铝合金层合板的制作方法_5

文档序号:8390090阅读:来源:国知局
0. 03~0. 3质量%、Zn :0. 2~I. 0 质量%、Zr :0. 03~0. 3质量%的范围,含有一种或两种以上。
[0119] (本申请发明的钎料合金)
[0120] 包覆在芯材铝合金板2上的钎料合金4,可以使用目前正在广泛使用的JIS4043、 4045、4047等4000系的Al - Si系合金钎料等公知的钎料铝合金。钎料合金作为在一面包 覆了铝合金板牺牲防腐材料(板)3、以及在另一面包覆了铝合金钎焊料(板)4的硬钎焊片 而构成。
[0121] (本申请发明的牺牲防腐材料)
[0122] 包覆在芯材铝合金板2上的牺牲防腐材料合金3可以使用目前正在广泛使用的 Al - 1质量% Zn成分的JIS7072等7000系铝合金等、含Zn是公知的牺牲防腐材料铝合 金。这种牺牲防腐材料在冷却水存在于管内面侧的汽车用热交换器中是必须的。即,为了 确保针对冷却水存在的管内面侧的腐蚀性的防腐、抗蚀性,牺牲防腐材料成为必须的材料。
[0123] 实施例
[0124] <第一的实验例(本申请第一发明及第三发明的实施例)>
[0125] 下面,举出实施例对本申请第一发明及第三发明更具体地进行说明。
[0126] 制成具有表1所示的A~R成分的铝合金芯材2的层合板(硬钎焊片)1,对芯材 2的组织进行了调查。再对于该层合板1模拟钎焊,实施相当于在600°C的温度进行3分钟 钎焊的加热、保持后,以平均冷却速度100°C /分进行冷却,调查相当于该钎焊加热后的层 合板的芯材部分的组织。将这些结果示于表2。另外,对相当于该钎焊加热后的层合板的机 械特性和疲劳特性进行测定、评价。将这些结果示于表3。
[0127] (层合板的制造)
[0128] 层合板的制造如下。将表1所示的A~R的组成的3000系铝合金成分进行熔融、 铸造,制造铝合金芯材铸块。在该芯材铸块的一侧的面,包覆由Al - 1质量% Zn组成构成 的JIS7072铝合金板作为牺牲防腐材料,在另一面包覆由Al - 10质量% Si组成构成的 JIS4045铝合金板作为钎焊料。然后,如表2所示,在各例中都对该包覆板的均热温度、从均 热结束后到开始热轧的时间进行各种改变,并控制上述的分散粒子的数密度,在此基础上, 对包覆板进行热轧。然后,进一步一边施行适当的中间退火一边进行冷轧,得到H14调制材 料的层合板(硬钎焊片)。
[0129] 各例通用,层合板的芯材铝合金板的板厚为0. 18mm。在该芯材的各个面上分别层 叠的钎料、牺牲防腐材料的厚度都为20~30 μ m的范围。
[0130] (组织)
[0131] 分别使用上述的测定方法,观察上述冷轧包覆板即层合板的芯材部分、和上述加 热后的各层合板的芯材部分的组织,测定轧制方向的纵剖面中的轧制方向的平均晶粒直径 (ym)、乳制面表层部的通过500倍的SEM所观察的重心直径的平均值为1 μπι以上的分散 粒子的平均数密度(个/_2)。将这些结果示于表2。在此,作为原材料的进行与钎焊相当 的加热前的层合板的芯材铝合金板的平均晶粒直径,在表2中没有表示,但由于其在上述 相当于短时间的钎焊加热中几乎没有变化,因此,其与表2所示的进行了与钎焊相当的加 热后的层合板中的芯材铝合金板的平均晶粒直径大致相同。
[0132] (机械的特性)
[0133] 进行上述加热后的各层合板的拉伸试验,分别测定抗拉强度(MPa)、0. 2%屈服强 度(MPa)、延伸率(% )、断面收缩率(日文:絞*9 ) (% )、η值。将这些结果示于表3。试验条 件是从各层合板提取与轧制方向相垂直的方向的JISZ2201的5号试验片(25mmX50mmGLX 板厚),进行拉伸试验。拉伸试验是基于JISZ2241 (1980)(金属材料拉伸试验方法),在室 温20°C下进行试验。另外,十字头速度为5_/分,一直以固定速度进行直到试验片发生断 裂。η值是从屈服延伸的终点计算真应力和真应变,绘制在以横轴为应变,以纵轴为应力的 对数刻度上,测定测定点表示的直线的斜率所得的值。
[0134] (疲劳特性)
[0135] 上述加热后的各层合板的疲劳特性的评价是通过上述专利文献5中记载的图3所 示的公知的单振型平面弯曲疲劳试验机在常温下进行。即,从上述加热后的各层合板上,以 与轧制方向平行的方式,切出10mmX60mmX板厚的试验片,制作试验片。如图3的右侧所 示,将该试验片的一端安装在单振型平面弯曲疲劳试验机的固定侧。而且,如图3的左侧所 示,用驱动侧的刀刃夹持该试验片的另一端。
[0136] 弯曲疲劳试验是通过移动该刀刃的位置,从而一边改变试验片切断长度,一边使 单振振幅一定(图3的上下方向为5_)而反复进行试验片的平面弯曲。此时,为了再现作 为本发明课题的龟裂发生起支配作用的疲劳,调节试验片切断长度,以使付加弯曲应力达 到断裂部的应变量比较高的最大0. 005左右。在这种条件下,求出直到各试验片发生断裂 的平面弯曲的重复次数。将这些结果示于表3。
[0137] 还有,关于断裂部的应变量,由于不能将应变测量仪直接贴在断裂部位,因此,将 应变测量仪贴在稍微离开断裂部位的2、3处的规定的位置,根据各试验片长度时的应变测 量仪的应变值内插断裂部位的应变量,由此来推算断裂部位的应变量,以此为基础调节负 荷应力即试验片切断长度。
[0138] (断裂面观察)
[0139] 此外,用100倍的SEM观察弯曲疲劳试验后的各层合板(相当于上述钎焊加热后) 的疲劳破坏邻域的轧制面,根据龟裂的发生程度调查疲劳破坏的机理。在该龟裂的发生程 度比较多的情况下,是作为本发明课题的龟裂发生起支配作用的疲劳,在龟裂的发生程度 比较少的情况下,是龟裂传播起支配作用的疲劳。因而,对于同种类的铝合金板,分别有意 识地(典型的)制造龟裂发生起支配作用的疲劳、和龟裂传播起支配作用的疲劳,利用以此 为基准的试料,预先对其龟裂发生程度的差异进行调研。然后,与作为该基准的试料进行对 比,在龟裂的发生程度比较多的情况下,判定为龟裂传播起支配作用的疲劳,在龟裂的发生 程度比较少的情况下,判定为龟裂传播起支配作用的疲劳。将这些结果示于表3。
[0140] [表 1]
[0141]
【主权项】
1. 一种铝合金层合板,其是至少包括芯材铝合金板和包覆在所述芯材铝合金板上的防 腐用铝合金牺牲材料、并通过钎焊使用于热交换器的铝合金层合板,其特征在于, 所述芯材铝合金板分别含有Si :0. 2~1. 5质量%、Cu :0. 2~1. 2质量%、Mn :0. 2~ 1. 4质量%、Ti :0. 03~0. 3质量%,并含有Fe :0. 1质量%以下,且余量由Al及不可避免 的杂质构成, 具有如下的组织:该芯材铝合金板的在轧制面表层部通过500倍的SEM所观察的重心 直径的平均值为I ym以上的分散粒子的平均数密度为7000个/mm2以下, 所述芯材铝合金板的板厚不足0. 25mm, 所述层合板的板厚不足〇. 3mm。
2. -种铝合金层合板,其是至少包括芯材铝合金板和包覆在所述芯材铝合金板上的铝 合金防腐用铝合金牺牲材料的铝合金层合板,其特征在于, 所述芯材铝合金板为如下的铝合金组成,所述铝合金组成分别含有Si :0. 2~1. 5质 量%、(:11 :0· 2 ~L 2 质量%、Mn :0· 2 ~L 4 质量%、Ti :0· 03 ~0· 3 质量%,并含有 Fe :0· 1 质量%以下,且余量由Al及不可避免的杂质构成, 作为钎焊相当的加热后的组织,具有如下的组织:该芯材铝合金板的在轧制方向的纵 剖面中的轧制方向的平均晶粒直径为200 μ m以下,并且,该芯材铝合金板的在轧制面表层 部通过500倍的SEM所观察的重心直径的平均值为1 μπι以上的分散粒子的平均数密度为 6000个/mm2以下, 所述芯材铝合金板的板厚不足0. 25mm, 所述层合板的板厚不足〇. 3mm。
3. 根据权利要求1或2所述的铝合金层合板,其中,所述芯材铝合金板还含有Cr : 0· 03~(λ 3质量%、Zn :0· 2~L 0质量%、Zr :0· 03~(λ 3质量%中的一种或两种以上。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的铝合金层合板,其中,所述芯材铝合金板还含有 Mg :0. 5质量%以下。
【专利摘要】本发明提供一种能够薄壁化且疲劳特性优异的铝合金散热管等的进行了与钎焊相当的加热后的层合板、及铝合金硬钎焊片等层合板。本发明为至少包括芯材铝合金板(2)和包覆在该芯材铝合金板(2)上的铝合金牺牲防腐材料(3)、且通过钎焊或焊接制成热交换器的铝合金层合板或进行了与钎焊相当的加热后的层合板。本发明中,所述芯材铝合金板(2)包括3000系的特定成分组成,此外,通过限制该芯材铝合金板(2)的特定尺寸的分散粒子的平均数密度,能够使龟裂发生中支配性的疲劳特性优异。
【IPC分类】C22C21-14, C22C21-10, C22F1-053, C22F1-057, C22F1-043, B32B15-01, C22F1-04, C22C21-00, C22C21-02
【公开号】CN104708867
【申请号】CN201510080222
【发明人】松本克史, 田村荣一, 杵渊雅男, 植田利树, 腰越史浩, 木村申平
【申请人】株式会社神户制钢所
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2009年2月5日
【公告号】CN101918601A, CN102644009A, CN102644009B, EP2248924A1, EP2248924A4, EP2248924A8, EP2479303A1, US8343635, US20110014494
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