[發明專利]鋁合金翅片材料、其制造方法及具備該材料的換熱器

有效

• 申請號: 201510979417.1
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN105734368B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 中西茂紀;巖尾祥平;江戶正和;寺本勇樹;長谷川學;山本道泰;手島圣英
• 申請（專利權）人: 三菱鋁株式會社;株式會社電裝
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C21/02;C22C21/00;C22F1/043;C22F1/053;C22F1/04;F28F21/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉多益;馮雅

一種換熱器用鋁合金翅片材料，由具有以下組成的利用半連續鑄造法制作的鋁合金構成：含有以質量％計Mn：1.2～2.0％、Cu：0.05～0.20％、Si：0.5～1.30％、Fe：0.05～0.5％、Zn：1.0～3.0％、剩余部分由Al和無法避免的雜質構成，根據要求還含有以質量％計Ti：0.01～0.20％、Cr：0.01～0.20％、Mg：0.01～0.20％中的一種或兩種以上，換熱器用鋁合金翅片材料的釬焊加熱后的拉伸強度在140Mpa以上、屈服強度在50Mpa以上、導電率在42％IACS以上、平均結晶粒徑在150μm以上且小于700μm、電位在﹣800mV以上﹣720mV以下。

技術領域

本發明涉及用于汽車用換熱器的強度、導電性、釬焊性優異的換熱器用鋁合金翅片材料、該換熱器用鋁合金翅片材料的制造方法以及具備該換熱器用鋁合金翅片材料的換熱器。

背景技術

人們要求汽車換熱器用翅片材料具有釬焊后的高強度、高導電率、釬焊性。然而，由于這些特性之間存在此消彼長的關系，迄今為止難以滿足全部特性。過去，例如在日本專利特開2008-038166號公報或日本專利特開2001-335901號公報中，提出了釬焊后的強度和導電性優異的翅片材料。日本專利特開2008-038166號公報或日本專利特開2001-335901號公報中所提出的翅片材料是利用基于連續鑄造軋制法(CC法)的制造方法來制作的，所述連續鑄造軋制法在鑄造時的板坯冷卻速度非常快，例如在幾十℃/秒以上，從熔液中直接制作薄板。

另一方面，使用例如鑄造時的板坯冷卻速度為10℃/秒以下的半連續鑄造法(DC法)的翅片材料無法在鑄造時得到像連續鑄造時那樣程度的微細結晶產物，結晶產物的尺寸容易粗大化至1μm以上。該情況下，由于存在于材料中的粗大的結晶產物在釬焊時成為重結晶的成核位點，晶粒容易微細化，容易引起以晶粒邊界為起點的焊蝕，不利于釬焊性。

另外，在半連續鑄造法中，鑄造得到的鑄塊以偏晶(日文：偏析)的均質化等為目的而被施加通常被稱為均質化處理的500℃左右高溫下的熱處理。進一步在熱軋前為了降低軋制時的變形阻力或抑制發生開裂還必需進行500℃以上的均熱處理。

發明內容

本發明所要解決的技術問題

然而，雖然通過適用于由DC法而得到的材料的熱處理，使鑄造時以過飽固溶的添加元素析出，但是在熱處理溫度在500℃以上的高溫的場合下，第二相粒子容易粗大化、對強度降低的影響無法避免。

上述那樣的最為常用的鑄造法DC法難以兼顧高強度、高導電性、釬焊性。

針對這樣的問題，例如在日本專利特開2012-26008號公報中，提出通過規定Mn、Si、Fe的組成比例或金屬間化合物的種類或分散狀態，在使用DC法的同時得到實現釬焊后的高強度和高導電率的翅片材料。然而，雖然這些翅片材料在釬焊后的導電率高達48％IACS，但是釬焊后的強度止于130MPa的水平，特性不充分。

本發明以上述情況作為背景，其目的在于提供一種在確保釬焊后的導電率在42％IACS以上的同時通過進一步提高強度和使晶粒粗大化而使釬焊性得到提高的鋁合金翅片材料和換熱器。

解決技術問題所采用的技術方案

這里作為鋁強化機理，通?？紤]利用添加元素的“固溶強化”、利用熱處理使極微細的多數硬質粒子分散的“析出強化”、使晶粒微細化的“晶粒微細化強化”等。然而，固溶強化存在導致導電率降低的問題，而晶粒微細化強化存在導致釬焊性降低的問題。本發明中，作為強化機理，著眼于“析出強化”。“析出強化”中，由于在微細的第二相粒子成為重排的堅固障礙物從而有助于提高強度的同時添加元素的固溶度降低，因此比電阻減小而導電率上升。另外，通過使這些微細的第二相粒子難以成為重結晶的成核位點或抑制重結晶時的重排或晶粒邊界的移動速度，也能產生延緩重結晶而使其粗大化的效果。