热交换器用铝合金翅片材及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于热交换器的热交换器用铝合金翅片材及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，在用于空调器等的热交换器的热交换器用铝合金翅片材（以下，适宜称 为翅片材）中，由于遵循限制氯氟烃而向新制冷剂的转换，以及空调器自身的小型化、轻量 化或高性能化等，也越发追求薄壁化，板厚达0. 15mm以下，最近则薄壁化至0. 09mm左右。
[0003] 在此，翅片材的成形方法有拉伸方式、非拉伸方式和拉伸-非拉伸复合方式（组合 方式）。拉伸方式由胀大工序、拉深工序、冲孔（穿孔）和扩孔工序（冲缘：burring)、再扩 口（reflaring)工序构成，非拉伸方式由冲孔和扩孔工序、减薄拉深（变薄拉深）工序、再 扩口工序构成，组合方式主要由胀大工序、拉深工序、冲孔和扩孔工序、减薄拉深工序、再扩 口工序构成。
[0004] 1970年代的翅片材的开发的最初，在上述的3个成形方法之中，采用的是拉伸方 式，使用了胀大成形性优异的软质的铝合金。其后，为了应对薄壁化、高强度化的潮流，而增 加了非拉伸方式的采用，为了减少减薄拉深加工时的热胶着等，开始使用含有Mn的硬质的 铝合金。再之后，从环境问题出发而研宄压力机油的有机溶剂清洗的废除，受到不需要清洗 的挥发性冲压油的使用增加，预涂翅片材的使用扩大等影响，拉伸-非拉伸复合方式（组合 方式）被采用，即使薄壁，强度和成形性仍优异的各种铝合金的开发推进。
[0005] 无论在哪种成形方法中，用于成形铜管的管用孔口的穿孔&冲缘成形和再扩口成 形，对于翅片材来说都是必要而不可欠缺的成形工序。但是，这些成形对于板厚被薄壁化至 0. 15_以下的翅片材来说，成为苛酷的成形。为此，对应这样的薄壁化，要开发出使加工性 提尚的翅片材。
[0006] 例如，专利文献1中公开了一种成形加工性优异的铝合金翅片材，其板厚为 0. 15mm以下，既定了金属间化合物的粒径、大角度晶粒的最大长度、大角度晶粒内的亚晶粒 的平均粒径等。另外，在专利文献2中公开了一种耐粘连（avec)性、堆叠性优异的热交换 器用铝合金翅片材，其板厚低于〇. 11_，既定量含有Fe、Ti，将Si、Cu限定在既定量以下，并 且既定了延伸率。专利文献3中公开了一种耐粘连性优异的热交换器用铝合金翅片材，其 板厚低于〇. 11_，既定了规定元素的含量。另外，在专利文献4中公开了一种冷轧后的板厚 为0. 115_，既定了规定元素的非拉伸翅片用高强度铝合金薄板及其制造方法。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开2006-104488号公报
[0010] 专利文献2 :日本专利第4275560号公报
[0011] 专利文献3 :日本特开2005-126799号公报
[0012] 专利文献4 :日本特开昭64-8240号公报
[0013] 发明所要解决的课题
[0014] 然而，在现有的翅片材中，仍有如下这样的问题。
[0015] 在所述现有的技术中，虽然可实现加工性的提高，但近年来，除了期待热交换器的 进一步小型化、轻量化和高性能化以外，还期望供给更容易加工的翅片材，由此要求加工性 的进一步提尚。
[0016] 另外，在成形中，常常会发生被称为孔口裂纹的裂纹。即，穿孔&冲缘工序时在加 工端面发生微细的龟裂，由此导致在最终再扩口成形时成为孔口裂纹。这样的孔口裂纹发 生时，在翅片成形了的成形品的周颈圈孔（collar hole)通过铜管并对该铜管进行扩管时， 层叠的翅片的间隔变得极窄，容易发生所谓的粘连现象。并且，由于此粘连现象，会存在热 交换器的通风阻力增大的问题。即，孔口裂纹不仅损害翅片的外观，而且会产生作为热交换 器的性能降低等不良情况，有使作为制品的价值降低这样的问题。因此，要求开发出能够进 一步抑制这样的孔口裂纹的发生的翅片材。
[0017] 在此，专利文献1所述的翅片材实现耐孔口裂纹性的改善。但是，根据Mn的含量 和制造条件，导致存在粗大的金属间化合物的问题，或因固溶Mn而容易发生加工硬化这样 的问题。因此，耐孔口裂纹改善仍有余地。
[0018] 另外，供于空调等的热交换器中，有在室内以进行热交换为目的的室内机，和以将 该热量与室外的大气进行交换为目的的室外机。在室外机中，因为翅片材被曝露在大气中， 所以以防止腐蚀发生为目的，对于翅片材表面实施耐腐蚀性处理。另外，在设置空调等的 热交换器的环境中，室外机的情况是，存在高湿度环境、沿岸区域等盐害环境、酸雨带来的 酸性环境，室内机的情况是，存在高湿度环境、特殊设施等各种腐蚀促进环境。若在这样的 环境中设置热交换器，则具有的问题是，翅片材的腐蚀容易进行，促进热交换器的故障和劣 化，铝基板的腐蚀成为异味发生的原因。另一方面，为了确保耐腐蚀性而增厚耐腐蚀层（耐 腐蚀性处理层）的膜厚，这在成形加工时容易引起皮膜裂纹和剥离，也成为热传导率降低 的要因，因此耐腐蚀层的薄膜化推进，要求原材自身的耐腐蚀性的提高。
【发明内容】
[0019] 本发明鉴于所述问题点而形成，其课题在于，提供一种能够抑制成形加工时的孔 口裂纹的发生的耐孔口裂纹性和耐腐蚀性优异的热交换器用铝合金翅片材。
[0020] 用于解决课题的手段
[0021] 即，本发明的热交换器用铝合金翅片材的特征在于，是由含有Fe :0. 010~0.4质 量％、&1 :抑制为低于0. 005质量％，余量由A1和不可避免的杂质构成，A1纯度为99. 30质 量％以上的铝合金的构成的热交换器用铝合金翅片材，所述热交换器用铝合金翅片材的板 厚低于〇. 115mm，亚晶粒的平均粒径在2. 5 ym以下，以及最大长度大于3 ym的金属间化合 物为2000个/mm2以下。
[0022] 根据这样的构成，通过规定量添加Fe，可形成Al-Fe系金属间化合物，或其在铝基 体中固溶，挤压成形时的亚晶粒得到微细化，加工硬化被抑制。另外通过将Cu抑制得低于 规定量，即使翅片材薄壁化时，耐腐蚀性的降低仍被抑制。另外通过规定A1纯度，金属间化 合物的增加被抑制。而且，通过使亚晶粒的平均粒径为2. 5 ym以下，低于0. 115mm的板厚 的翅片材的延伸率增加。另外，通过使最大长度大于3 ym的金属间化合物在2000个/mm2 以下，粗大的金属间化合物为起点所造成的孔口裂纹的发生被防止。
[0023] 本发明的热交换器用铝合金翅片材的特征在于，关于所述铝合金的化学成分，进 一步抑制为Si :低于0. 20质量％、Mn :低于0. 015质量％、Cr :0. 015质量％以下。
[0024] 根据这样的构成，通过将Si、Mn、Cr抑制为规定量以下或低于规定量，结晶物（即 金属间化合物）的粗大化被抑制。
[0025] 本发明的热交换器用铝合金翅片材的特征在于，关于所述铝合金的化学成分，还 含有Ti :0. 01~0. 05质量％。
[0026] 根据这样的构成，通过规定量添加Ti，铸块组织被微细化。
[0027] 本发明的热交换器用铝合金翅片材也可以在翅片材表面具备表面处理皮膜。作为 表面处理皮膜，可列举耐腐蚀性皮膜、亲水性皮膜和润滑性皮膜等。
[0028] 根据这样的构成，能够使耐腐蚀性、亲水性和成形性等与使用环境和用途等相对 应的特性提尚。
[0029] 本发明的热交换器用铝合金翅片材的制造方法是上述记述的热交换器用铝合金 翅片材（不具备表面处理皮膜的翅片材）的制造方法，其特征在于，进行如下工序：对于具 有所述铝合金的化学成分的铝合金铸块，以450~550°C的温度实施1小时以上的热处理的 热处理工序；在所述热处理后，以热终轧的结束温度为250°C以上且低于300°C的条件实施 热轧的热轧工序；在所述热轧后，实施冷加工率96%以上的冷加工的冷加工工序；在所述 冷加工后，实施以160~260°C的温度保持1~6小时的调质退火的调质退火工序。
[0030] 根据这样的制造方法，通过热处理工序，铸块的组织得到均质化，通过热轧工序， 热轧板中不会形