[发明专利]铝合金散热部件及热交换器

说明书

本发明提供成形性、强度、钎焊侵蚀性、耐久性优异的铝合金散热部件、热交换器。铝合金散热部件具有以下组成：以质量％计，含有Zr：0.05～0.3％、Mn：1.8～2.5％、Si：0.7～1.3％、Fe：0.05～0.5％、Cu：0.25～0.7％、Zn：2.0～5.0％，Mn/Si的比率在1.5～2.9的范围，剩余部分由Al和不可避免杂质组成，钎焊前的拉伸强度为210～280MPa、钎焊后的拉伸强度为175MPa以上，钎焊后的电导率为37％IACS以上，固相线温度为605℃以上，进一步，钎焊前的结晶粒组织为非重结晶粒组织，钎焊后的轧制面的平均结晶粒径为300μm～2000μm。

技术领域

本发明涉及一种铝合金散热部件及热交换器。

背景技术

热交换器从改善燃料消耗和节省空间化的观点出发具有轻量化的趋势，因此对于使用部件要求薄壁高强度化。尤其是，作为热交换器的构成部件的散热部件由于使用量多所以薄壁高强度化的要求高。具体而言，以往，散热部件的板厚为60μm～100μm的散热部件是主流，但是近年来要求薄壁化直至50μm以下。

然而，即使单纯增加成分添加量能够实现高强度化，由于熔点(固相线温度)的降低，在钎焊时发生由钎焊侵蚀引起的散热片弯曲。另外，与钎焊后的强度的增加成比例地，钎焊前的原材料的强度也增加，从而成形性降低，导致难以将散热片成形为期望的形状。

针对上述的技术问题，至今为止提出了多个发明。

例如，在专利文献1中，提出了以下的散热部件：钎焊前的结晶粒组织为粗大的重结晶组织，并且，通过提高最终轧制率，使其成为成形性和钎焊时的耐腐蚀性优异的结晶粒组织，进一步，通过使钎焊前的金属组织中的、圆等效直径0.1μm以上的第二相粒子的密度为5×10⁴个/mm²以上，成形性和钎焊后的强度优异。

另外，在专利文献2中记载了以下的铝合金部件的制造方法：将铝合金熔融金属通过连续铸造轧制法铸造成板厚2～12mm的板材之后，立即卷绕成盘状，将卷绕成所述盘状的铝合金部件以15℃/小时以上的平均冷却速度进行冷却之后，拆解卷绕状态，进行至少两次以上的冷轧以及至少两次以上的退火，由此铝合金部件形成为0.1mm以下的最终板厚。由此，能够抑制铝合金部件组织中的结晶物的生长，并且还能够抑制析出的进行，因此能够提高强度特性和耐腐蚀性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/141698号公报

专利文献2：日本特开2008-308761号公报

然而，专利文献1、2的技术具有基于以下所述的理由的问题点。

在专利文献1中，尤其是厚度小于60μm的薄壁的散热部件的情况下，如果具有粗大的重结晶组织，则材料的各向异性增大，具有容易发生散热片的峰高不均等成形性降低的问题。另外，含有0.1μm以上的Mn的Al-Mn类第二相粒子如专利文献1中所记载，尽管钎焊热处理时难以固熔，但是由于钎焊时的粒生长，粒子径进一步变大。而且，0.1μm以上的粒子难以有助于分散强化，因此具有难以实现高强度这样的问题。

进一步，在专利文献1中，尽管规定了Mn和Si的添加量，但是Mn和Si是形成化合物并相互产生影响的元素，仅规定了各自的添加量，不足以使特性提高。具体而言，在添加有Cu的材料中，在钎焊热处理后在晶界上析出Al-Mn化合物或者Al-Mn-Fe化合物，进一步，以这些析出物为起点，含有Cu的析出物在晶界上粗大地析出。Cu在固熔状态下有助于强度，因此，发生这种现象时，强度降低。另外，在晶界析出的Cu助长晶界腐蚀性，因此具有耐腐蚀性降低这样的问题。