JPH0196357A - ブレージング用アルミニウム薄板の製造方法 - Google Patents

ブレージング用アルミニウム薄板の製造方法

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JPH0196357A
JPH0196357A JP25125687A JP25125687A JPH0196357A JP H0196357 A JPH0196357 A JP H0196357A JP 25125687 A JP25125687 A JP 25125687A JP 25125687 A JP25125687 A JP 25125687A JP H0196357 A JPH0196357 A JP H0196357A
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JP
Japan
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intermediate annealing
cold rolling
thin plate
less
brazing
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JP25125687A
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English (en)
Inventor
Takenobu Dokou
武宜 土公
Kazunori Ishikawa
石川 和徳
Shigenori Asami
浅見 重則
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Furukawa Aluminum Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Aluminum Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950°C
    • B23K35/286Al as the principal constituent

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は耐高温座屈性に優゛れ、非腐食性フラ・ゾクス
ブレーシング及び真空ブレージングに適したフィン用ア
ルミニウム薄板の製造方法に関する。
(従来の技術) 従来、アルミニウム合金製熱交換器用フィン材としては
A3003合金のベア材やそれにAl−Si合金をクラ
ッドした合わせ材のプレージングシートか用いられてい
る。近年これらのフィン材に対して薄肉化の要求が高ま
っており1合わせ材に対しては0.12mm程度まて薄
肉化が行われ・9つある。それに対してベア材について
は当初から0.12mm程度で用いられていることもあ
り、それ以上の薄肉化か進んでいない。
(発明か解決しようとする問題点) フィン用ベア材て薄肉化が進まないのは、熱交換器を製
造するプレージンク工程において590〜620℃の高
温で加熱されるので、薄肉化された材料では加熱により
強度が低下し、その結果フィンがつぶれる現象、いわゆ
る座屈が起こりやすいためてあった。また、単に材料に
高温強度を高めてもブレージンク時にろうがフィン材に
拡散し、そのためフィンの高温強度が低下する現象があ
り、薄肉化を進める場合問題となっていた。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、上記問題点を解決するため種々検討を重
ねた結果、Mn及びFeを所定量含有し、Si及びZn
n含量量規制したアルミニウム合金を用い、均質化処理
条件、熱間圧延後の中間焼鈍の回数及び冷間圧延率を適
宜組合わせて圧延することにより目的か達成できること
を見出した。本発明はこの知見に基づいてなされるに至
ったものである。
すなわち本発明の第1は、Mn 0.2〜2.Owt%
(以下wt%を単に%と記す)、Fe0.3〜0.8%
、Si0.6%以下、 Zn 2.0%以下、残部A文
からなる組成のアルミニウム合金鋳塊から薄板材を製造
するに当り、420℃〜540℃で1〜24時間均質化
処理後、熱間圧延を行い、熱間圧延以降の工程で少なく
とも2回の中間焼鈍を行い、最後から1回前の中間焼鈍
から最後の中間焼鈍までの間に冷間圧延率が10〜60
%となり、かつ最後の中間焼鈍から最終板厚となるまで
の間に冷間圧延率が20〜50%となる冷間圧延を行う
ことを特徴とするブレージング用アルミニウム薄板の製
造方法を提供するものである。
本発明の第2はMn 0.2〜2.0%、Fe0.3−
0,8%、Cu 0.05〜0.2%、Si0.6%以
下、Zn2.0%以下、残部Alからなる組成のアルミ
ニウム合金鋳塊から薄板材を製造するに当り、420℃
〜540℃で1〜24時間均質化処理後、熱間圧延を行
い、熱間圧延以降の工程で少なくとも2回の中間焼鈍を
行い、最後から1回前の中間焼鈍から最後の中間焼鈍ま
での間に冷間圧延率か10〜60%となり、かつ最後の
中間焼鈍から最終板厚となるまでの間に冷間圧延率が2
0〜50%となる冷間圧延を行うことを特徴とするブレ
ージング用アルミニウム薄板の製造方法を提供するもの
である。
以下本発明方法を詳細に説明する。
本発明において用いられるアルミニウム合金の添加元素
及び添加量を前記のように限定した理由は次の通りであ
る。
Mnの添加量を0.2〜2.0%とする。Mnは合金の
強度を向上させるとともに、AfL−Mn−Feあるい
はA1−Mn−5i系の微細な析出物を生じ、再結晶粒
を粗大化させ、ブレージング時の高温加熱の際の耐高温
座屈性を向上させる働きを持つ。Mnの添加量か0.2
%未満では、その効果が小さく、2.0%を越えて添加
した場合は巨大晶出物か生しやすく、フィン材としての
成形性が悪くなる。
Feの添加量を0.3〜0.8%とする。FeはA文、
Mnとの共存によってA文−M n −F e系の析出
物を生じ、高温加熱の際の耐高温座屈性を向上させる。
Feの添加量か0.3%未満では効果がなく、0.8%
を越えて添加した場合晶出物の縫が増え、成形性が低下
しコルゲート加工か困難になる。
Siの添加量を0.6%以下とする。SiはA!1−M
n−Fe−3i系の微細な析出物を生じ、ブレージング
時の高温加熱の際の耐高温座屈性を向上させる働きを持
つ。Siを0.6%を越えて添加した場合、合金の融点
が低下し、高温強度が低下する。
Znの添加量を2.0%以下とする。Znはフィン材の
電位を卑にし、犠牲陽極効果てチューブ等の作動流体通
路の孔食な防ぐ働きかある。
Znを2.0%を越えて添加した場合、自己腐食が高く
なるとともにろう付性が低下する。
Cuの添加量を0.05〜0.2%とする。
Cuはフィンの押出チューブに対する電位を責にするが
、耐高温座屈性にとって有効である。したがってその添
加はそのかねあいで行われるが、0.05%未満ではそ
の効果かなく、0.2%を越えると犠牲陽極効果かえら
れなくなる。
なお、その他の元素(Mg、Cr、Zr、Ti等)は含
有量0.05%以下であれば本発明の効果に影響を与え
ない。
次に上記組成の合金を鋳造後熱処理及び圧延処理を施し
て薄板にするまての工程について順次説明する。
先ず上記成分のアルミニウム合金鋳塊に420〜540
℃において1時間〜24時間の均質化処理を施す。均質
化処理を施すと鋳造時に固溶しているMn、Fe、Si
が微細な金属間化合物として析出し、フィン材全面に析
出したAl−Fe−Mn系やへ立−Fe−Mn−Si系
の粒子は耐高温座屈性を向上させる。420℃未満の温
度ては鋳造時の偏析の均質化が十分に行われず、また熱
間圧延温度が低くなり熱間圧延中に割れを生じやすい。
540℃を越えた温度では析出が進みにくく、析出が生
じる場合にはその分布は微細てなく粗大なものとなり、
耐高温座屈性向上効果は得られない。均質化処理の保持
時間は1時間未満では微411な析出物が十分に形成さ
れず、耐高温座屈性は向−ヒしない。24時間以上の加
熱保持は経済的に不適切な上、析出物が粗大化しすぎて
耐高温座屈性を低下させる可能性がある。保持時間は1
時間以上9時間以下が最も好ましい。
本発明においては以上のように均質化処理を施した後熱
間圧延を行い、熱間圧延終了後直ちに、あるいは冷間圧
延を行った後少なくとも2回の中間焼鈍を行い、最後か
ら1回前の中間焼鈍から最後の中間焼鈍までの間に冷間
圧延率か10〜60%をなり、かつ最後の中間焼鈍から
最終板厚となるまでの間に冷間圧延率が20〜50%と
なる冷間圧延を行う。
本発明において中間焼鈍の温度、時間には特に制限はな
く、常法に従うが、通常320℃〜450℃であり、0
.5〜6時間処理するのが好ましい。
本発明において中間焼鈍及び冷間圧延について条件を限
定したのは次の理由による。
まず少なくとも2回の中間焼鈍を施すのは、第1に熱間
圧延後のコイルは熱間圧延時の温度のばらつきや熱間圧
延終了後コイルの冷却速度の違い等の工業的に避けられ
ない条件のばらつきにより、金属組織のばらつきを有す
るからこれを避けるためである。この金属組織のばらつ
きは、主に回復、再結晶状態のばらつきで、例えば冷却
されやすいコイル外周部と比べ内周部の回復量は大きい
。このような差は従来の1回の中間焼鈍では完全に無く
すことができず、最終製品の特性のばらつきとなるのて
少なくとも2回の中間焼鈍か必要、である。第2の理由
は、中間焼鈍は析出処理の役割もあり、中間焼鈍を少な
くとも2回行う間に微細な析出層を析出させ耐高温座屈
性を向上させるためである。
次に最後から1回前の中間焼鈍から最後の中間焼鈍まで
の冷間圧延率が10%未満では最終の中間焼鈍で完全に
再結晶が完了しないこと及び60%を越えると中間焼鈍
の初期に再結晶が完了し、転位」二を原子が移動し析出
か促進される効果が減じることにより何れも耐高温座屈
性が向上しない。最後の中間焼鈍から最終板厚となるま
での冷間圧延率が20%未満てはろう付加熱面に再結晶
が完了せず、ろうがフィン材のサブハンダリーを拡散し
フィン材の耐高温座屈性を低下させる。最後の冷間圧延
率が50%を越えるとろう付加熱面に微細に再結晶する
ために、高温強度が低下する。
本発明の方法において得られる薄板材の板厚は0.10
mm以下とするのが好ましい。0.1On+mを越える
板厚のフィンの場合、特に本発明の製造方法を用いなく
ても板厚か厚いため高温てのフィン材としての強度は十
分であることか多く、かっこの板厚ではフィン材の薄肉
化がはかれない。板厚の下限は特に制限はないか好まし
くは0.0411O1程度である。
(実施例) 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
実施例1 第1表に示す組成の合金のDC鋳塊(厚さ100mm)
を片面につき1oinずつ両面面側後、第2表に示す4
種の条件の均質化処理を行った後熱間圧延を行い、厚さ
3.5mmの熱間圧延板とし、これら熱間圧延板から第
2表に示す工程によりそれぞれ0.07重量のブレージ
ング用アルミニウム薄板を作製した。得られた薄板の耐
高温座屈性を下記の方法により試験した。結果を第3表
に示す。
耐高温座屈性試験 各供試材から幅22+sm、長さ60mmの試料薄板l
を作成し、これを第1図(イ)、(ロ)のように°台2
上に固定具3を用いて長さ501■の片持ちて保持し、
610’C,10分間大気中で加熱する。第1図(ハ)
に示す加熱後の垂下量の大小で耐高温塵ル;性を評価す
る。この評価法において、垂下量が15mm以下であれ
ば実際のコンデンサーを組みたて、ブレージングをした
際に問題がないことを確認した。
したかって垂下Q l 51@l+以下を合格と判定す
る。
第  1  表 第3表 第3表の結果から明らかなように本発明方法によれば板
厚0.07mmにおいて何れも垂下J、1は10■以下
で、優れた耐高温座屈性を示している。これに対して比
較例では垂下量が何れも15I1mを越えており、耐高
温座屈性が著しく劣っている。
実施例2 第4表に示す組成を有するDC鋳塊(厚さ300mm)
を片面2011IIずつ両面面側後、520”CX4時
間の均質化処理を施し、続いて熱間圧延を行い、厚さ3
.5a+wの熱間圧延板とし、この熱間圧延板を第5表
に示す工程によりそれぞれ板厚0.06mmのブレージ
ング用アルミニウム薄板を作製した。得られた薄板につ
いて実施例1の場合と同じ方法で耐高温座屈性を試験し
た。結果を第6表に示す。
第4表 第6表 第6表の結果から明らかなように、本発明方法によれば
板厚0.06mmにおいて何れも垂下量は15mm以下
で優れた耐高温座屈性を示している。
これに対し比較例のB板は垂下量が大きく、耐高温座屈
性に劣っている。
(発明の効果) このように本発明によれば耐高温座屈性の優れたブレー
ジング用アルミニウム薄板を製造できる。したがって1
本発明方法によれば、熱交換器′のコルゲートフィンの
一層の薄肉化が可能であり、熱交換器の軽量化、コスト
ダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)、(ロ)、(ハ)はフィン材の耐座屈性試
験方法の説明図である。 特許出願人 古河アルミニウム工業株式会社代理人 弁
理士 飯 1)敏 三。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)Mn0.2〜2.0%、Fe0.3〜0.8%、S
    i0.6%以下、Zn2.0%以下、残部Al(以上w
    t%)からなる組成のアルミニウム合金鋳塊から薄板材
    を製造するに当り、420℃〜540℃で1〜24時間
    均質化処理後、熱間圧延を行い、熱間圧延以降の工程で
    少なくとも2回の中間焼鈍を行い、最後から1回前の中
    間焼鈍から最後の中間焼鈍までの間に冷間圧延率が10
    〜60%となり、かつ最後の中間焼鈍から最終板厚とな
    るまでの間に冷間圧延率が20〜50%となる冷間圧延
    を行うことを特徴とするブレージング用アルミニウム薄
    板の製造方法。 2)Mn0.2〜2.0%、Fe0.3〜0.8%、C
    u0.05〜0.2%、Si0.6%以下、Zn2.0
    %以下、残部Al(以上wt%)からなる組成のアルミ
    ニウム合金鋳塊から薄板材を製造するに当り、420℃
    〜540℃で1〜24時間均質化処理後、熱間圧延を行
    い、熱間圧延以降の工程で少なくとも2回の中間焼鈍を
    行い、最後から1回前の中間焼鈍から最後の中間焼鈍ま
    での間に冷間圧延率が10〜60%となり、かつ最後の
    中間焼鈍から最終板厚となるまでの間に冷間圧延率が2
    0〜50%となる冷間圧延を行うことを特徴とするブレ
    ージング用アルミニウム薄板の製造方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6033346A (ja) * 1983-08-04 1985-02-20 Sukai Alum Kk 熱交換器用フィン材もしくはブレ−ジングシ−トの製造方法
JPS60211056A (ja) * 1984-04-05 1985-10-23 Furukawa Alum Co Ltd ブレ−ジング用アルミニウム薄板の製造方法
JPS60211055A (ja) * 1984-04-03 1985-10-23 Sumitomo Light Metal Ind Ltd アルミニウム合金製熱交換器用フイン材の製造方法

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