JP4275560B2 - 耐アベック性、スタック性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材 - Google Patents
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Description
アベック現象は熱交換器の外観を損なうだけでなく、通風抵抗を増大させ、熱交換器性能の低下にもつながるため大きな問題となる。
請求項2記載の耐アベック性、スタック性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材の発明は、請求項1記載の発明において、引張強さが107〜121MPaであることを特徴とする。
また更に、本発明材ではプレス加工後フィンのスプリングバック量を軽減し、成形後のフィンの反りを解消し、フィンスタック性を良好にする効果もある。
Fe成分は合金に固溶して合金の強度を向上させると共に、結晶粒を微細化して伸び加工性を向上させる。Fe含有量が0.6%未満では上記効果が得られない。一方、1.0%を超えて含有させると金属間化合物が粗大化し、成形時に粗大晶出物近傍で不均一な変形を伴い、張り出し性、絞り性が低下し、成形不良となる。また、上記と同様の理由によりFe含有量の好ましい上限は0.9%であり、さらに好ましい下限は0.71%である。
Ti成分は鋳造組織の微細化に効果があり、Ti含有量が0.001%未満ではサブグレインを均一かつ微細にする効果が得られないだけでなく、張り出し性、絞り性をさらに向上させることができない。Ti含有量が0.1%より多くなると、Tiの粗大な化合物が分布するため、均一且つ微細なサブグレインを形成させることが困難となる。したがって、Ti含有量は0.001〜0.1%であることが必要である。
Si含有量が0.1%より多くなると鋳造時の晶出物が粗大化することから、成形時に粗大晶出物近傍で不均一な変形を伴い、張り出し性、絞り性が低下し、成形不良が生じる。したがって、Si含有量は0.1%以下であることが必要である。
前述したように、Cuは材料の加工硬化を招き、耐アベック性等を低下させるので、0.03%以下に規制する。さらに好ましい下限は0.01%以下である。なお、下限を0とすると、地金の純度が高くなってしまい、コストUPになることから、0.001%以上を許容する。
Mgも材料の加工硬化を招き、耐アベック性等を低下させるので、所望により0.03%以下に規制する。好ましくは、0.01%以下である。また、下限を0とすると、地金の純度が高くなってしまい、コストUPになることから、0.001%以上を許容する。
本発明のフィン材は、例えば常法により製造することができ、本発明組成に調製して鋳造、均質化処理、熱間圧延、冷間圧延などを経て薄板状とすることができる。また、本発明組成に調製して連続鋳造圧延によって板材とした後、冷間圧延を経て薄板状とするものであってもよい。その後は、例えば200〜300℃に加熱してH22調質を行う。
なお、上記製造工程において、本発明としては特にその内容が限定されるものではなく、適宜の工程によって製造することができる。
本発明組成に調整されたアルミニウム合金フィン材は、各種方法、例えばドロー加工、ドローレス加工によってカラー成形部を設けることができる。
すなわち、フィン材1の所望の箇所を数次に亘ってドロー加工し、次いで、カラー成形部用にピアス、パーリングを行い、さらにリフレア加工を行って貫通孔3を有するカラー成形部4を形成する。
本発明のフィン材によって製作されたプレートフィン10は、このチューブ20の拡管に際し、アベックが生じにくく、各プレートフィンが所定の間隔を保って整然と積層された熱交換器が得られる。
表1に示されている組成(質量%、残部Al及び他の不純物)のAl合金鋳塊に、通常の条件で熱間圧延を施して熱延板とした後、60〜99%の冷間圧延を施して板厚90〜100μmのフィン材を製作し、更に、上記フィン材に200〜300℃の温度で6時間保持の調質焼鈍により、H22調質材を製作した。その後、ドロー加工法によりフィン径φ3/8インチ、カラーハイト1.4〜2.0mmの条件でフィンプレス加工を行い、プレス加工後のフィンについてフィンピッチ1.4mm〜2.0mm仕様の熱交換器を製作し、拡管試験器にて拡管評価を行った。また、プレス加工後フィンについてフィンカラー断面のビッカース硬度の測定を行い、カラー成形部の硬度及び加工硬化量の比較を行った。その結果を表1に併記する。
3 貫通孔
4 カラー成形部
10 プレートフィン
20 チューブ
Claims (4)
- 質量%で、Fe:0.6〜1.0%、Ti:0.001〜0.1%を含有し、残りがAlと不純物からなるとともに、前記不純物中において、Siを0.1%以下、Cuを0.03%以下に規制した組成を有し、伸び率が25.0%〜32.6%であることを特徴とする耐アベック性、スタック性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材。
- 引張強さが107〜121MPaであることを特徴とする請求項1記載の耐アベック性、スタック性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材。
- さらに前記不純物中において、質量%でMgを0.03%以下に規制したことを特徴とする請求項1または2に記載の耐アベック性、スタック性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材。
- 板厚が0.11mm未満であってドロー加工またはドローレス加工に供されるものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の耐アベック性、スタック性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材。
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