbaarheid, extrudeerbaarheid en bestandheid tegen corrosie te berei ken. Leidingwerk voor warmtewisselaars, 15 in het bijzonder condensors, kan zonder enig probleem worden gestoken in stapels vinplaatmateriaal, geëxtrudeerd en/of gebogen tot een U-vorm, te weten zij bezit minimale of geen oppervlaktedefecten, zoals sinaasappelhuid, plooi vorming en dergelijke. Het leidingwerk kan worden ingestoken in vinplaatmateriaal en geëxpandeerd zonder het nadelig beïnvloeden van 20 de beschikbare uitsteekhoogte. Daarnaast is de bestandheid tegen corrosie ten minste gelijk aan bekende legeringen voor toepassing in warmtewisselaars die geen deklagen vereisen, en er wordt verondersteld dat de bestandheid tegen corrosie zelfs beter is dan dergelijke legeringen. Het moet duidelijk zijn dat de metingen van de bestandheid tegen corrosie 25 tussen de legeringen volgens de stand van de techniek en de onderhavige legeringen vanuit betrouwbaarheidsoogpunt zijn uitgevoerd onder toepassing van de SWAAT-teststandaarden en omstandigheden.

In een uitvoeringsvorm bezit het voorwerp van de aluminiumlegering een samenstelling die de volgende bestanddelen, in 30 gewichtspercentage, omvat: 10 tussen ongeveer 0,05% en 0,5% silicium, een hoeveelheid ijzer tussen ongeveer 0,1% en tot 1,0%, tot ongeveer 0,7% koper, bij voorkeur tot ongeveer 0,5%, met name bij voorkeur tot ongeveer 0,35%, en in het bijzonder minder dan 5 ongeveer 0,03%, een hoeveelheid mangaan tot ongeveer 2,0%, minder dan of gelijk aan ongeveer 1,0% magnesium, bij voorkeur minder dan ongeveer 0,5%, met name bij voorkeur minder dan ongeveer 0,1% en in sommige uitvoeringsvormen in wezen mangesiumvrij, 10 tot ongeveer 0,5% chroom, tussen ongeveer 0,06% en 1,0% zink, minder dan ongeveer 0,01% nikkel, tussen ongeveer 0,03% en 0,35% titaan, minder dan ongeveer 0,3% zirconium, 15 waarbij de resterende hoeveelheid aluminium en onvermijdbare onzuiverheden is, waarbij het intermetaalverbindingen bevattende voorwerp een aspectverhouding van minder dan ongeveer 5,0 bezit, waarbij de verhouding tussen mangaan en ijzer wordt gehandhaafd tussen groter dan ongeveer 0,5 en minder dan of gelijk aan ongeveer 6,0, en 20 waarbij de totale hoeveelheden ijzer en mangaan groter dan ongeveer 0,30%, met name bij voorkeur groter dan ongeveer 0,32% zijn en een bij voorkeur toegepast gebied tussen ongeveer 0,6% en 3,0% omvatten. Een zelfs meer de voorkeur verdienend gebied van de totale hoeveelheid mangaan en ijzer varieert van ongeveer 0,8% tot 1,0%.

25 De onderhavige uitvinding kan ook worden gezien als een aluminiumlegering die intermetaal verbindingen (deeltjes) gedispergeerd door de legering bevat, waarbij de verbindingen een volumefractie van ten minste 0,5%, bij voorkeur groter dan 3,0% bezitten, een aspectverhouding van minder dan 5,0 bezitten, een afmeting variërend van 0,5-5,0 micrometer 30 in de korte dwarsrichting bezitten, een verschil in elektrolytisch

t I

11 potentiaal van minder dan 0,2 volt, bij voorkeur 0,1 volt bezitten, tussen de intermetaal verbindingen en aluminiummatrix. Een manier om deze oplossing te bereiken is het aan de legering zodanig veranderen van de elementtoevoe-gingen dat de hiervoor gegeven informatie wordt herhaald.

5 De hoeveelheid intermetaal deeltjes is een functie van het gehalte ijzer en mangaan. Indien te weinig ijzer en mangaan in de legering aanwezig zijn, indien bijvoorbeeld de totale hoeveelheid Mn + Fe ongeveer 0,3% bedraagt, zullen onvoldoende intermetaaldeeltjes worden gevormd, en de vormbaarheid zal in gevaar worden gebracht. Op hetzelfde 10 moment moet het evenwicht tussen ijzer en mangaan zodanig zijn dat de intermetaalverbindingen hoofdzakelijk (Fe,Mn)Al6 of MnAl6, of een combinatie hiervan, zijn om de hiervoor besproken problemen van corrosie te voorkomen. Dit evenwicht wordt tot stand gebracht door het toepassen van de verhoudings- en hoeveel heidsgrenzen voor ijzer en mangaan volgens 15 de onderhavige uitvinding.

Meer de voorkeur verdienende gebieden voor de elementen zink, silicium, magnesium, koper, titaan, chroom, nikkel en zirconium kunnen worden aangetroffen in het Amerikaans octrooi schrift nr. 5.976.278 ten name van Sircar.

20 Met name de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvatten het nader aangeven van de ondergrens van de Mn/Fe-verhouding, welke verhouding tussen ongeveer 0,75, of ongeveer 1,0, met name bij voorkeur ongeveer 1,5, in het bijzonder ongeveer 2,0 en zelfs 2,5 moet bedragen.

25 De bovengrens van de Mn/Fe-verhouding kan variëren van het hiervoor genoemde getal van 6,0 tot een de voorkeur verdienende bovengrens van 5,0, met name een bovengrens van 4,0 en in het bijzonder een bovengrens van ongeveer 3,0.

Hoewel de bovenste en onderste samenstellingsgrenzen 30 van ijzer en mangaan in fig. 5 zijn weergegeven in termen van hoeveelheden 12 mangaan en ijzer» omvat een de voorkeur verdienende bovengrens van ijzer een waarde van ongeveer 0,7%, met name ongeveer 0,5%, in het bijzonder ongeveer 0,4%, 0,3% en 0,2%.

Volgens een soortgelijke wijze variëren de voorkeur 5 verdienende bovengrenzen voor mangaan van de hiervoor genoemde waarde van 2,0% tot met name de voorkeur verdienende waarden van 1,5%, in het bijzonder 1,0%, met name waarden van ongeveer 0,75%, zelfs 0,7%, 0,6% of 0,5%.

Een de voorkeur verdienende ondergrens van ijzer 10 bedraagt 0,20%. Een de voorkeur verdienende ondergrens van mangaan bedraagt ongeveer 0,5%.

De hoeveelheid of volumefractie intermetaaldeeltjes moet zodanig zijn dat de aluminiumlegering de vormbaarheid bezit om te worden geëxpandeerd. Daarnaast moet de chemische deeltjesstructuur zodanig 15 worden gekozen dat er geen verlies van bestandheid tegen corrosie is. Zoals hiervoor reeds is genoemd, bezit de AA3102-legering volgens de stand van de techniek deeltjes in een hoeveelheid van ongeveer 3,0 volume%, welke deeltjes hoofdzakelijk FeAl3 zijn, welke deeltjes de bestandheid tegen corrosie nadelig beïnvloeden.

20 Er wordt verondersteld dat dit kan worden vastgesteld door middel van energiedispersiespectroscopie (EDS)-grafieken die zijn gemaakt op basis van legeringen volgens de stand van de techniek en legeringen volgens de onderhavige uitvinding. Deze grafieken identificeren de samenstelling van de geanalyseerde deeltjes door pieken weer te geven 25 die aan een bijzonder element zijn verbonden. Er geldt dat hoe hoger de piek is, hoe meer overheersend dat element in de samenstelling van het deeltje aanwezig is. Fig. 3 is een schematische weergave van een dergelijke grafiek voor de in fig. 1 weergegeven intermetaaldeeltjes, te weten een AA3102-legering. Deze figuur toont aan dat de deeltjes van de AA3102-30 legering hoofdzakelijk FeAl3 zijn. Hoewel dit niet is aangegeven, werden 13 EDS-grafieken van de deeltjes van de legering volgens fig. 2, te weten de in het Amerikaans octrooischrift 5.906.689 beschreven legering, ook gemaakt. In overeenstemming met de chemische structuur van de in AA3102 aangetroffen deeltjes en weergegeven in fig. 1, zijn de in fig. 2 5 weergegeven deeltjes, afkomstig van de in het Amerikaans octrooischrift 5.906.689 beschreven legering, ook hoofdzakelijk FeAl3.

Ter vergelijking werden EDS-grafieken samengesteld uit de intermetaaldeeltjes volgens de onderhavige legering waarvan een grafiek hiervan in fig. 4 schematisch is weergegeven. Deze grafiek vertoont een 10 piek van mangaan die de in fig. 3 weergegeven piek overschrijdt, hetgeen aldus aangeeft dat de deeltjes van de onderhavige legering hoofdzakelijk (Fe,Mn)Al6 zijn. Op basis van de hierna toegelichte redenen draagt de chemische structuur van de in de onderhavige legering aangetroffen deeltjes bij aan de verhoogde bestandheid tegen corrosie. Deze deeltjes zijn niet 15 van dezelfde chemische structuur als werd aangetroffen in de AA3102-legering of de legering volgens het Amerikaans octrooischrift 5.906.689.

Ten aanzien hiervan kan worden opgemerkt dat de bestandheid tegen corrosie van aluminium wordt beïnvloed door de chemische potentiaal van intermetaaldeeltjes in de aluminiummatrix. In het bijzonder 20 bezit mangaan in termen van bestandheid tegen corrosie een belangrijk effect op aluminium en de legeringen hiervan. In aluminium gevormde mangaanverbindingen bezitten elektrolyt!sche potentiaalwaarden die ten hoogste slechts een aantal mV van de potentiaal waarde van aluminium verschillen. Tabel I geeft de potentiaalwaarden van een aantal aluminiumle-25 geringen en verbindingen weer. Op basis van tabel I is er praktisch geen verschil of mangaan in oplossing in aluminium of als verbindingen is, hetgeen aldus aangeeft dat aluminium-mangaanlegeringen niet vatbaar zijn voor intergranulaire of spanningcorrosie. Deze gelijkenis van potentiaal betekent ook dat pitcorrosie is beperkt: zelfs wanneer de verbinding minder 14 elektronegatief dan aluminium is, is de hoeveelheid aluminium die corrodeert om de verbinding te beschermen, minimaal.

Bovendien is een geringe hoeveelheid koper, in de orde van 0,05-0,20% Cu, opgelost in het aluminium, voldoende om de potentiaal 5 van aluminium naar de positieve zijde van de verbindingen te brengen. Hoewel de aanwezigheid van koper de neiging heeft om de mate van aanval te verhogen, indien het potentiaal van de matrix positief is ten opzichte van die van de verbinding, corrodeert slechts de verbinding en de pit is kleiner en ondieper. Aldus wordt in koperbevattende legeringen het verlies 10 van gewicht enigszins verhoogd, maar de penetratiediepte wordt verlaagd. Onder sommige corrosieve omstandigheden maakt dit gedrag de aluminium-mangaangelegering meer bestand tegen pitcorrosie dan aluminium. Hoewel het aantal verbindingdeeltjes in aluminium-mangaanlegeringen veel groter is en aldus veel meer pitten ontwikkelen, maakt het feit dat slechts de 15 verbindingdeeltjes corroderen, maar niet de matrix rond deze deeltjes, de pitvorming minder serieus dan in aluminium waarin de matrix corrodeert om de ijzerbevattende verbindingen te beschermen.

IJzer- en ijzersi 1 iciumverbindingen in aluminiumlege-ringen zijn sterk positief ten opzichte van de aluminiummatrix waardoor 20 aldus pitvorming van de matrix ter bescherming van de verbindingen ernstig kan zijn. Indien ijzer en silicium worden geabsorbeerd in de (Fe,Mn)Al6-of de (FeMn)3-Si2Al15-verbindingen, verdwijnt het verschil van potentiaal tussen verbindingen en matrix, en de pitvorming wordt aanzienlijk verlaagd, indien niet geëlimineerd. Bovendien heeft silicium de neiging om een 25 neerslag te vormen uit vaste oplossing en bij de korrelgrenzen neerslag-vrije zones te vormen die in de legeringen een milde vatbaarheid voor intergranulaire corrosie introduceren. Deze vatbaarheid is gering en verschijnt slechts in bijzondere corrosieve omstandigheden maar kan eenvoudig worden geëlimineerd door het toevoegen van mangaan aan de 30 legering om het silicium te absorberen in een mangaan-siliciumverbinding.

15

Deze corrosiereducerende effecten zijn maximaal in legeringen zonder grotere hoeveelheden koper, magnesium, zink, hoewel mangaan de bestandheid tegen corrosie ook op de complexe legeringen verbetert.

5 Tabel I.

Elektrische potentiaal van een aantal aluminiumlegeringen en verbindingen in een NaCl-H202-oplossing, tegen een 0,1 N Calomelelektrode, in volt.

_Legering__Potentiaal (V)_ 10 _Al (hoge zuiverheid)__-0,85 _ _Al + 1% Mn in oplossing__-0,85___

MnAlg__-0,85_

FeMnAl 1?__-0,84_

FeAl,__-0,56_ 15 Fe25iAl8_ -0,58_

Zoals hiervoor is weergegeven, maakt fig. 4 duidelijk 20 dat de intermetaaldeeltjes volgens de onderhavige legering (Fe,Mn)Al6-deeltjes zijn. Op basis van de hiervoor genoemde bespreking van de elektrolytische potentiaal komen deze (Fe,Mn)Al6-deeltjes vanuit het oogpunt van elektrolytische potentiaal meer nauwkeurig overeen met de aluminiummatrix. Dienovereenkomstig ontbreekt in de onderhavige 25 samenstelling het corrosiefenomeen dat is verbonden met AA3102 onder SWAAT-omstandigheden, te weten de FeAl3-deeltjes verschillen in elektrolytische potentiaal aanzienlijk van de aluminiummatrix. De onderhavige legering vertoont daardoor niet de corrosieproblemen van AA3102 maar bezit nog steeds een voortreffelijke vormbaarheid.

16

In de onderhavige legering verdient het de voorkeur een volumefractie van ten minste ongeveer 2,0% intermetaalverbindingen te bezitten, waarbij een meer de voorkeur verdienende volumefractie ten minste 3,0% bedraagt. Micro-opnamen van de onderhavige legering bevestigen 5 dat de volumefractieverdeling van de intermetaal deeltjes in overeenstemming is met die van de AA3102-legering volgens fig. 1. Er wordt verondersteld dat deze volumefractie van intermetaal deeltjes bijdraagt aan de verbeterde vormbaarheid van de uitvinding ten opzichte van bepaalde legeringen, zoals die zijn beschreven in het Amerikaans octrooi schrift 5.906.689.

10 Fig. 5 toont in grafische weergave de legeringssamenstel1ing in termen van de grenzen van mangaan en ijzer. De uitvinding in de breedste uitvoeringsvorm hiervan wordt verondersteld het door ruimte F omgeven gebied te omvatten, met de meer smalle en de voorkeur verdienende grenzen zoals hiervoor beschreven. Ruimte F bezit de optimale combinatie van 15 vormbaarheid, warme verwerkbaarheid en bestandheid tegen corrosie ten opzichte van andere legeringen volgens de stand van de techniek. Bijvoorbeeld bezit AA3102 in het algemeen een Mn/Fe-verhouding die minder dan 0,5% bedraagt, waardoor deze in ruimte D valt. Een dergelijke verhouding resulteert in de vorming van intermetaalverbindingen die 20 hoofdzakelijk FeAl3 zijn, waarbij deze intermetaal verbindingen bevorderlijk zijn voor galvanische corrosie-effecten. Andere legeringen volgens de stand van de techniek, zoals die zijn beschreven in het Amerikaans octrooischrift 5.906.689, bezitten een onvoldoende volumefractie intermetaal verbindingen waardoor zij in ruimte B terechtkomen en een goede vormbaarheid ontberen. 25 In Fig. 5 is sprake van een aantal gebieden A-F, welke gebieden als volgt kunnen worden toegelicht: A = een goede bestandheid tegen corrosie maar een slechte vormbaarheid, op basis van onvoldoende volumefractie van intermetaal verbindingen 30 17 B = goede bestandheid tegen corrosie maar slechte vormbaarheid, op basis van onvoldoende volumefractie van intermetaalverbindingen C - slechte bestandheid tegen corrosie en slechte vormbaarheid, op basis 5 van onvoldoende volumefractie van intermetaal verbindingen en i ntermetaaldeeltjessamenstel1i ng D = slechte bestandheid tegen corrosie, op basis van intermetaalsamenstel 1 i ng maar goede vormbaarhei d, op basi s van vol doende vol umefrac-10 tie van intermetaalverbindingen E = goede bestandheid tegen corrosie maar slechte vormbaarheid, op basis van overmaat Mn/Fe-verhouding 15 F = ideale bestandheid tegen corrosie, vormbaarheid en extrudeerbaar-heid

Er wordt verondersteld dat verhoudingen Mn/Fe van meer dan 6,0 resulteren in een legeringssamenstelling die intermetaal deeltjes 20 bevat die een morfologie van het type naald of aciculaire morfologie bezitten. Fig. 6 is een schema van een micro-opname van een legering die overmaat hoeveelheden mangaan bezit die buiten de omvang van de onderhavige uitvinding liggen. De samenstelling volgens deze legering wordt het best weergegeven door het Amerikaans octrooi schrift 5.976.278 25 ten name van Sircar. De aangegeven intermetaaldeeltjes 9, gedispergeerd in de matrix 11, zijn beide overwegend MnAl6 en bezitten een aciculaire of naaldvormige morfologie. Deze morfologie is ongewenst voor de vormbaarheid en is een aanduiding dat het overschrijden van de bovengrenzen van het gebied van mangaan zal leiden tot een microstructuur die niet 30 zo eenvoudig wordt gevormd als die is weergegeven in fig. 1. Aldus moet 18 de Mn/Fe-verhouding zodanig worden gehandhaafd dat de intermetaaldeeltjes een in het algemeen equiaxiale morfologie (equiaxiaal zijn) bezitten, waarbij de aspectverhouding niet te hoog mag zijn ter vorming van de naaldachtige intermetaaldeeltjes volgens fig. 6. Met betrekking hierop 5 kan de deeltjesvorm bol vormig, kubusvormig of een mengsel hiervan zijn. Zoals reeds hiervoor is genoemd, mag de aspectverhouding een waarde van ongeveer 5,0 niet overschrijden en deze waarde ligt bij voorkeur dichter bij 2,0 en met name bij voorkeur bedraagt deze ongeveer 1,0.

Een bij voorkeur toegepast samenstellingsgebied voor 10 de onderhavige legering bedraagt: tussen ongeveer 0,04% en 0,10% Si, tussen ongeveer 0,15% en 0,35% Fe, minder dan 0,01% koper, tussen ongeveer 0,4% en 0,9% Mn, minder dan 0,01% Mg, minder dan 0,01% Cr, tussen 0,1% en 0,2% Zn, tussen 0,1% en 0,2% Ti, waarbij de resterende hoeveelheid aluminium en onvermijdbare onzuiverheden is.

15 Hoewel de onderhavige uitvinding in termen van een samenstelling is beschreven, is het natuurlijk ook van belang dat deze samenstelling, indien toegepast als leidingwerk in een warmtewisselapplicatie, aanzienlijk is verbeterd ten opzichte van leidingwerk volgens de stand van de techniek. De onderhavige uitvinding omvat aldus ook de 20 toepassing van een dergelijke samenstelling in een leiding- en plaatpro-duct dat wordt toegepast in applicaties die een goede vormbaarheid vereisen, in het bijzonder leidingwerk in applicaties van het type warmtewisselaar.

Een van de belangrijke factoren voor het tot stand 25 brengen van het optimale gedrag van de onderhavige legering is het zodanig sturen van de gehaltes mangaan en ijzer dat de intermetaaldeeltjes hoofdzakelijk (Fe,Mn)Al6 in plaats van FeAl3 zijn. Het beschikbare mangaan uit oplossing is van belang om de intermetaal deel tjesformatie weg te sturen van het ongewenste FeAl3.

19

Fig. 7 geeft de totale hoeveelheid mangaan en ijzer weer ten opzichte van het percentage mangaan uit oplossing voor de in Tabel II weergegeven samenstellingen, inclusief AA3102, de legering die in het Amerikaans octrooi schrift 5.906.689 ten name van Sircar is 5 beschreven, en twee andere samenstelling volgens de onderhavige uitvinding. Zoals uit fig. 7 duidelijk is, wanneer de totale hoeveelheid mangaan toeneemt, neemt de hoeveelheid mangaan uit oplossing ook toe. Tabel II geeft ook aan dat de onderhavige legeringen ten aanzien van de volumefractie intermetaalverbindingen overeenkomen met AA3102 waardoor 10 een goede vormbaarheid wordt gehandhaafd. Op hetzelfde moment resulteren de gehaltes ijzer en mangaan in de aanwezigheid van een intermetaaldeel -tje, bijvoorbeeld FeMnAl12. Deze verbinding verschilt van die van de legeringen AA3102 en PA-A volgens de stand van de techniek, te weten FeAl3, waardoor de nadelige effecten op de bestandheid tegen corrosie 15 worden geëlimineerd indien deze deeltjes volgens de stand van de techniek zich bevinden in een aluminiummatrix.

Tabel II.

Lege- Mn Fe Deeltjes vol.f.% MnIS % MnOS % MnOS/Fe Mn/Fe MnOS+ Fe (^nOS/Fe)/ ολ MnOS+Fe ZU ring____________ 3102 0,29 0,49 FeA13 3,0 0,05 0,24 0,52 0,63 0,73 0,71 PA-A 0,23 0,07 FeAl3 0,1 0,18 0,05 0,78 2,88 0,12 6,5 INV A 0,70 0,25 FeMnAl,7 3,0 0,40 0,30 1,27 2,8 0,55 2,3 INV B 0,5010,251 FeMnAl„ 2,0 0,29 0,20 0,83 2,0 0,45 1,8 25 20

Opmerkingen:

MnIS: mangaan % in vaste oplossing MnOS: mangaan % uit vaste oplossing vol.f.%: volumefractiepercentage legeringhoeveelheden in gewichts-5 percentage PA-A: de legering beschreven in het Amerikaans octrooischrift 5.906.689

Fig. 8 geeft de verhouding weer van onoplosbaar mangaan ten opzichte van ijzer en de verhouding van de röntgenstralingpiekhoogte 10 Mn/Fe, waarbij deze hoogte schematisch is weergegeven in fig. 3 en 4. Fig. 8 geeft aan dat indien de verhouding onoplosbaar Mn/Fe toeneemt, de piekhoogte toeneemt. Met andere woorden, het verhogen van deze verhouding resulteert in piekhoogten waarbij het mangaan het ijzer overschrijdt, zoals weergegeven in fig. 4. Dit is de gewenste situatie omdat dan de 15 chemische structuur van de intermetaaldeeltjes, bijvoorbeeld hoofdzakelijk (Fe,Mn)Al6, een chemische structuur is die ten aanzien van de elektrolyti-sche potentiaal meer in overeenstemming is met de aluminiummatrix waardoor corrosie wordt verlaagd. Indien samen bekeken, wordt er verondersteld dat de toename in mangaan uit oplossing de formatie van de intermetaal deeltjes 20 stuurt, hetgeen vervolgens resulteert in een verbeterde bestandheid tegen corrosie.

Tabel II geeft aan dat de legeringen volgens de onderhavige uitvinding een goede vormbaarheid en een goede bestandheid tegen corrosie bezitten doordat zij de gewenste intermetaaldeeltjes voor 25 bestandheid tegen corrosie met ook de gewenste volumefractie en afmeting van intermetaaldeeltjes bezitten. De legering volgens de stand van de techniek AA3102 (goede vormbaarheid-slechte bestandheid tegen corrosie) bezit de volumefractie maar niet de juiste intermetaaldeeltjes, terwijl de legering volgens fig. 2 een goede bestandheid tegen corrosie bezit 30 (geringe volumefractie ongewenste intermetaaldeeltjes) maar minder dan 21 de gewenste vormbaarheid (een te geringe volumefractie intermetaaldeel -tjes). De onderhavige legering lost dit dilemma op door de juiste intermetaaldeeltjes in de juiste chemische structuur, afmeting en hoeveelheid te combineren. Bovendien brengt de onderhavige uitvinding de 5 warme verwerkbaarheid van de aluminiumlegering niet in gevaar. Het is bekend dat de keuze van legeringselementen in aluminium de warme verwerkbaarheid kan beïnvloeden. Sommige elementen kunnen deze karakteristieken verhogen, terwijl andere elementen schadelijk zijn. Door de informatie van de onderhavige uitvinding toe te passen via het sturen van 10 de intermetaaldeeltjeschemie en deeltjesverdeling bezit de onderhavige al uminiumlegering enigszins opmerkelijk niet alleen een goede vormbaarheid en bestandheid tegen corrosie maar ook een warme verwerkbaarheid die overeenkomt of zelfs beter is dan die van conventionele legeringen, zoals AA3102 of de legering volgens het Amerikaans octrooi schrift 5.906.689. 15 Wanneer ter vergelijking dienende experimenten werden uitgevoerd tussen de legeringen volgens de stand van de techniek en de onderhavige uitvinding onder toepassing van SWAAT-corrosiebestandheidonderzoeken, werd de warme verwerkbaarheid van de legering volgens de onderhavige uitvinding niet in gevaar gebracht, ondanks de afwijkingen ten opzichte van de stand 20 van de techniek in termen van deeltjeschemie en/of deeltjesvolumefractie.

Fig. 9 geeft de verbetering weer in uitsteekhoogte indien de onderhavige legering wordt toegepast in een applicatie van het type warmtewisselaar. Zoals hiervoor is besproken, is de uitsteekhoogte de hoogte van de leiding die zich uitstrekt tot achter het vinplaatmateri-25 aal en de eindplaat nadat deze is ingestoken in het vinplaatmateriaal en diametrisch geëxpandeerd. Deze hoogte moet lang genoeg zijn om bevestiging van de vrije leidinguiteinden aan het kopverdeelstuk van de warmtewisselaar mogelijk te maken. Fig. 9 geeft aan dat een uitgesproken verschil in uitsteekhoogte kan worden bereikt indien de gegevens van de onderhavige 30 uitvinding worden toegepast. Dit betekent dat bij het verhogen van de 22 totale hoeveelheid mangaan en ijzer een toename in zowel de uitsteekhoogte als uitsteek + bel hoogte wordt gerealiseerd. Omdat de uitsteekhoogte in de orde van ongeveer 10 mm ligt, resulteert een relatief geringe toename in een significant percentage winst en duidelijke verbetering in 5 productiviteit bij het vervaardigen. Bijvoorbeeld zorgt een toename van de uitsteekhoogte van ongeveer 9,5 mm naar een uitsteekhoogte van 10,5 mm voor een 10% winst. Het verhogen van de beschikbare uitsteekhoogte reduceert de uitval hoeveel heid condensors ten gevolge van krimp van het leidingwerk gedurende de expansiestap en onvoldoende leidinghoogte voor 10 bevestiging van de warmtewisselaarkopplaat.

Er wordt ook verondersteld dat de onderhavige legering een verbeterde bestandheid tegen corrosie kan bezitten. Aftastende elektronenmicroscopie-onderzoeken zijn uitgevoerd om de oppervlaktemorfo-logie van verschillende legeringen na 25 dagen van SWAAT-onderzoek te 15 bestuderen. Het SWAAT-onderzoek is voor de deskundigen op dit gebied algemeen bekend en wordt in de hiervoor genoemde Sircar-octrooischriften toegelicht, en de details hiervan zijn niet noodzakelijk voor het begrijpen van dit aspect van de onderhavige uitvinding. Deze studie toonde aan dat de PA-A-legering uit Tabel II in termen van bestandheid tegen 20 corrosie de AA3102-legering uit dezelfde tabel aanzienlijk overschreed. Het oppervlak van de AA3102-legering was van pitten voorzien en zeer niet-uniform. Daarentegen vertoonde de PA-A-legering een algemeen en uniform corrosie-effect op het oppervlak hetgeen ervoor zorgt dat dit materiaal een voortreffelijk gedrag in het veld vertoont. Uit deze vergelijking van 25 micro-opnamen is het duidelijk dat het corrosiegedrag van de PA-A-legering aanzienlijk beter is dan dat van de AA3102-legering.

De legeringen volgens de onderhavige uitvinding werden ook bestudeerd onder dezelfde SWAAT-onderzoekomstandigheden, en aftastende elektronenmicroscoop-opnamen werden voor vergeli jkingsdoeleinden genomen. 30 Het etsen van het oppervlak van de legeringen volgens de onderhavige t 23 uitvinding, INV A en INV B uit Tabel II, toonde een oppervlaktemorfologie die zelfs meer uniform leek dan de zeer sterk tegen corrosie bestand zijnde PA-A-legering, te weten minder penetratiediepte op het oppervlak. Op basis hiervan bezit de onderhavige legering ten minste een net zo goede 5 bestandheid tegen corrosie als de legering volgens de stand van de techniek en kan zelfs een verbeterde bestandheid tegen corrosie bezitten in vergelijking met de verbeterde, tegen corrosie bestand zijnde legering volgens de stand van de techniek.

Naast te zijn gericht op een verbeterde aluminiumlege-10 ring, omvat de onderhavige uitvinding ook het vervaardigen van warmtewisselaars, in het bijzonder methoden die een expansiestap toepassen. Volgens een bepaalde wijze is de onderhavige uitvinding een verbetering voor methoden waarbij leidingwerk wordt geëxtrudeerd, vervolgens tot een U-vorm wordt vormgegeven, vervolgens gestoken in openingen in vinplaatmateriaal 15 en eindplaat, en vervolgens diametrisch geëxpandeerd om contact tussen de leiding en het vinplaatmateriaal te waarborgen. In deze methoden worden de onderhavige aluminiumlegeringen toegepast als het leidingmateriaal voor expansie en warmtewisselaarmontage. Natuurlijk kan de samenstelling tot andere vormen worden gevormd die de optimale combinatie van bestandheid 20 tegen corrosie, warme verwerkbaarheid en vormbaarheid, indien gewenst, vereisen. Elke legeringtoevoeging die uitwisselbaar (via overeenkomstige groep van het Periodiek Systeem, en dergelijke) kan worden toegepast en volgens de stand van de techniek bekend is, met die zijn beschreven, is ook door middel van deze aanvrage beschermd.

25 De aluminiumlegering kan worden vervaardigd onder toepassing van bekende technieken, zoals vormdeel gieten of continu gieten, homogeniseren, warm en koud bewerken, en het extruderen van het bewerkte product tot leidingwerk, het walsen tot een plaat en dergelijke. Omdat deze technieken als conventioneel worden beschouwd, wordt verondersteld 24 dat geen verdere toelichting noodzakelijk is voor het begrip van de onderhavige uitvinding.

Voor de applicatie als een plaat kunnen in bepaalde uitvoeringsvormen hogere gehaltes magnesium dan hiervoor beschreven vanuit 5 het oogpunt van sterktetoepassingen de voorkeur verdienen.

Volgens een andere uitvoeringsvorm is de onderhavige uitvinding geschikt voor het verbeteren van de bestandheid tegen corrosie en vormbaarheid door het sturen van het gehalte ijzer en mangaan van een aluminiumlegering indien deze tot een voorwerp wordt verwerkt. Zoals 10 hiervoor is genoemd, worden door het op maat maken van de chemische structuur van de legering, in combinatie met de andere legeringselementen, waarbij de gewenste verhoudingen en gehaltes ijzer en mangaan worden toegepast, verbeteringen in vormbaarheid gerealiseerd zonder dat een verlies in bestandheid tegen corrosie of warme verwerkbaarheid optreedt. 15 De uitvinding is als zodanig omschreven in termen van de voorkeur verdienende uitvoeringsvormen hiervan die aan elke en alle doelstellingen van de onderhavige uitvinding, zoals hiervoor beschreven, voldoen en waarbij de onderhavige uitvinding voorziet in een nieuwe en verbeterde aluminiumlegering, in een werkwijze van het toepassen in 20 applicaties van het type warmtewisselaar en in een werkwijze voor het vervaardigen.

Natuurlijk kunnen verschillende veranderingen, modificaties en wijzigingen op basis van de gegevens van de onderhavige uitvinding tot stand worden gebracht door de deskundigen op dit gebied 25 zonder dat het beoogde wezen en de beschermingsomvang hiervan worden verlaten. Er is beoogd dat de onderhavige uitvinding slechts door de bijgevoegde conclusies is beperkt.

Claims (20)

1. Voorwerp van een aluminiumlegering, vervaardigd uit een legeringssamenstelling, omvattende, in gewichtspercentage: 5 tussen ongeveer 0,05% en 0,5% silicium, een hoeveelheid ijzer tussen ongeveer 0,1% en tot 1,0%, een hoeveelheid mangaan tot ongeveer 2,0%, tussen ongeveer 0,06% en 1,0% zink, tussen ongeveer 0,03% en 0,35% titaan, 10 waarbij de resterende hoeveelheid aluminium en onvermijdbare onzuiverheden is, waarbij de verhouding tussen mangaan en ijzer is gehandhaafd tussen een waarde groter dan ongeveer 0,5 en minder dan of gelijk aan een waarde van ongeveer 6,0, en waarbij de totale hoeveelheden 15 ijzer en mangaan groter zijn dan ongeveer 0,30%, zodat het voorwerp intermetaalverbindingen bevat die door een aluminiummatrix zijn gedispergeerd in een volumefractie van het voorwerp van ten minste 0,5%, en waarbij een verschil in elektrolytische potentiaal tussen een aluminiummatrix van het voorwerp en de intermetaal verbindingen minder dan 20 ongeveer 0,2 volt bedraagt, waarbij de intermetaalverbindingen een aspectverhouding van minder dan ongeveer 5,0 bezitten.

2. Voorwerp volgens conclusie 1, waarbij de verhouding tussen mangaan en ijzer verder is beperkt tot een ondergrens van 0,75 en een bovengrens van ongeveer 5,0, en waarbij de totale hoeveelheid mangaan 25 en ijzer ten minste ongeveer 0,6% bedraagt.

3. Voorwerp volgens conclusie 2, waarbij de verhouding tussen mangaan en ijzer ligt tussen ongeveer 1,0 en 4,0, en waarbij de totale hoeveelheid mangaan en ijzer ligt tussen ongeveer 0,70% en 1,2%.

4. Voorwerp volgens conclusie 1, waarbij de intermetaalverbindingen hoofdzakelijk ten minste een van ijzer-aluminium-mangaanverbin-dingen of mangaan-aluminiumverbindingen zijn.

5. Voorwerp volgens conclusie 1, waarbij ijzer aanwezig 5 is tussen ongeveer 0,15% en 0,35% Fe en mangaan aanwezig is tussen ongeveer 0,4% en 0,9% voor de verhouding, en de totale hoeveelheden mangaan en ijzer variëren tussen ongeveer 0,6% en 3,0%.

6. Voorwerp volgens conclusie 1, waarbij de volumefractie groter is dan ongeveer 2,0%.

7. Voorwerp volgens conclusie 1, waarbij het voorwerp verder tot ongeveer 0,7% koper, minder dan ongeveer 1,0% magnesium, minder dan ongeveer 0,01% nikkel en tot ongeveer 0,5% chroom omvat.

8. Voorwerp volgens conclusie 1, waarbij de intermetaal verbindingen een afmeting variërend tussen ongeveer 0,5 en 5 micrometer 15 bezitten.

9. Werkwijze ter vervaardiging van een warmtewisselaar, omvattende de stap van het diametrisch expanderen van warmtewisselaarlei-dingwerk, waarbij de verbetering omvat het vervaardigen van het diametrisch te expanderen leidingwerk uit de legeringssamenstelling 20 volgens conclusie 1.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij het leidingwerk een geëxtrudeerd leidingwerk is.

11. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij de uiteinden van het leidingwerk worden ingestoken in een eindplaat van de warmtewisse- 25 laar voordat de diametrische expansie plaatsvindt, en een lengte voor elke leiding strekt zich uit tot achter de eindplaat na de diametrische expansiestap voor bevestiging aan een warmtewisselaarkop, waarbij een verbeterde vormbaarheid van de legeringssamenstellingverhoging zorgt voor een consistente ontwikkeling van een voldoende lengte voor kopbevestiging.

12. Werkwijze voor het extruderen van leidingwerk uit een aluminiumlegering als uitgangsmateriaal, waarbij als uitgangsmateriaal van de aluminiumlegering de aluminiumsamenstelling volgens conclusie 1 wordt toegepast.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, welke werkwijze verder omvat het toepassen van het geëxtrudeerde leidingwerk ter vervaardiging van warmtewisselaars.

14. Warmtewisselaar voorzien van een bestanddeel vervaardigd uit de legering volgens conclusie 1.

15. Warmtewisselaar volgens conclusie 14, waarbij het bestanddeel leidingwerk of een plaatproduct is.

16. Werkwijze ter verbetering van de vormbaarheid en de bestandheid tegen corrosie van een voorwerp van een aluminiumlegering zonder verlies van warme verwerkbaarheid, omvattende: 15 het toepassen van een legeringssamenstelling die legeringselementen omvat, in gewichtspercentage, van tussen ongeveer 0,05% en 0,5% silicium, een hoeveelheid mangaan tot ongeveer 2,0%, een hoeveelheid ijzer tussen ongeveer 0,1% en tot ongeveer 1,0%, tussen ongeveer 0,03% en 0,35% titaan, en tussen ongeveer 0,06% en 1,0% zink, 20 waarbij de resterende hoeveelheid aluminium en onvermi jdbare onzuiverheden is, en het vormen van het voorwerp uit de legeringssamenstelling, waarbij de verhouding tussen mangaan en ijzer in de legeringssamenstelling wordt gestuurd tussen ongeveer 0,5 en 6,0, en waarbij de totale hoeveelheid ijzer en mangaan in de samenstelling zodanig 25 wordt gestuurd dat deze groter is dan ongeveer 0,3% om aldus een uiteindelijke microstructuur in het voorwerp te vormen groter dan ongeveer 0,5 volumefractie intermetaalverbindingen, waarbij de intermetaalverbindingen een aspectverhouding van minder dan 5,0 bezitten, en waarbij een elektrolytisch potentiaalverschil tussen een aluminiummatrix van het « I voorwerp en de intermetaalverbindingen minder dan ongeveer 0,2 volt bedraagt.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij de verhouding tussen mangaan en ijzer verder is beperkt tot een ondergrens van 0,75 en 5 een bovengrens van ongeveer 5,0, en waarbij de totale hoeveelheid mangaan en ijzer ten minste ongeveer 0,6% bedraagt.

18. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij de intermetaal-verbindingen hoofdzakelijk ten minste een van ijzer-aluminium-mangaanver-bindingen of mangaan-aluminiumverbindingen zijn.

19. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij de hoeveelheid ijzer zich bevindt tussen ongeveer 0,15% en 0,35% Fe en de hoeveelheid mangaan ligt tussen ongeveer 0,4% en 0,9% voor de verhouding, en de totale hoeveelheden mangaan en ijzer variëren tussen ongeveer 0,6% en 3,0%.

20. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij de volumefractie 15 groter dan ongeveer 2,0% bedraagt. tij'