[發明專利]高強度和抗垂弛的散熱片材料

有效

• 申請號: 200710192962.1
• 申請日: 2007-10-12
• 公開（公告）號: CN101407874A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: A·奧斯卡森;H·－E·埃克斯特龍;R·韋斯特加德;S·坦根
• 申請（專利權）人: 薩帕鋁熱傳輸有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;B22D21/04;C22F1/04;B21B37/16;B21B37/74;B32B15/01;B23K35/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 呂彩霞;范 赤

技術領域

本發明涉及一種AlMn帶或板的生產方法，所述AlMn帶或板用于通過釬 焊(brazing)生產部件，也涉及用所述方法獲得的產品。特別是，該方法涉及用 于換熱器的散熱片材料。取決于其應用，該散熱片可以在有釬焊包層或沒有釬 焊包層的情況下交貨。

背景技術

為汽車市場制造輕質零件是當今的一個挑戰。因此，大量的研究針對通過 使用更薄的帶來減輕換熱器的重量，該薄帶無需犧牲反而常常改進其它產品和 制造性能。為了做到這一點，需要創造比目前使用的合金具有更高釬焊后強度 且仍具有足夠腐蝕性能的新材料。對于散熱片，這意味著它們通過具有比換熱 器其它部件低的腐蝕電位，與換熱器其它部件相比通常應當是被犧牲的。在現 代CAB爐中已經實現了散熱片強度增加，這限制使用某些以前用于真空釬焊 帶的合金元素，例如Mg。散熱片必須易于生產者加工，并且在釬焊前總是輕 微變形，這給交貨條件下的成形性提出了一些要求。散熱片的帶總是在50-200 μm的薄厚度交貨，并且切成窄條，使得其在完全軟化退火時，非常難于加工。 因此，帶經常在成形性受到限制的半硬化條件下交貨。

達到較高的釬焊后強度水平，而不危害在釬焊期間作為抗垂弛性(sagging resistance)和抗液相穴穿透(liquid?core?penetration)描述的釬焊性能或在由帶形成 散熱片時所必需的成形性，是相當復雜的。只有當新材料一致地滿足這些要求， 才允許使用具有高釬焊后強度的更薄的散熱片，從而與目前使用的產品相比減 輕重量。

現有技術

從SE-C2-510?272中已知的以前的一個方法中，所用的合金包含≤0.7％的 Fe、1.4％-2.0％的Mn、0.5％-1.5％的Si、≤0.5％的Mg、≤0.1％的Cu、≤2.5％ 的Zn、0.05％-0.3％的Zr、以及余量鋁和不可避免的雜質元素。熱軋之前，在 不高于550℃預熱鑄錠少于12小時，緊接著冷軋、中間退火并最終冷軋到H14 的交貨狀態(delivery?temper)。釬焊之后該材料強度僅為50MPa。0.1mm厚的帶 釬焊期間的抗垂弛性為14mm，這在所用方法中被認為是相當好的。然而，作 為交貨狀態的帶具有僅為1.5％的延展率A_50mm，而且沒有考慮釬焊期間的液相 穴穿透性。

由US-A-6,743,396得知生產用于換熱器的帶或板的方法，其中所述合金 包含≤0.5％的Fe、1.0％-1.8％的Mn、0.3％-1.2％的Si、≤0.3％的Mg、≤0.1％ 的Cu、≤0.1％的Zn、≤0.1％的Ti、0.05-0.4％的Cr+Zr、≤0.15％的Sn， 余量為鋁和不可避免的雜質，Sn與Si的百分含量的比率為≥0.03。鑄造錠坯， 接著在低于520℃的開始軋制溫度預熱至多12小時，并以不低于250℃的最終 熱軋溫度熱軋到2-10mm的厚度。不進行中間退火，接著施行冷軋到50-500μ m的最終厚度。最終退火在至少300℃的溫度下進行，這意味著材料完全或基 本再結晶。釬焊之后，得到至少為60MPa的0.2％屈服應力值。該文件中沒有 提及釬焊期間的垂弛性或液相穴穿透性，而且沒有提及交貨尺寸的成形性。該 專利僅關注于釬焊后的強度和散熱片的抗腐蝕性。根據該發明人的專利說明 書，高的最終退火溫度通常會給出完全的或部分的再結晶結構。

由US-A-4,235,628得知的一種“高”強度Al-Mn合金，但是釬焊后0.2％ 屈服應力值僅為50MPa。該合金組成為0.8％-2％的Mn、1.4％-3％的Si、 0.2％-1％的Fe、0-0.2％的Cu、0-0.2％的Mg，以及余量Al和高達0.2％的 雜質。該材料在高于450℃的溫度下最終退火。關于釬焊期間的抗垂弛性或液 相穴穿透性沒有提及。高硅含量無疑使合金對釬焊期間的液相穴穿透性敏感。

在JP08246117中公開了一種合金，該合金包含0.6％-1.6％的Mn、 0.05％-0.8％的Si、0.1％-1.0％的Cu、0.05％-0.5％的Mg，以及最高達0.3％的 Cr、Ti或Zr。提及了該材料的尺寸為0.02-0.2μm的小顆粒的數量密度區間， 該材料通過錠坯鑄造、熱軋之前低于500℃預熱處理、熱軋后冷軋、退火、以 及以20-80％的比率最終冷軋進行加工。該材料預定用作具有犧牲表面層的管， 因此與散熱片要求和應用是不相關的。