JPS6022061B2 - ドロ−レスフイン用アルミニウム合金薄板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、熱交換器におけるドロードレスフィン用の
アルミニウム合金薄板の製造法に関する。

近年、コストダウンの見地からアルミニウム合金の加工
製品の薄肉化の要求が高まっている。

特にプレートフィンの薄肉化に当っては、バンドリング
性や例えば銅製パイプとの密着性を向上させるために高
強度化が要求される。また加工方法もバーリングやアィ
アニングなどのように素材時より坂厚を薄くする強加工
の後、さらに加工を施すような厚を薄くするような多段
加工を採用することが増えてきた。この出願の発明で述
べられる熱交換器のフィン材においても、薄肉化に伴な
い近年多段加工を施して製造するドローレスフインが採
用されている。このドローレンスフィンの加工方法は、
バーリング、アィアニング、フレャリングの三段階の工
程よりなり、第一段階のバーリング時には材料の特性と
して「伸び」が要求される。また第二段階のアィアニン
グ時には「強度」と同時に「加工軟化」（この発明では
後述するＳ値を代用特性値とする。）特性を持つことが
重要な要素として要求される。この加工軟化特性がない
と、第三段階のフレャリング時に割れを生ずることがあ
る。このようにドローレンスフアン製造の各加工段階に
は要求される材料特性が存在することである。この発明
は上記多段加工における要求と強度を満足させるために
開発されたものであって、Ｆｅｏ．５〜１．５％，Ｓｉ
ｏ．０５〜０．２０％，Ｔｉｏ．０５〜０．３０％を含
み残部不可避不純物およびＮよりなるアルミニウム合金
を熱間圧延次いで冷間圧延によって得られた圧延板に、
保持温度３００〜５００ｑｏで保持時間２時間以上の中
間焼錨を施し、しかる後６０％以上の加工率の冷間圧延
を施すことを特徴とするものであって、多段加工におけ
る成形性と強度という相矛盾した要求を同時に満足させ
るドローレンスフイン用アルミニウム合金薄板の製造法
を提供することを目的とする。

以下、この発明における道筋について述べる。

この発明の合金と組成範囲を一部同じくする「深絞り用
アルミニウム合金の製造法」が特公昭５２−６６８４号
公報に記載されている。同公報では特定された組成の合
金に、熱間圧延後５０％以上の冷間圧延を施すか、又は
熱間圧延し、該熱、間圧延においてアルミニウム合金を
強制的に冷却する工程を包含させて、熱間圧延を２６０
℃以下で終了し、前記熱間圧延後５０％以上冷間圧延す
ることによって、深絞り加工の際フローマーク発生をき
わめて少なくし又フローマークの発生を防止すると共に
板幅方向の機械的性質のバラツキもなくすことができる
ようにしたものである。また特公昭５２−脇４号公報に
記載されている合金板の特性は、この出隣の発明の合金
板の特性と異なり、引きちぎれ性が良好であることが特
徴である。しかしながら、同公報に記載の方法で製造し
た合金は、バーリングに必要とされる伸びが小さく、ま
た加工軟化特性がないためにバーリングやアイアニング
のような板厚変化を伴なう強加工の後に、更に加工を施
そうとすると割れを生ずる。従ってこのような多段加工
に用いることは技術的に極めて困難である。また、本出
願人は昭和５６王１月２２日（特頬昭５６−７２６７号
）付けで「Ｆｅｏ．１０〜０．５の重量％，Ｓｉｏ．０
５〜０．２の重量％を含み、残部ＡＩ及び不可避不純物
からなる合金にＴｉｏ．０５〜０．２の重量％を含有さ
せてなる合金を素材となし、熱間圧延後、中間競鈍を行
なうことなく袷間圧延を行なうことを特徴とする加工硬
化の少ないアルミニウム合金薄板の製造方法」を出願し
た。

この発明の方法で製造されるアルミニウム合金薄板に、
さらに成形性の向上を期待して中間焼鉱を施すと、Ｓ値
に代表される成形性の目的は達成されるが、強度の低下
と結晶粒の粗大化による伸びの低下がひきおこされてし
まう。この事実に立脚し、本発明者らは試験を行なった
結果、Ｆｅの含有量０．１０〜０．５０％を０．５〜１
．５％と増加し、中間焼鈍を施すことにより、Ｓ値で代
表される成形性を向上させても、強度と伸びの低下を防
止し得ることを見出し、この発明に到達した。次に、こ
の発明の合金元素の含有量の限定理由について述べる。

Ｆｅに関しては、０．５０〜１．５％含有させることに
より、再結晶粒の粗大化を抑制し、強度・延性の向上及
び加工硬化の抑制に効果がある。

０．５％未満では上記効果が十分でなく、１．５％を超
えると著し〈耐食性が低下するＳｉに関しては、０．０
５〜０．２０％含有させることにより、Ｆｅの添加効果
を助け、強度および延性の向上に効果がある。

０．０５％未満では強度向上の効果が十分でなく、０．
２０％を超えると加工硬イＧ姿が大きくなり多段加工性
が低下する。

Ｔｉに関しては、０．０５〜０．３０％含有させること
によって、加工硬化率を低下させて延性および多段加工
性を良好ならしめる。

０．０５％禾満では上記の効果が発現されず、０．３０
％を超えても上記効果の一層の向上は図られない。

また、鋳造が困難となる。次に製造工程における限定理
由を述べる。

保持温度３００〜５０ぴ０，保持時間２時間以上の中間
燐鈍を施す理由は、固溶元素を析出させることにより、
板厚変化を伴なうほど高い加工率の成形加工時において
、素材が加工硬化するこを抑制し、さらに積極的に加工
軟化させることにより、後に続く加工における割れを防
止する。

すなわち、多段加工性の向上を図るためである。３００
℃未満では固溶元素の析出が十分でなく、５００℃を超
える温度では再固溶が生じ、加工軟化性を損なう。

また２時間未満の保持時間では固溶元素の析出が十分に
行なわれない。中間焼鎚後に、６０％以上の加工率の冷
間圧延を施すのは、強度と伸びおよび加工軟化性の向上
を図るためである。

以下、この発明の実施例を示し、効果を明確にする。

実施例 第１表中に示す組成を有するアルミニウム合金の鋳造を
半連続鋳造法によって作った。

これらの鰭魂を面削後、５００ｑｏ×８時間の加熱処理
を施し、熱間圧延により板厚４柳に圧延し、さらに冷間
圧延により板厚１．２柵の板を製造した。かくして得ら
れた各合金組成をもつ板に対して４００００×２時間の
中間暁鈍を施したものと、中間焼鎚を施さないものを作
り、最後にこれらを冷間圧延して板厚０．１柳（加工率
９２％）に仕上げた。そしてこれらの板に対し、引張り
試験を行ない、強度、伸び、Ｓ値を測定した第１表中に
併記した。本実施例で述べられるＳ値は次式で示される
。

Ｓ＝機事舟≧但し、。

：応力６：歪み 添付図に示す荷重−伸び曲線において、最高荷重Ｍｏ以
後の伸びの２５％の点Ｐ，，７５％の点Ｐ２を求め
によりＳ を 出した。

Ｓ値が十（正）＊の場合は加工硬化、一（負）の場合は
加工軟化を示す。第１表 上述に見られるようにＪＩＳＡＩｌＯＯ合金材、ＪＩＳ
ＡＩ０５の合金材は伸びが小さく、加工軟化も生じない
。

また上記１１０川合金材のものに中間暁錨を施しても、
Ｓ値で代表される加工軟化特性はわずかに改善されるが
、伸びが小さい。Ｎｏ．４は特顔昭５６−７２６７号の
明細書に記載の合金組成の例であり、１１０仇合金及び
１０５折合金材のものに較べ、伸び及び加工軟化特性と
もに改善されている。地．５はＮｏ．４に中間焼鈍を施
したものであり、加工軟化特性は一層向上しているが、
強度及び伸びが低下している。この点を改善したものが
、地．８，９，１０，１１に示される本発明であって、
強度、伸び、加工軟化特性ともに優れた薄板材が得られ
る。Ｎｏ．７は本発明の合金組成を有するが、中間焼錨
を施さなかったものであり、中間焼鈍を施したもの（Ｍ
．８）に〈らべ、加工軟化特性がやや劣る。Ｍ．６はＳ
ｉを０．２％以上添加（０．３５％）したものであり、
強度は向上するが、規定値以上のＳｉの添加により加工
軟化が抑制されることが判る。第２表は第１表の各試番
に対応させてフィン成形機で加工したときの（成形性）
を示した表である。

表中に６０固の成形サンプル中、微小割れを生じた個数
を分子に示した。第２表 上表に見られるように、この発明の合金組成のものは、
特豚昭５６−７２６７号明細書に示される合金（Ｎｏ．
４）と遜色のない非常に良好な成形性を有する。

【図面の簡単な説明】

添付図は荷重−伸び曲線からＳ値を求める説明図である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｆｅ０．５〜１．５％，Ｓｉ０．０５〜０．２０％
   ，Ｔｉ０．０５〜０．３０％を含み残部不可避不純物お
   よびＡｌよりなるアルミニウム合金を熱間圧延次いで冷
   間圧延によつて得られた圧延板に、保持温度３００〜５
   ００℃で保持時間２時間以上の中間焼鈍を施し、しかる
   後６０％以上の加工率の冷間圧延を施すことを特徴とす
   るドローレスフイン用アルミニウム合金薄板の製造法。