聯合壓機用熱交換器用鋁合金翅片材及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于熱交換器的聯合壓機用熱交換器用鋁合金翅片材及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，在用于空調器等的熱交換器的熱交換器用鋁合金翅片材（以下，適宜稱 為翅片材）中，由于遵循限制氯氟烴而向新制冷劑的轉換，以及空調器自身的小型化、輕量 化或高性能化等，也越發追求薄壁化，板厚達0. 15mm以下，最近則薄壁化至0. 09mm左右。 [0003] 在此，翅片材的成形方法有拉伸（draw)方式、非拉伸（drawless)方式和拉伸-非 拉伸復合方式（組合方式）。拉伸方式由脹大工序、拉深工序、沖孔（穿孔）和擴孔工序（沖 緣：burring)、再擴口（reflaring)工序構成，非拉伸方式由沖孔和擴孔工序、減薄拉深（變 薄拉深）工序、再擴口工序構成，組合方式主要由脹大工序、拉深工序、沖孔和擴孔工序、減 薄拉深工序、再擴口工序構成。
[0004] 1970年代的翅片材的開發的最初，在上述的3個成形方法之中，采用的是拉伸方 式，使用了脹大成形性優異的軟質的鋁合金。其后，為了應對薄壁化、高強度化的潮流，而增 加了非拉伸方式的采用，為了減少減薄拉深加工時的熱膠著等，開始使用含有Mn的硬質的 鋁合金。再之后，從環境問題出發而研宄壓力機油的有機溶劑清洗的廢除，受到不需要清洗 的揮發性沖壓油的使用增加，預涂翅片材的使用擴大等影響，拉伸-非拉伸復合方式（組合 方式）被采用，即使薄壁，強度和成形性仍優異的各種鋁合金的開發推進。
[0005] 無論在哪種成形方法中，用于成形銅管的管用孔口的穿孔&沖緣成形和再擴口成 形，對于翅片材來說都是必要而不可欠缺的成形工序。但是，這些成形對于板厚被薄壁化至 0. 15_以下的翅片材來說，成為苛酷的成形。為此，對應這樣的薄壁化，要開發出使加工性 提尚的翅片材。
[0006] 例如，專利文獻1中公開了一種成形加工性優異的鋁合金翅片材，其板厚為 0. 15mm以下，既定了金屬間化合物的粒徑、大角度晶粒的最大長度、大角度晶粒內的亞晶粒 的平均粒徑等。另外，在專利文獻2中公開了一種耐粘連（avec)性、堆疊性優異的熱交換 器用鋁合金翅片材，其板厚低于〇. 11_，既定量含有Fe、Ti，將Si、Cu限定在既定量以下，并 且既定了延伸率。專利文獻3中公開了一種耐粘連性優異的熱交換器用鋁合金翅片材，其 板厚低于〇. 11_，既定了規定元素的含量。另外，在專利文獻4中公開了一種冷軋后的板厚 為0. 115_，既定了規定元素的非拉伸翅片用高強度鋁合金薄板及其制造方法。
[0007] 現有技術文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本特開2006-104488號公報
[0010] 專利文獻2 :日本專利第4275560號公報
[0011] 專利文獻3 :日本特開2005-126799號公報
[0012] 專利文獻4 :日本特開昭64-8240號公報
[0013] 發明所要解決的課題
[0014] 然而，在現有的翅片材中，仍有如下這樣的問題。
[0015] 在所述現有的技術中，雖然可實現加工性的提高，但近年來，除了期待熱交換器的 進一步小型化、輕量化和高性能化以外，還期望供給更容易加工的翅片材，由此要求加工性 的進一步提高。另外，隨著原材的薄壁化，處理時翅片材容易變形，因此也要求處理性的提 尚。
[0016] 另外，成形中常常會發生被稱為孔口裂紋的裂紋。即，穿孔&沖緣工序時在加工端 面發生微細的龜裂，由此導致在最終再擴口成形時成為孔口裂紋。這樣的孔口裂紋發生時， 在翅片成形了的成形品的周頸圈孔（collar hole)通過銅管并對該銅管進行擴管時，層疊 的翅片的間隔變得極窄，容易發生所謂的粘連現象。并且，由于此粘連現象，會存在熱交換 器的通風阻力增大的問題。即，孔口裂紋不僅損害翅片的外觀，而且會產生作為熱交換器的 性能降低等不良情況，有使作為制品的價值降低這樣的問題。因此，要求開發出能夠進一步 抑制這樣的孔口裂紋的發生的翅片材。
[0017] 在此，專利文獻1所述的翅片材實現耐孔口裂紋性的改善。但是，因為積極添加 Mn，所以根據Mn的含量和制造條件，導致存在粗大的金屬間化合物的問題，或因固溶Mn而 容易發生加工硬化這樣的問題。因此，耐孔口裂紋改善仍有余地。
【發明內容】
[0018] 本發明鑒于所述問題點而形成，其課題在于，提供一種以聯合壓機用的翅片材為 對象，能夠抑制成形加工時的孔口裂紋的發生的耐孔口裂紋性和處理性優異的聯合壓機用 熱交換器用鋁合金翅片材。
[0019] 用于解決課題的手段
[0020] 即，本發明的聯合壓機用熱交換器用鋁合金翅片材的特征在于，是由鋁合金構成 的聯合壓機用熱交換器用鋁合金翅片材，所述鋁合金含有Fe :0. 010~0. 4質量％、Cu : 0. 005~0. 05質量％，余量由A1和不可避免的雜質構成，A1純度為99. 30質量％以上，所 述聯合壓機用熱交換器用鋁合金翅片材的板厚低于0. 115_，亞晶粒的平均粒徑為2. 5 ym 以下，以及屈服強度大于130MPa且155MPa以下。
[0021] 根據這樣的構成，通過以規定量添加Fe，可形成Al-Fe系金屬間化合物，或其在鋁 基體中固溶，擠壓成形時的亞晶粒得到微細化，加工硬化被抑制。另外通過以規定量添加 Cu，薄壁化時的處理性被確保。另外通過規定A1純度，金屬間化合物的增加被抑制。并且， 通過使亞晶粒的平均粒徑在2. 5 ym以下，低于0. 115mm的板厚的翅片材的延伸率增加。另 外，通過使屈服強度大于130MPa且155MPa以下，伴隨薄壁化而來的處理性的降低被抑制。
[0022] 本發明的聯合壓機用熱交換器用鋁合金翅片材的特征在于，關于所述鋁合金的化 學成分，抑制為Si :低于0. 20質量％、Mn :低于0. 015質量％、Cr :0. 015質量％以下。
[0023] 根據這樣的構成，通過將Si、Mn、Cr抑制為規定量以下或低于規定量，結晶物（即 金屬間化合物）的粗大化被抑制。
[0024] 本發明的聯合壓機用熱交換器用鋁合金翅片材的特征在于，關于所述鋁合金的化 學成分，還含有Ti :0. 01~0.05質量％。
[0025] 根據這樣的構成，通過以規定量添加Ti，鑄塊組織被微細化。
[0026]本發明的聯合壓機用熱交換器用鋁合金翅片材也可以在翅片材表面具備表面處 理皮膜。作為表面處理皮膜，可列舉耐腐蝕性皮膜、親水性皮膜和潤滑性皮膜等。
[0027] 根據這樣的構成，能夠使耐腐蝕性、親水性、成形性等對應使用環境和用途等的特 性提尚°
[0028] 本發明的聯合壓機用熱交換器用鋁合金翅片材的制造方法是上述記載的聯合壓 機用熱交換器用鋁合金翅片材（不具備表面處理皮膜的翅片材）的制造方法，其特征在于， 進行如下工序：對于具有所述鋁合金的化學成分的鋁合金鑄塊，以450~500°C的溫度實施 1小時以上的熱處理的熱處理工序；在所述熱處理后，以熱終軋的結束溫度為250°C以上且 低于300°C的條件實施熱軋的熱軋工序；在所述熱軋后，實施冷加工率96%以上的冷加工 的冷加工工序；在所述冷加工后，實施以135~210°C的溫度保持1~6小時的調質退火的 調質退火工序。
[0029] 根據這樣的制造方法，通過熱處理工序，鑄塊的組織得到均質化，通過熱軋工序， 熱軋板中不會形成再結晶組織而被進行軋制。然后，通過冷加工工序，調質退火后不會使亞 晶粒的粗大化發生，成為低于0. 115_的板厚，由調質退火工序賦予延伸率，并促進亞晶粒 的微細化。
[0030] 發明效果
[0031] 本發明的聯合壓機用熱交換器