JPH05305307A - 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 - Google Patents
熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法Info
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- JPH05305307A JPH05305307A JP11291092A JP11291092A JPH05305307A JP H05305307 A JPH05305307 A JP H05305307A JP 11291092 A JP11291092 A JP 11291092A JP 11291092 A JP11291092 A JP 11291092A JP H05305307 A JPH05305307 A JP H05305307A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐高温座屈性とろう付後に高い強度を有する
Ａｌ合金フィン材を安価に製造する方法を提供するこ
と。 【構成】 特定のＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系Ａｌ合金鋳塊を、
４００〜５６０℃で均質化処理し、４００〜５６０℃に
加熱して熱間圧延を開始し、３００℃以下で熱間圧延を
終了した後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施し、１
８０℃以上２４０℃未満で焼鈍をした後、さらに、５〜
５０％の圧下率で冷間仕上げ圧延を行うことを特徴とす
る熱交換器用高強度Ａｌ合金フィン材の製造方法。
Ａｌ合金フィン材を安価に製造する方法を提供するこ
と。 【構成】 特定のＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系Ａｌ合金鋳塊を、
４００〜５６０℃で均質化処理し、４００〜５６０℃に
加熱して熱間圧延を開始し、３００℃以下で熱間圧延を
終了した後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施し、１
８０℃以上２４０℃未満で焼鈍をした後、さらに、５〜
５０％の圧下率で冷間仕上げ圧延を行うことを特徴とす
る熱交換器用高強度Ａｌ合金フィン材の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金製熱
交換器に用いられるフィン材の製造方法に関し、特に冷
却水や作動流体の通路材（管材または形材）にフィン材
をろう付けによって熱交換器を組み立てる場合に、ろう
付け時の加熱に対して優れた耐高温座屈性を示すと共
に、ろう付け後の強度が高いアルミニウム合金フィン材
の製造方法に関するものである。
交換器に用いられるフィン材の製造方法に関し、特に冷
却水や作動流体の通路材（管材または形材）にフィン材
をろう付けによって熱交換器を組み立てる場合に、ろう
付け時の加熱に対して優れた耐高温座屈性を示すと共
に、ろう付け後の強度が高いアルミニウム合金フィン材
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車などのラジエータ、エアコン、イ
ンタークーラやオイルクーラなどの熱交換器において
は、Ａｌ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｍｎ
−Ｃｕ系合金などの作動流体通路構成材料と、アルミニ
ウム合金のフィン材とがろう付けにより組立られてい
る。そして、フィン材は、ろう付け時の高温加熱によっ
て、その強度が著しく低下して、変形したり、ろう材中
のＳｉがフィン材中に拡散して座屈したりするため、こ
の加熱によって変形しないように優れた耐高温座屈性が
要求される。したがって、アルミニウム合金フィン材に
は、従来からＡｌ−Ｍｎ系の合金が用いられ、これにさ
らに上記特性を加味するために種々の元素が添加されて
いるものが提案されている。例えば、電気化学的に卑に
するためにＺｎ、Ｓｎなどが添加されたものが提案され
ている。しかし、Ｓｎ、Ｚｎなどの元素を含有する場合
はろう付け性（高温座屈性）が不良になりやすいので、
例えば、Ｓｎ、ＺｎのほかにＭｇ、Ｍｎ、Ｆｅを調整し
た合金鋳塊を、加熱、熱間圧延および７０％以上の冷間
圧延を行い、軟化処理後１５〜３０％の冷間圧延仕上げ
する方法（特開昭５８−３１０７０号）、またＳｎ、Ｚ
ｎのほかにＭｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｚｒを調整した合
金鋳塊を、加熱、熱間圧延および７０％以上の冷間圧延
を行い、軟化処理後１５〜３０％の冷間圧延仕上げする
方法（特開昭６０−２１５７２９号）等が提案されてい
る。これらにおいては焼鈍（軟化）は３００〜４５０℃
で実施することがろう付性の観点から重要とされてい
る。
ンタークーラやオイルクーラなどの熱交換器において
は、Ａｌ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｍｎ
−Ｃｕ系合金などの作動流体通路構成材料と、アルミニ
ウム合金のフィン材とがろう付けにより組立られてい
る。そして、フィン材は、ろう付け時の高温加熱によっ
て、その強度が著しく低下して、変形したり、ろう材中
のＳｉがフィン材中に拡散して座屈したりするため、こ
の加熱によって変形しないように優れた耐高温座屈性が
要求される。したがって、アルミニウム合金フィン材に
は、従来からＡｌ−Ｍｎ系の合金が用いられ、これにさ
らに上記特性を加味するために種々の元素が添加されて
いるものが提案されている。例えば、電気化学的に卑に
するためにＺｎ、Ｓｎなどが添加されたものが提案され
ている。しかし、Ｓｎ、Ｚｎなどの元素を含有する場合
はろう付け性（高温座屈性）が不良になりやすいので、
例えば、Ｓｎ、ＺｎのほかにＭｇ、Ｍｎ、Ｆｅを調整し
た合金鋳塊を、加熱、熱間圧延および７０％以上の冷間
圧延を行い、軟化処理後１５〜３０％の冷間圧延仕上げ
する方法（特開昭５８−３１０７０号）、またＳｎ、Ｚ
ｎのほかにＭｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｚｒを調整した合
金鋳塊を、加熱、熱間圧延および７０％以上の冷間圧延
を行い、軟化処理後１５〜３０％の冷間圧延仕上げする
方法（特開昭６０−２１５７２９号）等が提案されてい
る。これらにおいては焼鈍（軟化）は３００〜４５０℃
で実施することがろう付性の観点から重要とされてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来使用され、または
提案されてきた、上記Ａｌ−Ｍｎ系合金フィン材に対し
て、最近は軽量化のほかにコスト低減などの要求が強
く、これに対応するためには構成材料を薄肉化したり、
安価な材料が要求されるようになった。
提案されてきた、上記Ａｌ−Ｍｎ系合金フィン材に対し
て、最近は軽量化のほかにコスト低減などの要求が強
く、これに対応するためには構成材料を薄肉化したり、
安価な材料が要求されるようになった。
【０００４】しかしながら、上記のようなフィン材を従
来の方法で製造すると、ろう付後の引張強さは１００Ｍ
Ｐａ程度になり、薄肉化すると強度不足のためフィン倒
れが生じやすいという問題があった。
来の方法で製造すると、ろう付後の引張強さは１００Ｍ
Ｐａ程度になり、薄肉化すると強度不足のためフィン倒
れが生じやすいという問題があった。
【０００５】本発明者らは、ろう付後強度の高いフィン
材としてＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｎ−Ｍｇ系合金にＩｎ、
Ｓｎ、Ｇａなどを添加した合金を提案している（特開平
２−２４８７０４号）。他にも同様な提案がある（特開
平３−２０４３６）。これらによってある程度の薄肉化
は可能となったが、更に薄肉化を計るにはろう付後強度
を更に高めることが必要である。
材としてＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｎ−Ｍｇ系合金にＩｎ、
Ｓｎ、Ｇａなどを添加した合金を提案している（特開平
２−２４８７０４号）。他にも同様な提案がある（特開
平３−２０４３６）。これらによってある程度の薄肉化
は可能となったが、更に薄肉化を計るにはろう付後強度
を更に高めることが必要である。
【０００６】本発明の目的は、優れた耐高温座屈性とろ
う付後に高い強度を有するアルミニウム合金フィン材を
安価に製造する方法を提供するものである。
う付後に高い強度を有するアルミニウム合金フィン材を
安価に製造する方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ａｌ−Ｍ
ｎ系合金の強度、高温座屈性および成形加工性につい
て、組成および製造条件について種々研究を重ねた結
果、焼鈍前の加工度を所定量以上とするとともに最終冷
間圧延前の焼鈍温度を極く低い温度で行って加工組織上
に微細化合物を析出させることにより、ろう付後の強度
が高いフィン材にできることを知見した。また、鋳塊の
均質化処理条件、熱間圧延の加熱温度と終了温度、最終
冷間圧延の加工度を適正に保つことによりろう付後の強
度と耐高温座屈性を兼備させ得ることを見出し、本発明
を完成した。
ｎ系合金の強度、高温座屈性および成形加工性につい
て、組成および製造条件について種々研究を重ねた結
果、焼鈍前の加工度を所定量以上とするとともに最終冷
間圧延前の焼鈍温度を極く低い温度で行って加工組織上
に微細化合物を析出させることにより、ろう付後の強度
が高いフィン材にできることを知見した。また、鋳塊の
均質化処理条件、熱間圧延の加熱温度と終了温度、最終
冷間圧延の加工度を適正に保つことによりろう付後の強
度と耐高温座屈性を兼備させ得ることを見出し、本発明
を完成した。
【０００８】すなわち、本発明は、 （１）Ｍｎ：０．５〜２．２％（重量％、以下同様）、
Ｓｉ：０．３５％を越え１．２％以下を含有し、残部が
不可避的不純物及びＡｌからなる合金の鋳塊を、４００
〜５６０℃で均質化処理し、４００〜５６０℃に加熱し
て熱間圧延を開始し、３００℃以下で熱間圧延を終了し
た後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施し、１８０℃
以上２４０℃未満で焼鈍をした後、さらに、５〜５０％
の圧下率で冷間仕上げ圧延を行う熱交換器用高強度アル
ミニウム合金フィン材の製造方法。
Ｓｉ：０．３５％を越え１．２％以下を含有し、残部が
不可避的不純物及びＡｌからなる合金の鋳塊を、４００
〜５６０℃で均質化処理し、４００〜５６０℃に加熱し
て熱間圧延を開始し、３００℃以下で熱間圧延を終了し
た後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施し、１８０℃
以上２４０℃未満で焼鈍をした後、さらに、５〜５０％
の圧下率で冷間仕上げ圧延を行う熱交換器用高強度アル
ミニウム合金フィン材の製造方法。
【０００９】（２）上記（１）の製造方法において合金
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｚｎ：０．５〜
３．０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．００
５〜０．１％、Ｇａ：０．０１０．２％の群から選ばれ
た１種または２種以上を含有し、残部が不可避的不純物
及びＡｌからなる合金としたもの。
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｚｎ：０．５〜
３．０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．００
５〜０．１％、Ｇａ：０．０１０．２％の群から選ばれ
た１種または２種以上を含有し、残部が不可避的不純物
及びＡｌからなる合金としたもの。
【００１０】（３）上記（１）の製造方法において合金
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらにＺｎ：０．５〜３．
０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．００５〜
０．１％、Ｇａ：０．０１〜０．２％の群から選ばれた
１種または２種以上、及びＺｒ：０．２５％以下、Ｃ
ｒ：０．２５％以下の群から選ばれた１種または２種を
含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌからなる合金と
したもの。
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらにＺｎ：０．５〜３．
０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．００５〜
０．１％、Ｇａ：０．０１〜０．２％の群から選ばれた
１種または２種以上、及びＺｒ：０．２５％以下、Ｃ
ｒ：０．２５％以下の群から選ばれた１種または２種を
含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌからなる合金と
したもの。
【００１１】（４）上記（１）の製造方法において合金
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらにＺｎ：０．５〜３．
０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．００５〜
０．１％、Ｇａ：０．０１〜０．２％の群から選ばれた
１種または２種以上と、Ｚｒ：０．２５％以下、Ｃｒ：
０．２５％以下の群から選ばれた１種及び２種、及びＭ
ｇ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．３％以下、Ｆｅ：
０．１〜０．６％の群から選ばれた１種または２種以上
を含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌからなる合金
としたもの。
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらにＺｎ：０．５〜３．
０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．００５〜
０．１％、Ｇａ：０．０１〜０．２％の群から選ばれた
１種または２種以上と、Ｚｒ：０．２５％以下、Ｃｒ：
０．２５％以下の群から選ばれた１種及び２種、及びＭ
ｇ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．３％以下、Ｆｅ：
０．１〜０．６％の群から選ばれた１種または２種以上
を含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌからなる合金
としたもの。
【００１２】（５）上記（１）の製造方法において合金
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらにＺｎ：０．５〜３．
０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．００５〜
０．１％、Ｇａ：０．０１〜０．２％の群から選ばれた
１種または２種以上及びＭｇ：０．０５〜１．０％、Ｃ
ｕ：０．３％以下、Ｆｅ：０．１〜０．６％の群から選
ばれた１種または２種以上を含有し、残部が不可避的不
純物及びＡｌからなる合金としたもの。
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらにＺｎ：０．５〜３．
０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．００５〜
０．１％、Ｇａ：０．０１〜０．２％の群から選ばれた
１種または２種以上及びＭｇ：０．０５〜１．０％、Ｃ
ｕ：０．３％以下、Ｆｅ：０．１〜０．６％の群から選
ばれた１種または２種以上を含有し、残部が不可避的不
純物及びＡｌからなる合金としたもの。
【００１３】（６）上記（１）の製造方法において芯材
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらにＺｒ：０．２５％以
下、Ｃｒ：０．２５％以下の群から選ばれた１種又は２
種を含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌからなる合
金としたもの。
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらにＺｒ：０．２５％以
下、Ｃｒ：０．２５％以下の群から選ばれた１種又は２
種を含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌからなる合
金としたもの。
【００１４】（７）上記（１）の製造方法において合金
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらにＺｒ：０．２５％以
下、Ｃｒ：０．２５％以下の群から選ばれた１種及び２
種、及びＭｇ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．３％以
下、Ｆｅ：０．１〜０．６％の群から選ばれた１種また
は２種以上を含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌか
らなる合金としたもの。
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらにＺｒ：０．２５％以
下、Ｃｒ：０．２５％以下の群から選ばれた１種及び２
種、及びＭｇ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．３％以
下、Ｆｅ：０．１〜０．６％の群から選ばれた１種また
は２種以上を含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌか
らなる合金としたもの。
【００１５】（８）上記（１）の製造方法において合金
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｍｇ：０．０５〜
１．０％、Ｃｕ：０．３％以下、Ｆｅ：０．１〜０．６
％の群から選ばれた１種または２種以上を含有し、残部
が不可避的不純物及びＡｌからなる合金としたもの。を
その要旨とするものである。
の組成をＭｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３５％を
越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｍｇ：０．０５〜
１．０％、Ｃｕ：０．３％以下、Ｆｅ：０．１〜０．６
％の群から選ばれた１種または２種以上を含有し、残部
が不可避的不純物及びＡｌからなる合金としたもの。を
その要旨とするものである。
【００１６】［作用］次に本発明が上記の通り、その合
金の成分組成範囲および製造条件を限定した理由につい
て説明する。
金の成分組成範囲および製造条件を限定した理由につい
て説明する。
【００１７】本発明における各成分の限定理由は次のと
おりである。
おりである。
【００１８】Ｍｎ：ＭｎはＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系の化合物
を生成してろう付け前およびろう付け後の強度を向上さ
せる。また、耐高温座屈性および成形加工性を改良す
る。０．５％未満では効果が充分でなく、２．２％を越
えると鋳造時に粗大な晶出物が生成し、板材の製造が困
難になり、また熱伝導度が低下する。
を生成してろう付け前およびろう付け後の強度を向上さ
せる。また、耐高温座屈性および成形加工性を改良す
る。０．５％未満では効果が充分でなく、２．２％を越
えると鋳造時に粗大な晶出物が生成し、板材の製造が困
難になり、また熱伝導度が低下する。
【００１９】上記範囲内ではＭｎ量が高いほど、ろう付
後の強度が向上する。この観点では１．５％を越えるこ
とがさらに望ましい。
後の強度が向上する。この観点では１．５％を越えるこ
とがさらに望ましい。
【００２０】Ｓｉ：ＳｉはＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系の化合物
を生成して強度を向上させ、また、Ｍｎの固溶量を減少
させて熱伝導度を向上させる。その含有量が０．３５％
以下では効果が十分でなく、１．２％を越えるとろう付
時にフィン材の溶融が生じる。
を生成して強度を向上させ、また、Ｍｎの固溶量を減少
させて熱伝導度を向上させる。その含有量が０．３５％
以下では効果が十分でなく、１．２％を越えるとろう付
時にフィン材の溶融が生じる。
【００２１】Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ：フィン材の電位
を卑にし、犠牲陽極効果を付与する。下限未満では効果
が十分でなく、上限を越えると効果が飽和するばかりで
なく、自己耐食性、圧延加工性が劣化する。
を卑にし、犠牲陽極効果を付与する。下限未満では効果
が十分でなく、上限を越えると効果が飽和するばかりで
なく、自己耐食性、圧延加工性が劣化する。
【００２２】Ｚｒ、Ｃｒ：いずれも耐高温座屈性を向上
させる。上限を越えると粗大な金属間化合物が生成し、
フィン材の製造が困難になる。
させる。上限を越えると粗大な金属間化合物が生成し、
フィン材の製造が困難になる。
【００２３】Ｍｇ：Ｍｇはフィンの強度を向上させる。
特にＳｉと共存することにより時効硬化を生じ、熱伝導
度をほとんど下げることなく、強度を向上させる。０．
０５％未満では効果が十分でない。１．０％を越えると
ろう付性を害する。すなわちフッ化物フラックスろう付
の場合はＭｇとフラックスが反応してろう付不良を生
じ、また真空ろう付の場合はＭｇの蒸発量が多くなっ
て、ろう付炉の清掃回数が多くなる。
特にＳｉと共存することにより時効硬化を生じ、熱伝導
度をほとんど下げることなく、強度を向上させる。０．
０５％未満では効果が十分でない。１．０％を越えると
ろう付性を害する。すなわちフッ化物フラックスろう付
の場合はＭｇとフラックスが反応してろう付不良を生
じ、また真空ろう付の場合はＭｇの蒸発量が多くなっ
て、ろう付炉の清掃回数が多くなる。
【００２４】Ｃｕ：Ｃｕはフィン材の強度を向上させ
る。ただし、含有量が多くなるとフィン材の電位を貴に
し、犠牲陽極効果を損ねるので、０．３％以下にする必
要がある。
る。ただし、含有量が多くなるとフィン材の電位を貴に
し、犠牲陽極効果を損ねるので、０．３％以下にする必
要がある。
【００２５】Ｆｅ：Ｆｅは、Ｍｎと共存することにより
耐高温座屈性、成形加工性を高める。また、Ｍｎの固溶
量を減少させて熱伝導度を高める。０．１％未満では効
果が十分でなく、０．６％を越えるとろう付け時の再結
晶粒が微細になり、耐高温座屈性が劣化する。特に、本
発明のように強度を高くするために焼鈍温度を低くして
完全再結晶させない場合には、ろう付時の再結晶粒が微
細になりやすい傾向を有するので、Ｆｅが０．６％を越
えることは避けなければならない。
耐高温座屈性、成形加工性を高める。また、Ｍｎの固溶
量を減少させて熱伝導度を高める。０．１％未満では効
果が十分でなく、０．６％を越えるとろう付け時の再結
晶粒が微細になり、耐高温座屈性が劣化する。特に、本
発明のように強度を高くするために焼鈍温度を低くして
完全再結晶させない場合には、ろう付時の再結晶粒が微
細になりやすい傾向を有するので、Ｆｅが０．６％を越
えることは避けなければならない。
【００２６】次に製造条件を限定した理由について説明
する。
する。
【００２７】上記のような組成の合金は、溶解→鋳造→
均質化処理→熱間圧延→冷間圧延→中間焼鈍→最終冷間
圧延の工程により調質Ｈ１ｎのフィン材が製造される。
均質化処理→熱間圧延→冷間圧延→中間焼鈍→最終冷間
圧延の工程により調質Ｈ１ｎのフィン材が製造される。
【００２８】なお、フィン材の調質はＨ１ｎに限らずＨ
２ｎでもよく、その場合は最終冷間圧延を実施しないこ
とになる。これらいずれの場合とも均質化処理と熱間圧
延前の加熱は兼ねてもよい。
２ｎでもよく、その場合は最終冷間圧延を実施しないこ
とになる。これらいずれの場合とも均質化処理と熱間圧
延前の加熱は兼ねてもよい。
【００２９】これらの工程に於いて均質化処理、熱間圧
延、冷間圧延、焼鈍および最終冷間圧延は、次の条件で
行わなければならない。
延、冷間圧延、焼鈍および最終冷間圧延は、次の条件で
行わなければならない。
【００３０】均質化処理温度 本発明のように、焼鈍温度が低く再結晶を完全にさせな
い場合には、ろう付け時の再結晶粒が微細になって耐高
温座屈性が不良になりやすいので、鋳塊均質化処理の温
度は特に厳密に守らなければならない。そして、微細な
Ｍｎ系化合物を十分析出させ、ろう付後の高い強度と耐
高温座屈性を得るために、４００〜５６０℃の温度範囲
で行うことが必要である。その温度が４００℃未満では
Ｍｎ系化合物（Ａｌ−Ｍｎ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ａｌ−
Ｍｎ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉなどの化合物）の
析出が十分でないためろう付け時のフィン材の再結晶粒
が微細になり、耐高温座屈性が劣化する。また、５６０
℃を越えるとＭｎ系化合物が粗大になり、ろう付後の強
度が低下するとともにろう付け時の再結晶粒が微細にな
り、耐高温座屈性が劣化する。
い場合には、ろう付け時の再結晶粒が微細になって耐高
温座屈性が不良になりやすいので、鋳塊均質化処理の温
度は特に厳密に守らなければならない。そして、微細な
Ｍｎ系化合物を十分析出させ、ろう付後の高い強度と耐
高温座屈性を得るために、４００〜５６０℃の温度範囲
で行うことが必要である。その温度が４００℃未満では
Ｍｎ系化合物（Ａｌ−Ｍｎ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ａｌ−
Ｍｎ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉなどの化合物）の
析出が十分でないためろう付け時のフィン材の再結晶粒
が微細になり、耐高温座屈性が劣化する。また、５６０
℃を越えるとＭｎ系化合物が粗大になり、ろう付後の強
度が低下するとともにろう付け時の再結晶粒が微細にな
り、耐高温座屈性が劣化する。
【００３１】熱間圧延前の加熱温度 熱間圧延前の加熱温度は、圧延加工性および十分な耐高
温座屈性を得るために、４００〜５６０℃の範囲が好ま
しい。この温度が４００℃未満では圧延時耳割れが激し
く、加工性が悪くなる。また、５６０℃を越えるとろう
付後の強度が低下するとともにろう付け時の再結晶粒が
微細になり、耐高温座屈性が劣化する。 熱間圧延終了時の温度 熱間圧延終了時の温度は３００℃以下にすることが必要
である。熱間圧延の終了時の温度を３００℃以下にする
ことにより、冷却中に析出するＭｎ系化合物の析出を抑
制し、その後に行なわれる焼鈍時に析出する微細な化合
物を十分析出させることができ、ろう付け後の強度が向
上する。その温度が３００℃を越えると、熱間圧延終了
後の冷却中にＭｎ系化合物が析出して大きく成長するた
め、焼鈍時に微細な化合物の析出が不足となり、ろう付
後の強度が低くなる。
温座屈性を得るために、４００〜５６０℃の範囲が好ま
しい。この温度が４００℃未満では圧延時耳割れが激し
く、加工性が悪くなる。また、５６０℃を越えるとろう
付後の強度が低下するとともにろう付け時の再結晶粒が
微細になり、耐高温座屈性が劣化する。 熱間圧延終了時の温度 熱間圧延終了時の温度は３００℃以下にすることが必要
である。熱間圧延の終了時の温度を３００℃以下にする
ことにより、冷却中に析出するＭｎ系化合物の析出を抑
制し、その後に行なわれる焼鈍時に析出する微細な化合
物を十分析出させることができ、ろう付け後の強度が向
上する。その温度が３００℃を越えると、熱間圧延終了
後の冷却中にＭｎ系化合物が析出して大きく成長するた
め、焼鈍時に微細な化合物の析出が不足となり、ろう付
後の強度が低くなる。
【００３２】焼鈍前の冷間圧延 熱間圧延終了後、焼鈍する前に行う冷間圧延では、圧延
加工によって導入される転位を均一に分布させて、その
後の焼鈍でＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系の微細な化合物をその転
位の上に均一に析出させてろう付後の強度を高めようと
するものであり、４０％以上の圧下率が必要である。そ
の値が４０％未満では微細な化合物の析出が不均一とな
り、ろう付後の強度が低くなる。
加工によって導入される転位を均一に分布させて、その
後の焼鈍でＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系の微細な化合物をその転
位の上に均一に析出させてろう付後の強度を高めようと
するものであり、４０％以上の圧下率が必要である。そ
の値が４０％未満では微細な化合物の析出が不均一とな
り、ろう付後の強度が低くなる。
【００３３】焼鈍温度 焼鈍温度を通常より低くして行うことにより、圧延で導
入された転位の上にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系の微細な化合物
（円相当径０．１μｍ以下）を析出させ、ろう付後に高
い強度を得るために１８０℃以上２４０℃未満で行う必
要がある。この温度が１８０℃未満では微細な化合物の
析出が不足となり、また２４０℃以上では析出物が大き
くなるために、ろう付後の強度が低くなる。
入された転位の上にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系の微細な化合物
（円相当径０．１μｍ以下）を析出させ、ろう付後に高
い強度を得るために１８０℃以上２４０℃未満で行う必
要がある。この温度が１８０℃未満では微細な化合物の
析出が不足となり、また２４０℃以上では析出物が大き
くなるために、ろう付後の強度が低くなる。
【００３４】最終冷間圧延 本発明は最終の冷間圧延を適切な圧下率で行うことによ
ってＨ１ｎ材としての強度を上げるとともに、ろう付け
時の温度でフィン材が再結晶を起こし、ろう材をフィン
材に拡散させないようにして、耐高温座屈性を高めよう
とするものであり、５〜５０％の圧下率が必要である。
その値が５％未満ではＨ１ｎ材としての強度が低くな
る。また、５０％を越えると、ろう付け時の再結晶粒が
微細になり、耐高温座屈性が劣化する。
ってＨ１ｎ材としての強度を上げるとともに、ろう付け
時の温度でフィン材が再結晶を起こし、ろう材をフィン
材に拡散させないようにして、耐高温座屈性を高めよう
とするものであり、５〜５０％の圧下率が必要である。
その値が５％未満ではＨ１ｎ材としての強度が低くな
る。また、５０％を越えると、ろう付け時の再結晶粒が
微細になり、耐高温座屈性が劣化する。
【００３５】その他の工程、すなわち、溶解、鋳造等は
常法に従って行う。なお、鋳塊均質化処理と熱間圧延の
加熱は、かねて１回で行ってもよい。また、焼鈍は１回
に限らず２回以上行ってもよい。その場合は、最終冷間
圧延の直前の焼鈍において、上記温度範囲を守ればよ
い。
常法に従って行う。なお、鋳塊均質化処理と熱間圧延の
加熱は、かねて１回で行ってもよい。また、焼鈍は１回
に限らず２回以上行ってもよい。その場合は、最終冷間
圧延の直前の焼鈍において、上記温度範囲を守ればよ
い。
【００３６】
【実施例】表１に示す組成の合金を溶解・鋳造した。そ
して、Ｎo.１〜Ｎo.８の合金について、鋳塊均質化処
理、熱間圧延を行い、厚さ２ｍｍとした後、冷間圧延、
焼鈍および最終冷間圧延により厚さ０．０７ｍｍの裸フ
ィン材を得た。
して、Ｎo.１〜Ｎo.８の合金について、鋳塊均質化処
理、熱間圧延を行い、厚さ２ｍｍとした後、冷間圧延、
焼鈍および最終冷間圧延により厚さ０．０７ｍｍの裸フ
ィン材を得た。
【００３７】製造条件は表２の通りである。
【００３８】得られたフィン材につき、フッ化物フラッ
クスを塗布した後、ろう付時と同様に窒素ガス中で６０
０℃×３分間の加熱処理を行った後、引張試験を行っ
た。また、犠牲陽極効果を評価するため、ｐＨ３に調整
した３％ＮａＣｌ水溶液中に１時間浸漬後、自然電極電
位を測定した。
クスを塗布した後、ろう付時と同様に窒素ガス中で６０
０℃×３分間の加熱処理を行った後、引張試験を行っ
た。また、犠牲陽極効果を評価するため、ｐＨ３に調整
した３％ＮａＣｌ水溶液中に１時間浸漬後、自然電極電
位を測定した。
【００３９】また、フィン材にコルゲート加工を施し、
３００３合金を芯材とし４０４５合金を皮材（ろう材）
とするプレート材（厚さ０．６ｍｍ）の上に乗せて、フ
ッ化物フラックスろう付けを行い、ろう付け状況を調べ
た。
３００３合金を芯材とし４０４５合金を皮材（ろう材）
とするプレート材（厚さ０．６ｍｍ）の上に乗せて、フ
ッ化物フラックスろう付けを行い、ろう付け状況を調べ
た。
【００４０】以上の結果をまとめて表２に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
【表３】
【００４４】本発明例のＮo.１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ、
５Ａ、６Ａ、７Ａ、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ、８
Ｆ、はろう付後の強度が１３０ＭＰａ以上と高く、自然
電位が−７４０から−８４０ｍＶと電気化学的に卑であ
り、ろう付状況も良好である。
５Ａ、６Ａ、７Ａ、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ、８
Ｆ、はろう付後の強度が１３０ＭＰａ以上と高く、自然
電位が−７４０から−８４０ｍＶと電気化学的に卑であ
り、ろう付状況も良好である。
【００４５】これに対し、比較例のＮo.１Ｂ、３Ｂ、５
Ｂ、７Ｂ、８Ｇは鋳塊の均質化処理温度が６００℃と高
いため、またＮo.２Ｂ、４Ｂ、６Ｂ、８Ｈは熱間圧延前
の加熱温度が５８０℃と高いため、ろう付後の強度が低
く、また、ろう付時の再結晶粒が微細になり、ろう付時
にフィンの座屈が発生した。Ｎo.１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、４
Ｃ、５Ｃ、６Ｃ、７Ｃ、８Ｋは、いずれも焼鈍温度が４
００℃と高く、析出物が大きく成長するため、ろう付後
の強度が低い。Ｎo.８Ｉは、熱間圧延終了時の温度が４
６０℃と高く、析出物が大きく成長するため、ろう付後
の強度が低い。Ｎo.８Ｊは、焼鈍前の冷間圧延の圧下率
が３０％と低く、また、最終冷間圧延の圧下率が９５％
と高いため、ろう付後の強度が低く、また、ろう付時の
再結晶粒が微細になり、ろう付時にフィンの座屈が生じ
た。Ｎo.８Ｌは、焼鈍温度が１５０℃と低く、微細な化
合物の析出が少ないため、ろう付後の強度が低い。
Ｂ、７Ｂ、８Ｇは鋳塊の均質化処理温度が６００℃と高
いため、またＮo.２Ｂ、４Ｂ、６Ｂ、８Ｈは熱間圧延前
の加熱温度が５８０℃と高いため、ろう付後の強度が低
く、また、ろう付時の再結晶粒が微細になり、ろう付時
にフィンの座屈が発生した。Ｎo.１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、４
Ｃ、５Ｃ、６Ｃ、７Ｃ、８Ｋは、いずれも焼鈍温度が４
００℃と高く、析出物が大きく成長するため、ろう付後
の強度が低い。Ｎo.８Ｉは、熱間圧延終了時の温度が４
６０℃と高く、析出物が大きく成長するため、ろう付後
の強度が低い。Ｎo.８Ｊは、焼鈍前の冷間圧延の圧下率
が３０％と低く、また、最終冷間圧延の圧下率が９５％
と高いため、ろう付後の強度が低く、また、ろう付時の
再結晶粒が微細になり、ろう付時にフィンの座屈が生じ
た。Ｎo.８Ｌは、焼鈍温度が１５０℃と低く、微細な化
合物の析出が少ないため、ろう付後の強度が低い。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、ろう付後の強度が高
く、さらに耐高温座屈性及び犠牲陽極作用を有するフィ
ン材を提供することができる。熱交換器のフィンを薄肉
化することが可能となり、熱交換器の軽量化、コスト低
減に寄与することができる。
く、さらに耐高温座屈性及び犠牲陽極作用を有するフィ
ン材を提供することができる。熱交換器のフィンを薄肉
化することが可能となり、熱交換器の軽量化、コスト低
減に寄与することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 健志 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 蘇 建堂 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 Ｍｎ：０．５〜２．２％（重量％、以下
同様）、Ｓｉ：０．３５％を越え１．２％以下を含有
し、残部が不可避的不純物及びＡｌからなる合金の鋳塊
を、４００〜５６０℃で均質化処理し、４００〜５６０
℃に加熱して熱間圧延を開始し、３００℃以下で熱間圧
延を終了した後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施
し、１８０℃以上２４０℃未満で焼鈍をした後、さら
に、５〜５０％の圧下率で冷間仕上げ圧延を行うことを
特徴とする熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材
の製造方法。 - 【請求項２】 Ｍｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３
５％を越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｚｎ：０．
５〜３．０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．
００５〜０．１％、Ｇａ：０．０１〜０．２％の群から
選ばれた１種または２種以上を含有し、残部が不可避的
不純物及びＡｌからなる合金の鋳塊を、４００〜５６０
℃で均質化処理し、４００〜５６０℃に加熱して熱間圧
延を開始し、３００℃以下で熱間圧延を終了した後、４
０％以上の圧下率で冷間圧延を施し、１８０℃以上２４
０℃未満で焼鈍をした後、さらに、５〜５０％の圧下率
で冷間仕上げ圧延を行うことを特徴とする熱交換器用高
強度アルミニウム合金フィン材の製造方法。 - 【請求項３】 Ｍｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３
５％を越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｚｎ：０．
５〜３．０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．
００５〜０．１％、Ｇａ：０．０１〜０．２％の群から
選ばれた１種または２種以上、及びＺｒ：０．２５％以
下、Ｃｒ：０．２５％以下の群から選ばれた１種又は２
種を含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌからなる合
金の鋳塊を、４００〜５６０℃で均質化処理し、４００
〜５６０℃に加熱して熱間圧延を開始し、３００℃以下
で熱間圧延を終了した後、４０％以上の圧下率で冷間圧
延を施し、１８０℃以上２４０℃未満で焼鈍をした後、
さらに、５〜５０％の圧下率で冷間仕上げ圧延を行うこ
とを特徴とする熱交換器用高強度アルミニウム合金フィ
ン材の製造方法。 - 【請求項４】 Ｍｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３
５％を越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｚｎ：０．
５〜３．０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．
００５〜０．１％、Ｇａ：０．０１〜０．２％の群から
選ばれた１種または２種以上と、Ｚｒ：０．２５％以
下、Ｃｒ：０．２５％以下の群から選ばれた１種又は２
種、及びＭｇ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．３％以
下、Ｆｅ：０．１〜０．６％の群から選ばれた１種また
は２種以上を含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌか
らなる合金の鋳塊を、４００〜５６０℃で均質化処理
し、４００〜５６０℃に加熱して熱間圧延を開始し、３
００℃以下で熱間圧延を終了した後、４０％以上の圧下
率で冷間圧延を施し、１８０℃以上２４０℃未満で焼鈍
をした後、さらに、５〜５０％の圧下率で冷間仕上げ圧
延を行うことを特徴とする熱交換器用高強度アルミニウ
ム合金フィン材の製造方法。 - 【請求項５】 Ｍｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３
５％を越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｚｎ：０．
５〜３．０％、Ｓｎ：０．０１〜０．１％、Ｉｎ：０．
００５〜０．１％、Ｇａ：０．０１〜０．２％の群から
選ばれた１種または２種以上及びＭｇ：０．０５〜１．
０％、Ｃｕ：０．３％以下、Ｆｅ：０．１〜０．６％の
群から選ばれた１種または２種以上を含有し、残部が不
可避的不純物及びＡｌからなる合金の鋳塊を、４００〜
５６０℃で均質化処理し、４００〜５６０℃に加熱して
熱間圧延を開始し、３００℃以下で熱間圧延を終了した
後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施し、１８０℃以
上２４０℃未満で焼鈍をした後、さらに、５〜５０％の
圧下率で冷間仕上げ圧延を行うことを特徴とする熱交換
器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法。 - 【請求項６】 Ｍｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３
５％を越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｚｒ：０．
２５％以下、Ｃｒ：０．２５％以下の群から選ばれた１
種又は２種を含有し、残部が不可避的不純物及びＡｌか
らなる合金の鋳塊を、４００〜５６０℃で均質化処理
し、４００〜５６０℃に加熱して熱間圧延を開始し、３
００℃以下で熱間圧延を終了した後、４０％以上の圧下
率で冷間圧延を施し、１８０℃以上２４０℃未満で焼鈍
をした後、さらに、５〜５０％の圧下率で冷間仕上げ圧
延を行うことを特徴とする熱交換器用高強度アルミニウ
ム合金フィン材の製造方法。 - 【請求項７】 Ｍｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３
５％を越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｚｒ：０．
２５％以下、Ｃｒ：０．２５％以下の群から選ばれた１
種又は２種、及びＭｇ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：
０．３％以下、Ｆｅ：０．１〜０．６％の群から選ばれ
た１種または２種以上を含有し、残部が不可避的不純物
及びＡｌからなる合金の鋳塊を、４００〜５６０℃で均
質化処理し、４００〜５６０℃に加熱して熱間圧延を開
始し、３００℃以下で熱間圧延を終了した後、４０％以
上の圧下率で冷間圧延を施し、１８０℃以上２４０℃未
満で焼鈍をした後、さらに、５〜５０％の圧下率で冷間
仕上げ圧延を行うことを特徴とする熱交換器用高強度ア
ルミニウム合金フィン材の製造方法。 - 【請求項８】 Ｍｎ：０．５〜２．２％、Ｓｉ：０．３
５％を越え１．２％以下を含有し、さらに、Ｍｇ：０．
０５〜１．０％、Ｃｕ：０．３％以下、Ｆｅ：０．１〜
０．６％の群から選ばれた１種または２種以上を含有
し、残部が不可避的不純物及びＡｌからなる合金の鋳塊
を、４００〜５６０℃で均質化処理し、４００〜５６０
℃に加熱して熱間圧延を開始し、３００℃以下で熱間圧
延を終了した後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施
し、１８０℃以上２４０℃未満で焼鈍をした後、さら
に、５〜５０％の圧下率で冷間仕上げ圧延を行うことを
特徴とする熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11291092A JPH05305307A (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11291092A JPH05305307A (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05305307A true JPH05305307A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14598556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11291092A Pending JPH05305307A (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05305307A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010095758A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ろう付造管用自動車熱交換器用ブレージングシート |
| JP2011099154A (ja) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングフィン材および該フィン材を用いた熱交換器 |
| JP2013216935A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材、その製造方法及び熱交換器の製造方法 |
| JP2014125642A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Mitsubishi Alum Co Ltd | プレス成形性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 |
| WO2016129175A1 (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 三菱アルミニウム株式会社 | アルミニウム合金フィン材 |
| CN111809082A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-10-23 | 大力神铝业股份有限公司 | 一种用于中空玻璃隔条的铝合金材料加工工艺 |
-
1992
- 1992-05-01 JP JP11291092A patent/JPH05305307A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010095758A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ろう付造管用自動車熱交換器用ブレージングシート |
| JP2011099154A (ja) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングフィン材および該フィン材を用いた熱交換器 |
| JP2013216935A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材、その製造方法及び熱交換器の製造方法 |
| JP2014125642A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Mitsubishi Alum Co Ltd | プレス成形性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 |
| WO2016129175A1 (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 三菱アルミニウム株式会社 | アルミニウム合金フィン材 |
| JP2016148071A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 三菱アルミニウム株式会社 | アルミニウム合金フィン材 |
| US10378088B2 (en) | 2015-02-10 | 2019-08-13 | Mitsubishi Aluminum Co., Ltd. | Aluminum alloy fin material and heat exchanger |
| CN111809082A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-10-23 | 大力神铝业股份有限公司 | 一种用于中空玻璃隔条的铝合金材料加工工艺 |
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