热交换器用铝合金翅片材料及其制造方法_3

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有不同的2段的保持溫度, 与第1段保持溫度相比,第2段保持溫度高,在运种条件下进行第1次中间退火。优选具有 80~150 °C的溫度差。
[0067] 若对翅片材料实施退火,则根据其实施溫度的不同,翅片材料中析出的第2相颗 粒的分散状态发生变化。若在低溫下退火,则翅片材料中微细且密集分布的第2相颗粒发 生析出,若在高溫下退火,则翅片材料中粗大且稀疏分布的第2相颗粒发生析出。因此,低 溫下退火时,对硬针焊加热时的再结晶进行阻碍的微细的第2相颗粒大量析出,翅片变得 容易发生腐蚀。高溫下退火时,对硬针焊加热时的再结晶进行阻害的微细的第2相颗粒几 乎不析出,但第2相颗粒的分散密度变低,硬针焊加热后的强度降低。 W側因此,本发明中设定:至少第1次中间退火W2段溫度来保持。首先,在第1段的 低溫下的保持中,使翅片材料中大量析出微细的第2相颗粒。接着,在第2段的高溫下的保 持中,使第1段析出的微细的第2相颗粒粗大化,使阻碍再结晶的小于0. 1ym的微细的第2 相颗粒的密度下降、且使0. 1ymW上的第2相颗粒的密度升高,从而可得到在硬针焊加热 后强度不降低的金属组织。 W例第1段的保持溫度为300~450°C的范围。过低时,退火中的第2相颗粒的析出几 乎不发生,过高时,第1段中已经粗大的第2相颗粒会稀疏析出,硬针焊加热后的强度降低。 更优选的溫度为350~430°C的范围。
[0070] 第2段的保持溫度为比第1段高的溫度,为430~580°C的范围。过低时,第1段 的退火中析出的第2相颗粒不发生粗大化,阻碍再结晶的第2相颗粒大量分散,发生腐蚀。 过高时,第1段析出的第2相颗粒会发生再固溶,导致最终得到的第2相颗粒粗大,且分布 呈稀疏分布,硬针焊加热后的强度降低。更优选的溫度为450~550°C的范围。
[0071] 第1段、第2段的保持时间均优选为1~10小时。保持时间过短时,得不到所期 望的金属组织,过长时,效果饱和,从生产率的方面考虑不优选。更优选的保持时间为2~ 5小时。
[0072]在进行第2次W后的退火的情况下,条件没有特别限定,但优选在作为翅片材料 使用的侣合金的再结晶溫度W上的溫度进行退火,优选退火溫度为300~500°C、保持时间 为1~5小时。更优选的条件是,退火溫度为350~450°C、保持时间为1~3小时。
[0073] 第1次的中间退火结束后,进行至少1次W上的冷社,进行适宜退火后,进行冷社 至150ymW下的最终板厚为止,进行最后的中间退火之后社制到最终板厚时的总社制率 即最终冷社率为20~60%。最终冷社率过低时,硬针焊加热时的再结晶的驱动力不足,再 结晶不会充分产生而发生腐蚀。过高时,利用社制导入的应变量过多,从而硬针焊加热前的 翅片材料的强度变高,波纹成型性降低。更优选的最终冷社率为25~50%。
[0074] 为了控制最终冷社率,需要至少1次W上的中间退火,仅实施1次中间退火的情况 下,从铸造后的板厚至实施中间退火的板厚为止的总冷社率变得非常高。如此冷社率高时, 材料因社制变硬,从而有时在卷材边缘部产生裂纹,该裂纹的程度大时,社制中有可能产生 板破裂。为了抑制板破裂的产生,冷社工序的中途加入修剪工序,或者加入中间退火而使材 料变软,运些都是有效。为了抑制边缘裂纹的产生而实施中间退火的情况下,例如也可W采 用下述工序:在板厚比较厚的部位实施第1次退火,然后进行冷社,为了控制最终冷社率而 实施第2次中间退火,进一步利用冷社进行社制至最终板厚。 阳0巧]第1次退火的第2段的保持结束之后至250°C为止的冷却速度为50°C/小时W下。利用双漉式连续铸造社制法进行铸造的情况下,铸造时的冷却速度与DC铸造法和双带 式连续铸造社制法相比非常大,因此,铸造后的Mn、Si的固溶度高。如此,由于初期固溶度 高,因此,根据冷却速度的不同,退火后的翅片材料的Mn、Si的固溶度发生很大变化。使冷 却速度为50°C/小时W下,由此利用第2段退火形成的第2相颗粒进一步生长,从而可降 低Mn、Si的固溶度。冷却速度过高时,退火后的翅片材料的Mn、Si的固溶度变高,固溶了的 Mn、Si在其后的工序中微细地析出,从而阻碍再结晶的微细的第2相颗粒析出,发生腐蚀。 更优选的退火后的冷却速度为40°C/小时W下。
[0076] 实施例
[0077] 下面,基于实施例进一步详细说明本发明,但本发明并非被限定于此。
[007引首先,利用表2所示的制造方法分别制造具有表1所示的合金组成的侣合金。需 要说明的是,表1的合金组成中,表示检测限W下,"余部"包含不可避免的杂质。
[0079]关于通过双漉式连续铸造社制法铸造的试验材,将所得到的板状铸锭冷社,在 规定的板厚利用分批式退火炉中进行中间退火,冷社至最终板厚,制作翅片材料(调质: Hln)。
[0080]关于通过DC铸造法铸造出的试验材,不对制作的铸锭进行均质化处理,加热至 50(TC后,通过热社进行社制至所期望的厚度为止,制作板材。接着,将所得到的板材进行 冷社,在规定的板厚利用分批式退火炉进行中间退火,冷社至最终板厚为止,制作翅片材料 (调质:Hln)。 阳O川[表U[0082]表 1
[0084][表引 阳0化]
[0086] 并且,将制作的各翅片材料作为供试材(试验材No.I~48),进行硬针焊加热。 然后,利用下述所示的方法对各供试材进行与强度、电导率、硬针焊性和耐腐蚀性相关的评 价,运些结果示于表3、4。此处,电导率的测定是用于评价翅片材料的导热性的,侣合金的情 况下,可W判定:电导率越高,导热性越好。需要说明的是,本说明书中,"硬针焊加热"是指, 将假定翅片材料被实际硬针焊时的溫度和时间作为加热条件,在没有特别说明的情况下对 供试材单独进行加热。
[0087] [a]硬针焊加热前的第2相颗粒密度(个/mm2):
[008引等效圆直径小于0. 1ym的第2相颗粒的密度通过进行翅片材料的透射型电子显 微镜(TEM)观察进行研究。由等厚干设条纹来测定观察部的膜厚,仅在膜厚为0. 1~0. 3ym 的部位进行TEM观察。另外,等效圆直径在0. 1ymW上的第2相颗粒的密度通过进行翅片 材料截面的沈M观察进行研究。通过对TEM、SEM照片进行图像解析,求出硬针焊加热前的 第2相颗粒的密度。
[0089] 对于观察,W各样品3个视野来进行,对各自视野的TEM、SEM照片进行图像解析, 从而求出硬针焊加热前的第2相颗粒的密度。表记的密度是由各3个视野求出的值的平均 值。
[0090] 比]波纹成型性:
[0091] 按照使供试材的狭缝为16mm宽、翅片波峰高为5mm、翅片波峰的间隔为2. 5mm的 方式调整波纹成型机,将各供试材进行波纹成型,制作100波峰的翅片。然后,测定翅片 波峰高度,根据波峰高度偏差,翅片高度为5mm± 10 %W上的翅片波峰有10波峰W上时为 差"D",或者测定翅片波峰的平均间隔,翅片波峰的平均间隔因回弹为2. 75mmW上时为差 "D",除此W外,波纹成型性为良好"A"。
[0092] [C]硬针焊加热前的晶粒直径(ym):
[0093] 将供试材的表面化-LT面)电解抛光,进行Barker蚀刻后,利用光学显微镜观察 晶粒组织。光学显微镜照片中画2条对角线,数出交叉到的晶粒的数量,利用该截线法测定 晶粒直径。
[0094] [d-1]硬针焊加热前的拉伸强度TSB(N/mm2):
[0095] 对于各供试材,W拉伸速度IOmm/分钟、标距50mm的条件,按照JISZ2241在常溫 下实施拉伸试验。
[0096] [d-2]硬针焊加热后的拉伸强度TSA(N/mm2):
[0097] 将供试材W600°CX3分钟进行硬针焊加热后,W50°C/分钟的冷却速度进行冷 却,然后在室溫下放置1周,作为样品。并且,W拉伸速度IOmm/分钟、标距50mm的条件,按 照JISZ2241对各样品在常溫下实施拉伸试验。 阳09引 [e]电导率(%IAC巧:
[0099]将供试材W600°C X3分钟进行硬针焊加热后,W50°C/分钟的冷却速度进行冷 却,作为样品。并且,在20°C的恒溫槽内按照JIS册505对各样品测定电阻,从而求出电导 率。需要说明的是,单位%IACS在本说明书中表示JIS册505中规定的电导率。 阳100][鬥翅片的针料扩散与烙融的有无: 阳101] 分别准备图1所示的波纹成型后的供试材(翅片11),W及WJIS3003为忍材13、 在其单面被覆10%的JIS4045的针料14而成的板厚0. 3mm的硬针焊片材12。然后,使供 试材11与硬针焊片材12的针料14侧的面贴合,形成图1所示的评价用忍10,对该评价用 忍10进行600°CX3分钟的硬针焊加热。对评价用忍10进行截面的微观察,确认有无发生 翅片的针料扩散和烙融。作为评价,针料扩散和烙融均无的情况为良好"A"、具有针料扩散 和烙融中的任一者或两者的情况为差"D"。 阳1〇2] [g]自耐腐蚀性评价(腐蚀减少量(% )测定): 阳103]将供试材W600°CX3分钟进行硬针焊加热后,W50°C/分钟的冷却速度进行冷 却,作为样品。并且,对于各样品,按照JISZ2371进行200小时的盐水喷雾试验后,测定其 腐蚀减少量。 阳104]比]自然电位(mV):
[0105]将供试材W600°CX3分钟进行硬针焊加热后,W50°C/分钟的冷却速度进行冷 却,作为样品。
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