热交换器用铝合金包覆材制造技术

技术编号:7478869 阅读:163 留言:0更新日期:2012-07-05 02:20
本发明专利技术提供一种具有优异的钎焊性并且耐孔蚀性优异的热交换器用铝合金包覆材。热交换器用铝合金包覆材(1a)具备:芯材(2)、形成于该芯材(2)的一面侧的牺牲材(3)、形成于该芯材(2)的另一面侧的由Al-Si系合金构成的钎料(4),其特征在于,芯材(2)含有Si:0.15~1.6质量%、Mn:0.3~2.0质量%、Cu:0.1~1.0质量%、Ti:0.02~0.3质量%,余量由Al及不可避免的杂质构成,牺牲材(3)含有Zn:4.0~10.0质量%、Cr:0.01~0.5质量%,余量由Al及不可避免的杂质构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车等的热交换器使用的铝合金包覆材。技术背景通常,作为汽车用热交换器的原材料,使用在芯材的一面或两面配设有钎料、牺牲材(对芯材的牺牲防蚀材料)的各种铝合金包覆材。现在,为了使汽车轻量化,这种热交换器用铝合金包覆材正在要求高强度、高抗蚀性、且例如金属板厚为0. 3mm以下的薄壁。例如,专利文献1中公开一种热交换器用的铝合金复合材,在规定牺牲材(牺牲阳极材料)中的Zn、Mn量的基础上,通过控制牺牲材中的Al-Mn系金属间化合物的粒径和分布,使得随着牺牲材的抗蚀效果的腐蚀电流值减小来提高抗蚀性。具体地说,铝合金制的芯材的各个面为含有1. 0 6. 0质量%的ai、0. 2 2. 0质量%的Mn、余量为Al及不可避免的杂质构成的铝合金,并且,通过将以数密度2. OX IO9个 /mm3以上含有平均粒径为0. 1 0. 8 μ m的Al-Mn系金属间化合物的铝合金构成的牺牲材、 和含有规定量的Si的Al-Si系合金制的钎料进行复合,使得随着牺牲材的抗蚀效果的腐蚀电流值为40 μ A/cm2。另外,专利文献2中公开一种热交换器用的铝合金包覆材,在规定芯材的Mn、Cu、 SiJe量,且规定牺牲材(牺牲阳极材料)的al、Mn、Sii、 量的基础上,通过控制牺牲材中的化合物的粒径和密度来控制电位梯度、腐蚀方式,由此提高抗蚀性。具体地说,记载了一种抗蚀性优异的热交换器用铝合金包覆材,其特征在于,在芯材的一面上复合Al-Si系钎料,在另一面上复合牺牲材,其中,所述芯材含有Mn :0. 6 2.0 质量%、Cu :0. 3 1. 0质量%、Si :0. 3 1. 2质量%和Fe :0. 01 0. 4质量%,余量是Al 和杂质,所述牺牲材含有Si :2. 0 6.0质量%、Mn :0. 2 1.0质量%、3丨0. 01 0. 4质量%、Fe :0.01 0.3质量%,余量是Al和杂质,在牺牲材的母材中的Mn系化合物、Si系化合物和1 系化合物中,粒径0. 1 μ m以上的化合物粒子为2X IO6个/mm2以下。专利文献专利文献1 (日本)特开平11-61306号公报专利文献2 (日本)特开2004-76057号公报但是,就现有热交换器用的铝合金包覆材而言,存在以下所示的问题。汽车用热交换器中,实现了材料的薄壁化,但为了轻量化、小型化及降低成本,进一步薄壁化的要求日益强烈。而且,由于该薄壁化的进程,热交换器用的铝合金包覆材必须要有高的抗蚀性。另外,热交换器用的铝合金包覆材还必须具有优异的钎焊性。在此,现有技术中,虽然提高了抗蚀性、钎焊性等的水平要求,但是,为了对应材料的薄壁化,理想的是更高抗蚀性、且具有优异的钎焊性的热交换器用的铝合金包覆材的开发。另外,以铝合金包覆材的高强度化为目的,在铝合金中除添加Mn以外,进行Fe、 Si、Cn等合金元素的添加。为这种铝合金包覆材时,例如,如专利文献1所述,仅仅控制 Al-Mn系金属间化合物来确保足够的抗蚀性显得比较困难。尤其是在形成孔状腐蚀(以下将其称为“孔蚀”,将不易发生孔蚀的性能称为“抗孔蚀性”)的这种使用条件下,例如在汽车的散热器的散热管等中使用的情况下,有可能在比较短的时间内就会发生孔空隙(从散热管的内面贯通至外面的孔)。在此,铝合金包覆材中所添加的合金元素例如Mn、Fe、Si、Cu等,在铝合金中形成 MnAl6,Al12SiMn3^Al12Si (Mn, Fe) 3 等 Al-Mn 系、Al2Cu 等 Al-Cu 系、其它 Al3Fe、Al12Fe3Si 等金属间化合物。另外,芯材的铝合金中所含有的例如Cu等合金元素在595°C X3分钟钎焊加热后,由于其自芯材的扩散,在牺牲材的铝合金的矩阵中进行固溶,或形成如前所述的金属间化合物。而且,这种金属间化合物的形成例如在进行合金元素的添加及热轧等的情况下, 是不可避免的现象。以上的金属间化合物中的Al-Mn系、Al-Mn-Si系及Al-Cu系金属间化合物成为腐蚀发生的起点。即,Al-Mn系、Al-Mn-Si系及Al-Cu系金属间化合物在铝合金中作为阴极部位起作用,因此认为,其会促进在其周围附近的局部腐蚀,容易形成孔蚀。尤其是,在这些金属间化合物以少量且粗大的尺寸存在的情况下,以此为起点发生少数孔蚀,阳极的溶解在此集中,所以容易产生孔空隙。
技术实现思路
于是,本专利技术是鉴于这种问题而开发,提供一种具有优异的钎焊性并且抗孔蚀性优异的热交换器用铝合金包覆材。作为用于解决所述课题的方法,本专利技术提供一种热交换器用铝合金包覆材(以下有时称为“包覆材”),其具备芯材、形成于该芯材的一面侧的牺牲材、形成于该芯材的另一面侧的由Al-Si系合金构成的钎料,其特征为,所述芯材含有Si 0. 15 1. 6质量%、Mn 0. 3 2. 0质量%、Cu :0. 1 1. 0质量%、Ti :0. 02 0. 3质量%,余量由Al及不可避免的杂质构成;所述牺牲材含有Si 4. 0 10. 0质量%、Cr :0. 01 0. 5质量% ;余量由Al及不可避免的杂质构成。根据这种构成,通过在芯材中添加规定量的Si、Mn、Cu、Ti,芯材的强度、抗孔蚀性提高,另外,通过在牺牲材中添加规定量的Si、Cr,牺牲材的强度、抗孔蚀性提高。另外,本专利技术提供一种热交换器用铝合金包覆材,其具备芯材、形成于该芯材的一面侧的牺牲材、形成于该芯材的另一面侧的由Al-Si系合金构成的钎料,其特征为,所述芯材含有Si 0. 15 1.6质量%、Μη:0. 3 2. 0质量%、Cu:0. 1 1.0质量%、Ti :0. 02 0. 3质量%,余量由Al及不可避免的杂质构成,所述牺牲材含有Si :4. 0 10. 0质量%、Cr 0. 01 0. 5质量%、Si :1.0质量%以下(不包括0质量% )、Mn :2. 0质量%以下(不包括 0质量% ),余量由Al及不可避免的杂质构成,595°C X 3分钟钎焊加热后在所述牺牲材中析出的Al-Mn系、Al-Mn-Si系及Al-Cu系金属间化合物,在所述牺牲材的与轧制方向正交的方向上的垂直的截面(以下称为“牺牲材截面”)的电子显微镜观察像中的最大尺寸,以当量圆直径计为IOnm以上且1 μ m以下,以当量圆直径计为IOnm以上且1 μ m以下的Al-Mn系、Al-Mn-Si系及Al-Cu系金属间化合物的数密度为IX IO5个/mm2以上,并且,以当量圆直径计为IOnm以上且1 μ m以下的Al-Mn系、Al-Mn-Si系及Al-Cu系金属间化合物的面积率为4%以下。根据这种构成,通过在芯材中添加规定量的Si、Mn、Cu、Ti,芯材的强度、抗孔蚀性提高,另外,通过在牺牲材中添加规定量的ai、Cr、Si、Mn,牺牲材的强度、抗孔蚀性提高。进而,通过控制牺牲材中析出的规定的金属间化合物的分散状态(最大尺寸(当量圆直径)、 数密度及面积率),就不易发生以它们的金属间化合物为起点的孔蚀,阳极的溶解不会集中。因此,不会促进这些金属间化合物的周围附近的局部腐蚀,不易发生孔空隙。另外,本专利技术的热交换器用铝合金包覆材,其特征为,所述芯材还含有Mg :0. 05 0. 7质量%。根据这种构成,通过在芯材中还添加规定量的Mg而形成Mg2S本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:小林宣裕阪下真司植田利树
申请(专利权)人:株式会社神户制钢所
类型:发明
国别省市:

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