[发明专利]强度和加工性能优良的散热片用铝合金及其制造方法

说明书

本发明涉及一种铝合金，它用来构成在诸如标准屋用空调器等热交换装置中所用的散热片。更具体地说，本发明涉及用于铝合金薄板的铝合金及其制造方法，所述的薄板有加箍的孔眼，其中插着用来循环热交换器中使用的冷冻剂的管子，该孔眼构成了一个紧固件，上述的管子则处在穿过加箍孔眼的状态。

通常，在标准的屋用空调器或类似装置中使用的热交换器，都采用由板厚约为0.1～0.2mm的铝或铝合金构成的薄板，它上面固定着通过压制形成的许多加箍孔眼散热片和用于循环冷冻剂的金属管。

类似地，根据常规技术，用来形成这种散热片的铝合金需要有高的可成形性、耐腐蚀性和强度。为了达到上述要求，比如，可以采用日本专利申请特公昭63-53477(第二次公告，第一次公开为特开昭55-17072)、日本专利申请特公昭62-54181(第二次公告，第一次公开为特开昭57-19351)等的说明书中公开的并经过适当调整的成份或制造方法所形成的合金，从而能得到散热片加工所需的高的可成形性，同时又保持热交换器所要求的强度。

在上述的日本专利申请特公昭63-53477(第二次公告)中，公开了一种用来构成散热片元件的铝合金，它含0.1～2.0％的Mn、≤0.5％的Fe、≤0.2％的Cu、≤0.4％的Si和≤0.5％的Mg。

另外，同一文件还公开了一种方法，其中用带坯连铸法将按上述成份构成的高强度铝合金的熔体，制成正向厚度为3-10mm的带状板，将此带状板冷轧成厚度约为0.15mm的薄板，然后将所形成的薄板退火。

另一方面，在日本专利申请特公昭62-54181(第二次公告)中，公开了一种以带坯连铸法将合金熔制成厚度为3～15mm的带状板的方法，该合金熔体由0.10～1.0％Mn、0.10～0.90％Si、0.01～0.1％Ti、相对于上述Ti的10～20％的B，其余基本上铝，其中Mn与Si的比在0.5～1.5的范围内。在将上述带状板冷轧之后，将所形成的板材在200～400℃下退火。

根据上述文件中公开的技术，可以得到厚度约为0.1～0.2mm，并具有优良的强度、可成形性和耐腐蚀性的铝合金薄板。

但是，随着热交换器设计工艺的进步，近年来热交换器已变得结构更加紧凑和重量更轻，以适应降低成本的需要。因此，需要一种比通常使用的铝合金更薄的材料，来形成上述热交换器中使用的散热片。于是，对板厚0.1mm或更薄的薄板的需求日益增长；但是，对于用上述工艺得到的薄铝板而言，板厚小于0.1mm时很难达到足够的强度。另外，即使在达到足够强度的情形下，也还存在着出现与加工性能有关的其它问题的倾向。

换言之，一般来说，在试图满足上述降低板厚的要求时，可成形性与强度会产生问题。已知的是，材料的可成形性取决于板厚；因此，按照常规的铝合金，容易发生诸如可成形性因板厚减小(变薄)而降低、在拉伸成形部位以及在承受裂纹的拉伸翻边部分产生裂纹等问题。此外，加工后的产品的强度基本上由于厚度减小而相应地降低，从而导致产生缺陷，例如在热交换器制造过程中和/或产品完成后的搬运期间有变形的倾向。

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种铝合金，其中含有：0.10～0.90％(重量)的Si；0.10～1.0％(重量)的Mn；0.05～0.20％(重量)的Cu和0.05～0.20％(重量)的Mg中的至少一种；0.01～0.10％(重量)的Zr和0.01～0.10％(重量)的Ti中至少一种；及包含不可避杂质的其余部分。

另外，根据本发明，提供一种铝合金，其中含有：0.10～0.90％(重量)的Si；0.10～1.0％(重量)的Mn；0.05～0.20％(重量)的Cu和0.05～0.20％(重量)的Mg中的至少一种；0.01～0.10％(重量)的Zr和0.01～0.10％(重量)的Ti中的至少一种；0.001～0.02％(重量)的Y；及包含不可避杂质的其余部分。

再者，根据本发明，提供了一种用于构成散热片元件的铝合金薄板的制造方法，该合金具有优良的强度和可成形性，所述方法的特征在于包括以下步骤：

用带坯连铸法将含有上述成份的铝合金熔体制成厚度为1～15mm的带状板；

将该带状板冷轧；和

在保持温度为200～400℃下，进行再结晶退火加工。

下面解释将成分限定如上的原因。