JPH032343A - 熱交換器フィン用アルミニウム合金 - Google Patents

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、熱交換器フィン用アルミニウム合金に係り、
特に成形加工性に優れ、板厚を薄くしてもフィンプレス
成形時にカラー割れが少なく、板厚の薄肉化が可能であ
り、しかも成形方法としてドロ一方法及びドローレス方
法のいずれの方法にも適用できるアルミニウム合金に関
するものである。

（従来の技術及び解決しようとする課題）一般にアルミ
ニウムフィン材は、アルミニウム板をプレス加工により
目的形状に成形し、鋼管と組み合わせて使われている。

近年、熱交換器の効率向上及びコンパクト化を目的とし
て、アルミニウム板の厚さをできるだけ薄くすることが
試みられ、従来、０．２０ｍｍ程度であったものが、０
．１ｍｍの厚さまで使用されつつある。

しかしながら、薄肉化に伴い、成形性、特に張出性や伸
びフランジ性の低下が大きく、フィン加工時にカラー割
れやカラーとびと称する成形不具合が生じるために、ｗ
ｔ肉化の障害になっていた。

また、成形方法として、従来は１０５０．１１００など
の工業用純アルミを用いて張り出し加工を主体としたド
ロ一方法であったが、しごき加工を取り入れたドローレ
ス方法による加工方法が開発され、その加工方法に一層
適した合金（例、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ合金、Ａｎ−Ｍｎ−
Ｚｒ合金など）も開発され、薄肉化も促進されてきた（
特公昭５６−３７２９４号、特公昭５９−１０９８７号
参照）。

しかし、ドローレス方法では、成形性を上げるために調
質（Ｈ２４、Ｈ２６など）をコントロールする必要があ
るが、成形性が変動し易く１品質が安定しないという欠
点があった。

また、従来合金では、用途としてドローレス及びドロー
用は別々の合金を使用する必要があり、工程上複雑にな
ることから、同一合金で両者に兼用できるようなアルミ
ニウム合金の開発が望まれていた。

本発明は、か＼る要請に応えるべくなされたものであっ
て、薄肉化が可能で、板厚を薄くしても成形性に優れ、
しかもドロー及びドローレス両者の成形方法に適用でき
る熱交換器フィン用アルミニウム合金を提供することを
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明者は、ドロードローレ
スのいずれの成形方法にも適用できるアルミニウム合金
組成について鋭意研究を重ねた結果、ここに新規な組成
のアルミニウム合金を見い出し、本発明をなしたもので
ある。

すなわち１本発明に係る熱交換器フィン用アルミニウム
合金は、Ｆｅ：０．８〜２．０％、Ｃｕ：　０　。

０５〜０．５０％及びＴｉ：０．０１〜０．１５％を含
み、Ｓｉ：０．１０％以下に規制し、残部がＡｌ及び不
可避的不純物からなることを特徴とするものである。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

（作用） 本発明における化学成分の限定理由を示す。

Ｆｅ：０．８〜２．０ Ｆｅは多くの晶出物を生成し、サブグレイン及び結晶粒
の微細化の作用があり、成形加工性、すなわち、張出性
、伸び、伸びフランジ性などを向上させる効果がある。

晶出物の存在は、しごき加工性の向上ももたらし、ドロ
ー加工法だけでなく。

ドローレス加工法のいずれの成形加工方法に対しても適
用可能とするものである。また、Ａｆｌ中に固溶したＦ
ｅは、加熱による転位の運動を抑制することから、加熱
軟化を停滞させ、Ｈ２６、Ｈ２４、Ｈ２２などの調質材
を製造する際の適用温度範囲幅を大きくし、製造し易く
する作用もある。

しかし、Ｆｅが０．８％未満では上記作用が不十分であ
り、また２、０％を超えると晶出物が過剰となり、却っ
て１０μｍ以上のサイズの大きな品出物を生成し、それ
らが成形加工時の応力の集中点になり、割れの原因を生
ずる。

したがって、Ｆｅ量は０．８〜２．０％の範囲とし、１
．０〜１．７％の範囲が好ましい。

Ｃｕ：　０．０５〜０．５０％ Ａｌ中に固溶したＣｕは、上記Ｆｅと同様、加熱軟化を
停滞させ、Ｈ２６、Ｈ２４、Ｈ２２などの調質材を製造
する際の適用温度箱ＩＩ［１幅を大きくし、品質の安定
に寄与する。また、固溶したＣｕは強度の向上に効果が
あり、高強度による薄肉化を可能にする。

しかし、Ｃｕが０．０５％未満では上記作用が不十分で
あり、また０、５０％を超えると強度が過剰に高くなり
、成形性が劣るようになる。

したがって、Ｃｕ量は０．０５〜０．５０％の範囲とす
る。

Ｔｉ：０．０１〜０．１５％ Ｔｉは凝固組織を微細にすることにより、製品時の組織
も微細になり、成形性を向上する効果がある。また、Ｔ
ｉは加工時に成形した転位を捕捉することにより、転位
の運動を拘束し、微細なサブ組織を生成させると共に、
加熱時の軟化（転位の消滅）を停滞させ、上記Ｆｅ、Ｃ
ｕと同様な効果をもたらす。

しかし、０．０１％未満ではその効果は不十分であり、
また０、１５％を超えると効果が飽和すると共に、却っ
て巨大なＴｉ、Ａｌの金属間化合物を生成し、成形性を
低下させる。

したがって、Ｔｉ量は０．０１〜０．１５％の範囲とす
る。

ＳＩｏ、１０％以下 ＳｉはＦｅ晶出物の形態に影響を及ぼし、晶出物を大き
くすると共に数を少なくシ、固溶Ｆｅ量も少なくする働
きがある。したがって、上記Ｆｅの働きを十分に発揮さ
せるためには規制する必要があることから、ＳｉＳ２．
１０％とする。

以上の元素のほかは合金元素を積極的に添加しないが、
不純物は含有し得る。不純物は本発明の効果を損なわな
い限度で許容される。特に従来の合金の如（Ｍｎ、Ｚｒ
などの元素を添加すると、製造条件、特に造塊、均質化
熱処理、熱間圧延などの温度条件の影響を受は易く、品
質が安定しないため、添加しないほうが良く、各元素と
も可及的に少なく規制することが好ましく、０．０５％
未満が望ましい。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 第１表に示す化学成分を有するアルミニウム合金を通常
の方法により造塊してスラブを作製した後、４８０℃で
均質化熱処理を実施し、熱間圧延により熱延板（３，５
ｍｍ厚さ）を製造した。引き続き冷間圧延により１１０
μ−厚まで圧延を実施した。

その後、仕上焼鈍により、Ｑ２２及びＱ２６の調質材を
作製した。Ｈ゛２６材はドロー加工方法により、Ｑ２２
材はドローレス加工方法により、それぞれフィン径９．
８５鳳ｍφ、フィンピッチ１．７１１１ｍの条件でフィ
ンプレス加工を行い、成形性（カラー割れ、エリクセン
値、伸び、限界伸びフランジ性）と強度を調べた。それ
らの結果を第１表に併記する。

第１表より明らかなように、本発明例は、ドロー加°工
方法（Ｉｌｋ＆３）或いはドローレス加工方法（ＮＱ９
）のいずれの加工法においても、薄肉化においてカラー
割れ等の発生が殆どなく、成形性に優れると共に所定の
強度も得られている。

一方１本発明範囲外の化学成分を有する比較例はいずれ
も加工性が劣り、特シこドローレス加工方法の場合には
カラー割れが発生するなどのため、ドローレス、ドロー
両者の加工方法に兼用するのに適していない。

【以下余白１ （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、次のような優れ
た効果が得られる。

■　厚さが薄くても優れた成形性が得られるため、薄肉
化が可能になり、フィンの段数を増加することができ、
熱交換器の性能が向上する。

■　同じ性能に対してはアルミニウム材の使用量が削減
でき、コスト低減が図れる。

■　ドロー、ドローレス両者の成形方法に対して、ｔＩ
４質を変化させるだけで同じアルミニウム合金が使用で
きるので、生産性が向上する。

■　Ｈ２６、Ｈ２４，Ｈ２２などの半硬質材が安定して
製造できるため、製造コストが削減できるほか、品質の
安定が可能である。

特許出願人　　株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士　中　　村　　　尚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量％で（以下、同じ）、Ｆｅ：０．８〜２．０％、Ｃ
   ｕ：０．０５〜０．５０％及びＴｉ：０．０１〜０．１
   ５％を含み、Ｓｉ：０．１０％以下に規制し、残部がＡ
   ｌ及び不可避的不純物からなることを特徴とする熱交換
   器フィン用アルミニウム合金。