热交换器用铝合金翅片材及其制造方法技术

本发明专利技术是热交换器用铝合金翅片材，其含有Fe：0.20～1.0质量％、Cu：0.02～0.1质量％，抑制Si：0.15质量％以下、Mn：0.015质量％以下、Cr：0.015质量％以下，余量由Al以及不可避免的杂质构成，该热交换器用铝合金翅片材的厚度在0.1mm以下，亚晶粒的平均粒径在2.5μm以下，并且β-Fiber的体积分率在80％以上。本发明专利技术的翅片材，可以抑制成形加工时套环裂纹的产生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于热交换器的。
技术介绍
近年，在用于空调器等的热交换器上的热交换器铝合金翅片材(以下适当称为翅片材)，因氟利昂管制而替换使用新冷媒、空调器本身的小型化、轻量化或者高性能化等原因，越来越追求薄壁化，板厚薄壁化在0.15mm以下,最近已达到0.09mm程度。在此，翅片材的成形法有拉伸法、减薄拉伸法以及拉伸.减薄拉伸混合法(混合法)。拉伸法由胀形工序、挤压工序、开孔(冲孔)及扩孔(Burring)工序、冲洗工序构成，减薄拉伸法由开孔及扩孔工序、打磨(Ironing)工序、冲洗工序构成，混合法主要由胀形工序、挤压工序、开孔及扩孔工序、打磨工序、冲洗工序构成。无论是哪一种成形法，用于成形铜管中的管用孔套环而实施的开孔.扩孔成形以及冲洗成形，对于翅片材来说是必不可少的成形工序。但是，这些成形对于要将板厚薄壁化到0.15mm以下的翅片材来说是非常困难的成形。因此，开发出了这种对应薄壁化，提高了加工性的翅片材。例如，在专利文献I中公开了一种铝合金翅片材，其板厚在0.12mm以下，以规定比率含有规定量的S1、Fe，并且，最大晶粒直径在30 μ m以下，翅片的拉伸成形加工性优异。另夕卜，在专利文献2中公开了一种热交换器用铝合金翅片材，其板厚低于0.11mm，含有规定量的Fe、Ti，限制S1、Cu在规定量以下，并且，规定了所定的拉伸率，耐过密间隔性、迭加性优 巳升。专利文献专利文献I特开平11-80869号公报专利文献2专利第4275560号公报但是，现有的翅片材存在以下问题。在所述现有技术中，虽然提高了加工性，但近年来除了要求热交换器的进一步小型轻量化、高性能化之外，期待更容易加工的翅片材的提供，所以，对加工性也要求进一步的提闻。另外，在成形中，经常发生被称之为套环裂纹的裂纹问题。也就是说，开孔.扩孔工序时在加工端面发生微细的龟裂，从而导致在最终冲洗成形时的套环裂纹。如果发生了这种套环裂纹时，当把铜管插入翅片材成形后成形品的套环孔对该铜管进行扩张时，就会容易发生所谓的过密间隔现象，即层叠的翅片的间隔变得极窄。这种过密间隔现象，会有增大热交换器通风阻抗的问题。即，套环裂纹不仅有损翅片的外观，还会发生热交换器性能低下等问题，降低产品价值。因此，要求开发可以进一步抑制发生此类套环裂纹的翅片材。
技术实现思路
本专利技术是鉴于所述问题点而进行的，其课题在于，提供可以抑制成形加工时发生套环裂纹的、耐套环裂纹性优异的热交换器用铝合金翅片材。即，本专利技术的热交换器用铝合金翅片材，其特征在于，含有Fe:0.20 1.0质量％、Cu:0.02 0.1质量％，抑制S1:0.15质量％以下、Mn:0.015质量％以下、Cr:0.015质量％以下，余量由Al以及不可避免的杂质构成，其中，所述热交换器用铝合金翅片材的厚度在0.1mm以下,亚晶粒的平均粒径在2.5 μ m以下，β -Fiber的体积分率在80%以上。根据该构成，通过添加规定量的Fe、Cu，由于固溶强化而提高强度。并且，使亚晶粒微细化，提高拉伸率，充分产生β-Fiber。通过将S1、Mn、Cr抑制在规定量以下来抑制晶出物(即金属间化合物)的粗大化。而且，通过使亚晶粒的平均粒径在2.5μηι以下，β -Fiber的体积分率在80%以上，提高翅片材的耐套环裂纹性。本专利技术的热交换器用铝合金翅片材，其特征在于，还含有T1:0.01 0.08质量％。根据该构成，通过添加规定量的Ti，铸锭组织得以微细化。本专利技术的热交换器用铝合金翅片材，可以在翅片材表面具有表面处理皮膜。作为表面处理皮膜可例举耐腐性皮膜、亲水性皮膜、润滑性皮膜等。根据该构成，可以提高对应耐腐性或亲水性、成形性等、使用环境及用途等的特性。本专利技术的热交换器用铝合金翅片材的制造方法，是所述记载的热交换器用铝合金翅片材(不具有表面处理皮膜)的制造方法，其特征在于，进行对于具有所述化学成分的铝合金铸锭，以450 510°C的温度实施I小时以上热处理的热处理工序，和在所述热处理后，在使热精轧结束温度在250°C以上低于300°C的条件下实施热轧的热轧工序，和在所述热轧工序后，进行冷加工率为96%以上的冷加工工序，和在所述冷加工后，实施以160 250°C的温度保持I 6小时的调质退火的调质退火工序。根据该制造方法，通过热处理工序使铸锭组织均质化，通过热轧工序，在热轧板中不会产生再结晶组织地进行轧制。通过冷加工工序，不会发生调质退火后的亚晶粒的粗大化、或β-Fiber生成不足，厚度为0.1mm以下，通过调质退火工序，充分恢复组织。由此，使得亚晶粒的平均粒径在2.5 μ m以下，β -Fiber的体积分率在80%以上。本专利技术的热交换器用铝合金翅片材，可以抑制成形加工时的套环裂纹。从而能够防止有损翅片的外观、或者降低作为热交换器的性能等问题的发生。另外，本专利技术的热交换器用铝合金翅片材的制造方法，可以制造耐套环裂纹性优异的热交换器用铝合金翅片材。具体实施例方式以下，针对本专利技术的热交换器用铝合金翅片材(以下适当称翅片材)以及翅片材制造方法的实施方式进行说明。<翅片材>本专利技术的翅片材，含有规定量的Fe、Cu，抑制S1、Mn、Cu在规定量以下，余量由Al及不可避免的杂质构成。而且，本翅片材的厚度在0.1mm以下，并规定亚晶粒的平均粒径在2.5μπι以下，β -Fiber的体积分率在80%以上。另外，根据需要，还可以含有规定量的Ti。以下，关于各构成 ，首先对化学成分进行说明，之后，再对其他构成进行说明。(Fe:0.20 1.0 质量％ )Fe是为了通过固溶强化提高强度或提高耐腐性、通过亚晶粒的微细化提高拉伸率而添加的元素。Fe含量低于0.20质量％时，则无法得到这样的效果。另一方面，如果超过1.0质量％，则不仅耐腐性降低，而且晶出物(金属间化合物)粗大化，这将成为成形加工时的应力集中点，成为裂纹的起点。因此，Fe含量在0.20 1.0质量％.(Cu:0.02 0.1 质量％ )Cu是为了通过固溶强化提高强度，或通过亚晶粒的微细化提高拉伸率，充分生成β-Fiber而微量添加的元素。Cu含量低于0.02质量％时，得不到这样的效果。另一方面，如果超过0.1质量％，则不仅会引起加工硬化，而且降低耐过密间隔性，还会降低耐套环裂纹性及耐腐性。因此，Cu含量为0.02 0.1质量％。优选0.031 0.06质量％，更优选0.04 0.06 质量％。(S1:0.15质量％以下(包括O质量％ ))Si虽是作为不可避免的杂质而混入的元素，但是Si含量超过0.15质量％时，晶出物(金属化合物)粗大化，这将成为成形加工时的应力集中点，成为裂纹的起点。因此，Si含量在0.15质量％以下。另外也可以抑制到0%。(Mn:0.015质量％以下(包括O质量％ ))Mn虽是作为不可避免的杂质而混入的元素，但是Mn含量超过0.015质量％时，晶出物(金属化合物)粗大化，这将成为成形加工时的应力集中点，成为裂纹的起点。因此，Mn含量抑制在0.015质量％以下。另外也可以抑制到0%。(Cr:0.015质量％以下(包括O质量％ ))Cr虽是作为不可避免的杂质而混入的元素，但是Cr含量超过0.015质量％时，晶出物(金属化合物)粗大化，这将成为成形加工时的应力集中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.03 JP 2010-198326;2011.03.31 JP 2011-080851.一种热交换器用铝合金翅片材，其特征在于，含有Fe:0.20 1.0质量％、Cu:0.02 0.1质量％，抑制成S1:0.15质量％以下、Mn:0.015质量％以下、Cr:0.015质量％以下，余量是Al以及不可避免的杂质，其中，所述热交换器用铝合金翅片材的厚度为0.1mm以下，亚晶粒的平均粒径为2.5 μ m以下，且β-Fiber的体积分率为80%以上。2.根据权利要求1所述的热交换器用铝合金翅片材，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金田大辅，梅田秀俊，太田阳介，星野晃三，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：
国别省市：