CN103459629A - 减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材及其制造方法 - Google Patents

减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材，其特征在于，该减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材的耐卡圈破裂性优异，以减薄拉伸冲压用的翅片材为对象，能够抑制在成形加工时的卡圈破裂的产生，所述减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材由含有Fe：0.010～0.4质量％、剩余部分包括Al及不可避免的杂质、Al纯度为99.30质量％以上的铝合金构成，所述减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材的厚度小于0.115mm，亚晶粒的平均粒径为2.5μm以下以及屈服强度为130N/mm2以上。进一步特征在于最大长度超过3μm的金属间化合物为2000个/mm2以下。

Description

减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材及其制造方法
技术领域
本发明涉及在换热器中使用的减薄拉伸冲压(drawless press)用换热器用铝合金翅片材及其制造方法。
背景技术
近年来，在空调器等换热器中使用的换热器用铝合金翅片材(以下，适当地称为翅片材)中，根据随着氟利昂限制的向新制冷剂的替换、空调器自身的小型化、轻量化或高性能化等，日益实现薄壁化而使板厚在0.15mm以下，最近实现薄壁化直至0.09mm左右。
在此，翅片材的成形法具有拉伸方式、减薄拉伸方式及拉伸·减薄拉伸复合方式(搭配方式)。拉伸方式包括外伸工序、拧绞工序、穿孔(刺穿)及扩孔工序(内缘翻边)、外张工序，减薄拉伸方式包括穿孔及扩孔工序、捋拽(打薄)工序、外张工序，搭配方式主要包括外伸工序、拧绞工序、穿孔及扩孔工序、减薄拉伸工序、外张工序。
在上述任意的成形法中，用于成形铜管中的管用孔卡圈(collar)的刺穿和内缘翻边成形与外张成形对于翅片材来说是必不可少的成形工序。但是，上述成形对于实现薄壁化直至板厚为0.15mm以下的翅片材来说成为过于苛刻的成形。因此，与上述的薄壁化对应，开发有提高了加工性的翅片材。
例如，在专利文献1中公开有如下所述的成形加工性优异的铝合金翅片材，其板厚为0.15mm以下，并将金属间化合物的颗粒直径、大倾角颗粒的最大长度、大倾角颗粒内的亚晶粒的平均粒径等限制在规定的范围内。另外，在专利文献2中公开有如下所述的耐连同(法语：avec)性(难以产生因扩管时的不均匀的变形而导致与邻接散热片之间的接触的特性)、堆叠性优异的换热器用铝合金翅片材，其板厚小于0.11mm，含有规定量的Fe、Ti，并将Si、Cu限制在规定量以下，并且将伸长率限制在规定的范围内。在专利文献3中公开有如下所述的耐连同性优异的换热器用铝合金翅片材，其板厚小于0.11mm，并将规定元素的含有量限制在规定的范围内。另外，在专利文献4中公开有如下所述的减薄拉伸散热片用高强度铝合金薄板及其制造方法，其冷轧后的板厚为0.115mm，并将规定元素限制在规定的范围内。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-104488号公报
专利文献2：日本专利第4275560号公报
专利文献3：日本特开2005-126799号公报
专利文献4：日本特开昭64-8240号公报
发明概要
发明要解决的课题
然而，在现有的翅片材中，存在以下问题。
在所述的现有的技术中，实现了加工性的提高，但近年来，除了换热器的进一步的小型化、轻量化、高性能化之外，还期待更易加工的翅片材的供给，因此谋求进一步的加工性的提高。
另外，在成形中存在屡次产生被称作“卡圈破裂”的破裂情况。即，在刺穿和内缘翻边工序时，在加工端面产生微小的龟裂，由此最终在外张成形时成为卡圈破裂。在产生上述的卡圈破裂的情况下，当使铜管穿过被散热片成形的成形品的卡圈孔并对该铜管进行扩管时，容易产生层叠的散热片的间隔变得极端狭窄这样的、所谓连同现象。而且，根据该连同现象，存在换热器的通风阻力增大这样的问题。即，存在如下所述的问题，卡圈破裂不仅有损于散热片的外观，还产生作为换热器的性能降低等的不良状况，从而降低作为产品的价值。因而，谋求能够进一步抑制上述的卡圈破裂的产生的翅片材的开发。
在此，专利文献1所记载的翅片材实现了耐卡圈破裂性的改善。但是，由于积极添加有Mn，因此存在因Mn的含有量及制造条件而导致产生粗大的金属间化合物、或因固溶Mn而容易加工固化这样的问题。因此，在改善耐卡圈破裂这方面还存有余地。
发明内容
本发明鉴于所述问题点而完成，其课题在于提供一种耐卡圈破裂性优异的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材，其以减薄拉伸冲压用的翅片材为对象，能够抑制成形加工时的卡圈破裂的产生。
用于解决课题的技术方案
即，本发明所涉及的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材由含有Fe：0.010～0.4质量％、剩余部分包括Al及不可避免的杂质、Al纯度为99.30质量％以上的铝合金构成，所述减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材的厚度小于0.115mm，亚晶粒的平均粒径为2.5μm以下及屈服强度为130N/mm2以上。另外，最大长度超过3μm的金属间化合物为2000个/mm2以下。
根据上述结构，通过添加规定量的Fe，形成有Al-Fe系金属间化合物，或固溶于铝基中，使冲压成形时的亚晶粒被微细化，从而抑制加工固化。另外，通过限制Al纯度，能抑制金属间化合物的增加。而且，通过将亚晶粒的平均粒径设为2.5μm以下，小于0.115mm的厚度的翅片材的伸长率增加。另外，通过将屈服强度设为130N/mm2以上，作为减薄拉伸冲压用的翅片材而获得适当的强度。另外，通过将最大长度超过3μm的金属间化合物设为2000个/mm2以下，能防止因以粗大的金属间化合物为起点而导致的卡圈破裂的产生。
本发明所涉及的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材的特征在于，关于所述铝合金的化学成分，还含有Cu：0.005～0.05质量％，且抑制为Si：0.15质量％以下，Mn：小于0.015质量％，Cr：0.015质量％以下。
根据上述结构，通过添加规定量的Cu，能确保薄壁化后的刚性，另外，通过将Si、Mn、Cr抑制在规定量以下或小于规定量，能抑制结晶物(即金属间化合物)的粗大化。
本发明所涉及的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材的特征在于，关于所述铝合金的化学成分，还具有Ti：0.01～0.05质量％。
根据上述结构，通过添加规定量的Ti，能使铸锭组织微细化。
本发明所涉及的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材也可以在翅片材表面具备表面处理保护膜。作为表面处理保护膜，能够举出耐腐蚀性保护膜、亲水性保护膜、润滑性保护膜等。
根据上述结构，能够提高耐腐蚀性、亲水性、成形性等与使用环境、用途等对应的特性。
本发明所涉及的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材的制造方法是所述记载的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材(不具备表面处理保护膜)的制造方法，其特征在于，所述减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材的制造方法进行如下所述的工序：热处理工序，在该热处理工序中，以450～500℃的温度对具有所述铝合金的化学成分的铝合金铸锭实施1小时以上的热处理；热轧工序，在所述热处理之后，在热精轧的结束温度为250℃以上且小于300℃的条件下实施热轧；冷加工工序，在所述热轧之后，实施冷加工率为96％以上的冷加工；调质退火工序，在所述冷加工之后，实施以230℃以下的温度保持1～6小时的调质退火。
根据上述的制造方法，借助热处理工序而使铸锭的组织均质化，借助热轧工序使热延板不成为再结晶组织而被轧制。然后，借助冷加工工序而在调质退火后不产生亚晶粒的粗大化而成为小于0.115mm的厚度，借助调质退火工序而使冷加工件被调质。
发明效果
本发明所涉及的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材能够抑制成形加工时的卡圈破裂。因此，能够防止损害散热片的外观、产生作为换热器的性能降低等不良状况。
另外，本发明所涉及的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材的制造方法能够制造出耐卡圈破裂性优异的换热器用铝合金翅片材。
具体实施方式
以下，对用于实现本发明所涉及的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材(以下，适当地称作翅片材)及翅片材的制造方法的方式进行说明。
<翅片材>
本发明所涉及的翅片材作为由含有规定量的Fe、剩余部分包括Al及不可避免的杂质、Al纯度为99.30质量％以上的铝合金构成的减薄拉伸冲压用。而且，该翅片材的厚度小于0.115mm，将亚晶粒的平均粒径限制在2.5μm以下及将屈服强度限制在130N/mm2以上。另外，将超过3μm的金属间化合物限制在2000个/mm2以下。另外，关于铝合金的化学成分，优选根据需要而含有规定量的Cu，并将铝合金所包含的不可避免的杂质中的Si、Mn、Cr抑制为规定量以下或小于规定量。进而也可以根据需要而含有规定量的Ti。
以下，对各结构进行说明，首先，对化学成分进行说明，然后对其他结构进行说明。
(Fe：0.010～0.4质量％)
Fe是由于形成Al-Fe系金属间化合物(或固溶于铝基中)、能够使冲压成形时的亚晶粒微小而有助于加工固化抑制的元素，具有减少卡圈破裂不良情况的效果。另外，还具有有助于铝合金板的亚晶粒的大小的效果、提高强度的效果。当Fe含有量小于0.010质量％时，无法获得所述的效果，在冲压成形中卡圈破裂性恶化。另一方面，当Fe含有量超过0.4质量％时，形成粗大的金属间化合物，耐卡圈破裂性较差。因此，将Fe含有量设为0.010～0.4质量％。
(Cu：0.005～0.05质量％)
为了确保薄壁化后的刚性而进一步优选添加Cu。其效果通过添加0.005质量％以上而获得。另一方面，当Cu含有量超过0.05质量％时，导致加工固化，除了降低耐连同性之外，还导致耐卡圈破裂性及耐腐蚀性的降低。因而，在为了确保刚性而添加Cu的情况下，将Cu含有量设为0.005～0.05质量％。进一步优选为0.01～0.05质量％。
(Si：0.15质量％以下(包含0质量％))
Si虽然是作为不可避免的杂质而混入的元素，但当Si含有量超过0.15质量％时，结晶物(金属间化合物)粗大化，这成为成形加工时的应力集中点，且成为破裂的起点。因而，在含有Si的情况下，将Si含有量设为0.15质量％以下。需要说明的是，也可以抑制至0质量％为止。
(Mn：小于0.015质量％(包含0质量％))
Mn虽然是作为不可避免的杂质而混入的元素，但当Mn含有量为0.015质量％以上时，结晶物(金属间化合物)粗大化，这成为成形加工时的应力集中点，且成为破裂的起点。因而，在含有Mn的情况下，将Mn含有量抑制为小于0.015质量％。进一步优选抑制为小于0.005质量％。需要说明的是，也可以抑制至0质量％为止。
(Cr：0.015质量％以下(包含0质量％))
Cr虽然是作为不可避免的杂质而混入的元素，但当Cr含有量超过0.015质量％时，结晶物(金属间化合物)粗大化，这成为成形加工时的应力集中点，且成为破裂的起点。因而，在含有Cr的情况下，将Cr含有量抑制为0.015质量％以下。需要说明的是，也可以抑制至0质量％为止。
(Ti：0.01～0.05质量％)
Ti为了使铸锭组织微细化，也可以作为Al-Ti-B中间合金而添加。即，也可以将设为Ti：B＝5：1或5：0.2的比例的Al-Ti-B铸锭微细化剂以块或棒的形态向熔融金属(初轧板坯凝固前的在向熔炼炉、夹杂物过滤器、脱气装置、熔融金属流量控制装置投入的任一个阶段中的熔融金属)添加，Ti量被允许含有至0.05质量％。当Ti含有量小于0.01质量％时，无法获得铸锭组织微细化的效果。另一方面，当Ti含有量超过0.05质量％时，结晶物(金属间化合物)粗大化，这成为成形加工时的应力集中点，且成为破裂的起点。因而，在添加Ti的情况下，将Ti含有量设为0.01～0.05质量％。
(剩余部分：Al及不可避免的杂质)
翅片材的成分除了上述元素之外，剩余部分包括Al及不可避免的杂质。需要说明的是，作为不可避免的杂质，除了所述的Si、Mn、Cr之外，例如，重熔用铝锭、中间合金所包含的、通常知晓的范围内的Mg、Zn、Zr、Ce、Ga、V、Ni等在Al纯度不低于99.30质量％的范围内各自被允许含有至0.05质量％。
(Al纯度：99.30质量％以上)
当Al纯度小于99.30质量％时，伴随着金属间化合物的增加，卡圈破裂增加，耐腐蚀性降低。因而，将Al纯度设为99.30质量％以上。
(厚度：小于0.115mm)
本发明根据近年来的换热器的小型化、轻量化、高性能化等的要求，从实现翅片材的薄壁化的观点出发，以小于0.115mm的厚度的翅片材为对象。因而，翅片材的厚度为小于0.115mm。
(亚晶粒的平均粒径：2.5μm以下)
为了实现小于0.115mm的厚度的翅片材的伸长率的增加，需要将合金中的亚晶粒的平均粒径设为2.5μm以下。当亚晶粒的平均粒径超过2.5μm时，无法充分地获得翅片材的伸长率。因而，将亚晶粒的平均粒径设为2.5μm以下。需要说明的是，下限值并没有特别地限定，也可以为0μm(即，也可以不含有亚晶粒)。通过设为上述的范围，即使在利用固溶Mn、固溶Cu等进行加工固化的情况下，也能够抑制卡圈破裂的产生。
接着，对亚晶粒的平均粒径及金属间化合物的个数的测定方法进行说明。
首先，利用EBSD(Electron Back Scattered Diffraction Pattern)法对扫描电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscopy-Electron)组织进行方位解析。EBSD法向试样照射电子线，并利用此时产生的反射电子菊池线衍射来确定结晶方位。另外，结晶方位解析能够使用例如TSL社制OIM(Orientation Imaging Microscopy.TM)。
然后，亚晶粒的平均粒径是根据该SEM/EBSD测定数据来计算结晶粒的数量，并由结晶粒的数量除以翅片材的整个面积，将各结晶粒的面积近似于圆的情况下的直径定义为亚晶粒的平均粒径。
需要说明的是，亚晶粒的平均粒径及金属间化合物的个数能够由成分组成、后述的制造条件进行控制。具体而言，亚晶粒的平均粒径由各成分的含有量、均质化热处理条件(温度与时间)、热精轧结束温度、冷加工率、调质退火条件(温度与时间)进行控制，金属间化合物的个数由各成分的含有量、均质化热处理条件(温度与时间)等进行控制。
(屈服强度：130N/mm2以上)
本发明的翅片材作为减薄拉伸冲压用，因此将屈服强度设为130N/mm2以上。当屈服强度小于130N/mm2时，强度不足，当进行减薄拉伸冲压成形时产生卡圈破裂。因而，将屈服强度设为130N/mm2以上。需要说明的是，优选的是超过130N/mm2。另外，当强度过高时，由于在减薄拉伸冲压成形时容易产生卡圈破裂，因此优选将上限值设为170N/mm2。
例如，从翅片材以拉伸方向与压延方向平行的方式切出基于JIS5号的拉伸试样，通过实施基于JISZ2241的拉伸试验，由此能够进行屈服强度的测定。
需要说明的是，亚晶粒的平均粒径、屈服强度及金属间化合物的个数能够由成分组成、后述的制造条件进行控制。具体而言，亚晶粒的平均粒径由各成分的含有量、均质化热处理条件(温度与时间)、热精轧结束温度、冷加工率，调质退火条件(温度与时间)等进行控制，屈服强度由各成分的含有量、均质化热处理条件(温度与时间)、调质退火条件(温度与时间)等进行控制。金属间化合物的个数由各成分的含有量、均质化热处理条件(温度与时间)等进行控制。
本发明所涉及的翅片材也可以在翅片材表面具备表面处理保护膜。需要说明的是，翅片材表面表示翅片材的单面或双面。
(表面处理保护膜)
作为表面处理保护膜，根据使用环境、用途，举出转化保护膜、树脂保护膜、无机保护膜，也可以组合上述保护膜(在转化保护膜上设置树脂保护膜、无机保护膜)。另外，作为树脂保护膜、无机保护膜，举出耐腐蚀性树脂保护膜、亲水性树脂保护膜、亲水性无机保护膜、润滑性树脂保护膜等，也可以适当地组合上述保护膜。
作为转化保护膜，举出例如磷酸铬酸盐。作为耐腐蚀性树脂保护膜，举出环氧类、聚氨酯类、丙烯酸类、聚酯类等树脂，其膜厚优选为0.5～5μm。作为亲水性保护膜，举出水玻璃类的无机物、含有聚丙烯酸或聚丙烯酸盐那样的树脂、含有磺酸基或磺酸基诱导体那样的树脂等，其膜厚优选为0.05～10μm。作为润滑性树脂保护膜而举出含有聚醚多元醇的树脂等，其膜厚优选为0.1～10μm。
在组合耐腐蚀性树脂保护膜、亲水性树脂保护膜、亲水性无机保护膜、润滑性树脂保护膜中的两种以上的情况下，优选在耐腐蚀性树脂保护膜的上表面一侧设有亲水性树脂保护膜，在亲水性树脂保护膜、亲水性无机保护膜的表面侧设有润滑性树脂保护膜。
<翅片材的制造方法>
本发明所涉及的翅片材的制造方法是所述的翅片材的制造方法，进行热处理工序、热轧工序、冷加工工序、调质退火工序。进而根据需要，也可以包含铸锭制作工序、表面处理工序。
以下，对各工序进行说明。
(铸锭成形工序)
铸锭成形工序是将铝合金熔炼、铸造而制作铝合金铸锭的工序。
在铸锭成形工序中，利用将具有所述的化学成分的铝合金熔炼而成的熔融金属，制作规定形状的铸锭。将铝合金熔炼、铸造的方法并没有特别地限定，使用现有公知的方法即可。例如，能够使用真空诱导炉而进行熔炼，并使用连续铸造法、半连续铸造法而进行铸造。
(热处理工序)
热处理工序是对具有所述铝合金的化学成分的铝合金铸锭以450～500℃的温度实施1小时以上的热处理(均质化热处理)的工序。
当热处理温度小于450℃时，铸锭的组织的均质化变得不充分。另外，导致热间加工性的降低。此外还使屈服强度形成为小于下限值。另一方面，当热处理温度超过500℃时，在加热中进行微细化的微小金属间化合物粗大化，亚晶粒粗大化而使伸长率降低。另外，导致固溶量的增加。因而，将热处理温度设为450～500℃。另外，热处理只要保持时间1小时以上便能获得所述效果，因此无需特别地规定上限。另一方面，由于超过10小时则效果饱和，因此从经济性的角度出发，热处理时间优选为24时间以内。
(热轧工序)
热轧工序是在所述热处理之后以热精轧的结束温度为250℃以上且小于300℃的条件实施热轧的工序。
当热精轧的结束温度小于250℃时，材料的压延性降低，压延本身变得困难，从而使板厚难以控制，生产性降低。另一方面，当热精轧的结束温度为300℃以上时，为了在热延板处形成再结晶组织，在调质退火后生成纤维状的相同结晶方位群，在剌穿和内缘翻边工序时产生缩颈。另外，亚晶粒直径变大，还使屈服强度形成为小于下限值。因而，将热精轧的结束温度设为250℃以上且小于300℃。进一步优选为260～290℃。
(冷加工工序)
冷加工工序是在所述热轧之后实施冷加工率为96％以上的冷加工(冷轧)的工序。
在热轧结束后，进行一次或多次冷加工，从而将翅片材设为所希望的最终板厚。但是，当冷加工率小于96％时，亚晶粒在调质退火后粗大化。另外，屈服强度降低。因而，将冷加工中的冷加工率设为96％以上。在此，在冷加工的中途进行中间退火的情况下，冷加工率为从中间退火后直到最终板厚为止的加工率。因此，当进行中间退火时，难以达到96％以上的冷加工率，因此不进行中间退火。需要说明的是，冷加工率优选为越高越好，因此没有特别地设定上限。
(调质退火工序)
调质退火工序是在所述冷加工之后以230℃以下的温度实施保持1～6小时的调质退火(最终退火)的工序。
当调质退火的温度超过230℃时，通过减薄拉伸加工来促进加工固化而产生破裂。另外，屈服强度降低。因而，将调质退火的温度设为230℃以下。优选为小于180℃。需要说明的是，下限值并没有特别地规定，但为了发挥调质退火的效果，优选在100℃以上进行。需要说明的是，调质退火通常进行1小时以上，但由于超过6小时则效果饱和，因此保持时间为1～6时间。
(表面处理工序)
表面处理工序是对调质退火后的翅片材实施表面处理的工序。
在表面处理工序中，在形成转化保护膜的情况下，能够通过使用普通的涂敷型或反应型的药剂的转化处理来进行。在形成耐腐蚀性树脂保护膜、亲水性树脂保护膜、润滑性树脂保护膜等树脂保护膜的情况下，能够通过使用辊涂机的涂敷、干燥来进行。
需要说明的是，当进行本发明时，在不对所述各工序造成负面影响的范围内，也可以在所述各工序之间或前后包含其他工序。例如，也可以包含除去尘土等异物的异物除去工序、对铸锭实施面切削的面切削工序、在调质退火工序、表面处理工序之后作为翅片材而适当地实施必要的机械加工的机械加工工序等。
然后，如此制造的翅片材利用基于减薄拉伸方式的成形法而被成形加工。
减薄拉伸成形(减薄拉伸冲压)在第一工序中实施穿孔及扩孔加工(剌穿和内缘翻边成形)、在第二工序和第三工序中实施减薄拉伸加工、在第四工序中实施外张加工。而且，本发明的翅片材的耐卡圈破裂性优异，因此能够抑制基于减薄拉伸方式的成形加工时的卡圈破裂的产生。
实施例
以上，对用于实施本发明的方式进行了说明，以下通过与不满足本发明的要点的比较例进行对比而对确认过本发明的效果的实施例进行具体的说明。需要说明的是，本发明并不局限于该实施例。
[供试样制作]
(实施例No.1～10、比较例No.11～21)
将表1所示的组成的铝合金熔炼、铸造而形成为铸锭，在对该铸锭实施面切削之后，以480℃实施4小时的均质化热处理。以热精轧的结束温度成为270℃的方式对该均质化后的铸锭进行控制而实施热轧，从而形成板厚为3.0mm的热轧板。此外，分别以97.0％或97.3％左右的冷加工率实施冷轧而将板厚设为90μm及80μm，然后实施表1所示的温度及保持时间的调质退火而形成为翅片材。
(实施例No.22～27、比较例No.28～34)
将表2所示的铝合金(与表1对应的合金A、B、C)熔炼、铸造而形成为铸锭，在对该铸锭实施面切削之后，实施均质化热处理、热轧，从而形成为板厚为3.0mm的热轧板。此外，除了No.34以外，分别以97.0％或97.3％左右的冷加工率实施冷轧而将板厚设为90μm及80μm，然后实施调质退火而形成为翅片材。No.34以50％的冷加工率对板厚为3.0mm的热轧板实施冷轧，然后使用室式炉而实施360℃×3h的中间退火。然后还分别以94.0％或94.7％左右的冷加工率实施冷轧而将板厚设为90μm及80μm，然后实施调质退火而成为翅片材。均质化热处理、热精轧的结束温度、调质退火的条件如表2所示。需要说明的是，No.30无法制造成翅片材。
(实施例No.35～38，比较例No.39～42)
对作为与表2的No.22相同的翅片材的No.35和No.36、作为与表2的No.27相同的翅片材的No.37和No.38、作为与表2的No.29相同的翅片材的No.39和No.40、作为与表2的No.32相同的翅片材的No.41和No.42进行以下的表面处理(No.1～4)。
No.1：与日本特开2010-223520号公报的比较例1相同的条件的表面处理(依次具备转化保护膜、亲水性保护膜、润滑性保护膜)
No.2：与日本专利第3383914号公报的实施例1相同的条件的表面处理(依次具备转化保护膜、亲水性保护膜、润滑性树脂保护膜)
No.3：与日本特开2008-224204号公报的实施例1相同的条件的表面处理(依次具备转化保护膜、耐腐蚀性树脂保护膜、亲水性保护膜)
No.4：与日本特开2010-223514号公报的比较例21相同的条件的表面处理(依次具备转化保护膜、耐腐蚀性树脂保护膜)
表1表示成分组成，表2、3表示制造条件。需要说明的是，在表中，不满足本发明的范围的，在其数值划有下划线而表示，不含有成分的由“-”表示。需要说明的是，No.30无法制造出翅片材，因此在调质退火一栏记作“-”。另外，No.16基于根据专利文献1的记载的铝合金翅片材(表2的发明例1(其中，热延结束温度、热轧后的板厚(3.5mm)及调质退火的温度不同))，No.13基于根据专利文献2的记载的铝合金翅片材(表1的发明例4(其中，加工方式(拉伸加工)不同))。另外，No.17基于根据专利文献3的记载的铝合金翅片材(表1的发明例3)，No.33基于根据专利文献4的记载的铝合金翅片材(表2的发明例11(其中，冷轧后的板厚(0.115mm厚)不同))。
接着，作为翅片材的组织形态，利用以下的方法对亚晶粒的平均粒径及3μm以上的金属间化合物的个数进行测定。此外，利用以下的方法对强度及伸长率进行测定。
[亚晶粒的平均粒径]
利用EBSD法以测定间隔为0.10μm对以观察倍率为1000倍拍摄试样表面的扫描电子显微镜(SEM)组织进行方位解析，基于该方位解析的数据在TSL社制OIM(Orientation Imaging Microscopy.TM)软件上进行自动计算，由此计算出亚晶粒的平均粒径。即，由根据SEM/EBSD测定数据计算出的结晶粒的数量除以翅片材的整个面积，将使各结晶粒的面积近似于圆的情况下的直径定义为亚晶粒的平均粒径。需要说明的是，将邻接结晶粒间的方位差在2°以内的结晶粒界所围起的结晶粒作为一个结晶粒，由此计算出结晶粒的数量。
[超过3μm的金属间化合物的个数]
对以观察倍率为500倍且对面积为1.0mm2的试样表面进行拍摄的扫描电子显微镜(SEM)组织进行图像解析，由此计算出尺寸超过3μm的化合物数量。需要说明的是，化合物的尺寸是指各个化合物的最大长度。
[强度及伸长率]
从翅片材以拉伸方向与压延方向平行的方式切出基于JIS5号的拉伸试验片。对该试验片实施基于JISZ2241的拉伸试验，并对拉伸强度、0.2％屈服强度、及伸长率进行测定。需要说明的是，本实施例及比较例的评价中的拉伸速度以5mm/min进行。
[评价]
通过减薄拉伸成形对成形的翅片材实施冲压成形，从而对耐卡圈破裂性进行评价。
耐卡圈破裂性评价是通过由目视观察在卡圈部产生的破裂来对冲压成形品400孔进行计算而评价的。
将“破裂数/400×100(％)”设为产生率，将产生率小于3％设为(◎)、将产生率为3％以上且小于5％未满设为(○)、将产生率为5％以上设为(×)。而且，在90μm及80μm的全部之中将(◎)、(○)都设为合格。
表1～3表示测定结果及评价结果。需要说明的是，在表中，不满足本发明的范围的，在其数值划有下划线而表示，因无法制造翅片材而无法完成测定及评价的，由“-”表示。
表1
Figure BDA0000388357300000141
表2
Figure BDA0000388357300000151
表3
Figure BDA0000388357300000161
(基于成分的评价)
如表1所示，作为实施例的No.1～10满足本发明的范围，因此耐卡圈破裂性优异。
另一方面，作为比较例的No.11～21不满足本发明的范围，因此形成以下的结果。
No.11中，由于Si含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，而有损于耐卡圈破裂性。
No.12中，由于Fe含有量小于下限值，因此亚晶粒直径变大，而有损于耐卡圈破裂性。No.13中，由于Fe含有量超过上限值，并且由于Al纯度小于下限值，因此粗大的金属间化合物增加，而有损于耐卡圈破裂性。No.14中，由于Al纯度小于下限值，因此粗大的金属间化合物增加，而有损于耐卡圈破裂性。
No.15中，由于Cu含有量超过上限值，因此导致加工固化，而有损于耐卡圈破裂性。No.16中，由于Mn含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，而有损于耐卡圈破裂性。No.17中，由于Mn含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，并且由于调质退火的温度超过上限值，因此促进加工固化，此外屈服强度形成为小于下限值，而有损于耐卡圈破裂性。
No.18中，由于Cr含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，而有损于耐卡圈破裂性。No.19中，由于Ti含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，而有损于耐卡圈破裂性。No.20中，由于Ti含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，而有损于耐卡圈破裂性。No.21中，由于Fe含有量超过上限值，因此粗大的金属间化合物增加，而有损于耐卡圈破裂性。
(基于制造方法的评价)
如表2所示，作为实施例的No.22～27满足本发明的范围，因此耐卡圈破裂性优异。
另一方面，作为比较例的No.28～34不满足本发明的范围，因此形成以下的结果。
No.28中，由于均质化热处理的温度小于下限值，因此均质化不充分，并且屈服强度形成为小于下限值，而有损于耐卡圈破裂性。No.29中，由于均质化热处理的温度超过上限值，因此亚晶粒直径变大，而有损于耐卡圈破裂性。
No.30中，由于热精轧的结束温度小于下限值，因此压延本身变得困难，而无法制造翅片材。No.31中，由于热精轧的结束温度超过上限值，因此亚晶粒直径变大，并且屈服强度形成为小于下限值，而有损于耐卡圈破裂性。No.32中，由于调质退火温度超过上限值，因此促进加工固化，并且屈服强度形成为小于下限值，而有损于耐卡圈破裂性。
No.33中，由于均质化热处理的温度超过上限值，因此亚晶粒直径变大，而有损于耐卡圈破裂性。No.34中，由于进行了中间退火，因此冷加工率形成为小于下限值。因此，亚晶粒的平均粒径超过上限值，并且屈服强度形成为小于下限值，而有损于耐卡圈破裂性。
(实施了表面处理的情况的评价)
实施了No.35～42中的表面处理的翅片材的耐卡圈破裂性与未实施表面处理的翅片材形成为相同的结果。
需要说明的是，No.16、13、17、33的翅片材分别假定为专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4所记载的现有的铝合金翅片材。如在本实施例中所示那样，上述现有的铝合金翅片材在所述的评价中不满足一定的水准。因而，根据本实施例，客观来说，本发明所涉及的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材比现有的铝合金翅片材优异是显而易见的。

Claims (6)

1.一种减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材，其特征在于，
所述减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材由含有Fe：0.010～0.4质量％、剩余部分包括Al及不可避免的杂质、Al纯度为99.30质量％以上的铝合金构成，
所述减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材的厚度小于0.115mm，亚晶粒的平均粒径为2.5μm以下及屈服强度为130N/mm2以上。
2.根据权利要求1所述的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材，其特征在于，
此外，最大长度超过3μm的金属间化合物为2000个/mm2以下。
3.根据权利要求1或2所述的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材，其特征在于，
关于所述铝合金的化学成分，还含有Cu：0.005～0.05质量％，且抑制为Si：0.15质量％以下，Mn：小于0.015质量％，Cr：0.015质量％以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材，其特征在于，
关于所述铝合金的化学成分，还含有Ti：0.01～0.05质量％。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材，其特征在于，
在翅片材表面具备表面处理保护膜。
6.一种权利要求1至4中任一项所述的减薄拉伸冲压用换热器用铝合金翅片材的制造方法，其特征在于，
该制造方法进行如下所述的工序：
热处理工序，在该热处理工序中，以450～500℃的温度对具有所述铝合金的化学成分的铝合金铸锭实施1小时以上的热处理；
热轧工序，在所述热处理之后，在热精轧的结束温度为250℃以上且小于300℃的条件下实施热轧；
冷加工工序，在所述热轧之后，实施冷加工率为96％以上的冷加工；
调质退火工序，在所述冷加工之后，实施以230℃以下的温度保持1～6小时的调质退火。
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