專利名稱：一種熱交換器的鋁合金材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁合金領(lǐng)域，特別是指一種汽車用熱交換器的鋁合金材料及制備方法。
背景技術(shù)：
汽車上所用的散熱器、冷凝器等熱交換器，現(xiàn)已經(jīng)使用輕質(zhì)且熱傳導(dǎo)效率好的鋁合金替代了貴重且密度大的銅及銅合金材料。而汽車運(yùn)動(dòng)過程中，熱交換器會(huì)受到很強(qiáng)的震動(dòng)，但熱交換器為了提高散熱效果，均采用的是薄的板材加工而成，這就要求制造熱交換器的鋁合金具有高強(qiáng)度和韌性。熱交換器在使用過程中，因外側(cè)同內(nèi)側(cè)面對(duì)的環(huán)境不同，為了提高熱交換器的防腐蝕性能，現(xiàn)使用的技術(shù)是在熱交換器的管壁內(nèi)側(cè)和外側(cè)均疊加犧牲防腐蝕層。對(duì)于內(nèi)側(cè) 的犧牲防腐蝕層，因?yàn)楹穸扔邢蓿?dāng)該防腐蝕層被腐蝕后，就會(huì)直接面對(duì)鋁合金材料，因此，為了提高熱交換器的使用壽命，提高鋁合金材料的耐腐蝕性能是最佳的選擇。另外，熱交換器在使用過程中，特別是在負(fù)荷狀態(tài)下的受震動(dòng)而容易導(dǎo)致熱交換器的破裂，現(xiàn)技術(shù)主要是通過加入鈦、鉻等元素來提高鋁合金的強(qiáng)度，但是韌性不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車用熱交換器的鋁合金材料，通過本技術(shù)方案，能夠在保證強(qiáng)度的同時(shí)提高熱交換器的耐腐蝕性能及韌性。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種熱交換器的鋁合金材料，其組成按重量百分比為，1. 8-2. O %的硅、O. 5-1. O % 的錳、O. 8-1. 2 % 的銅、O. 05-0.1 % 的鈦、O. 03-0. 05 % 的鈮、O. 3-0. 35 % 的釩、O. 003-0. 005% 的硼、O. 1-0. 3% 的鎳、O. 1-0. 3% 的鉻、O. 1-0. 3% 的鋯、O. 05-0. 08% 的錫，O. 003-0. 005%的鉍、余量為鋁。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述鋁合金材料還包括有O. 3-0. 5%的鎂、O. 1-0. 2%的鈣及O. 1-0. 3% 的鐵。所述制備方法為配料，按重量百分比為，1. 8-2. O %的硅、O. 5-1.0 %的錳、O. 8-1. 2 %的銅、O. 05-0.1 % 的鈦、O. 03-0. 05 % 的鈮、O. 3-0. 35 % 的釩、O. 003-0. 005 % 的硼、O. 1-0. 3 % 的鎳、O. 1-0. 3%的鉻、O. 1-0. 3%的鋯、O. 05-0. 08%的錫，O. 003-0. 005 %的鉍、余量為鋁進(jìn)行配料熔煉，將上述材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數(shù)量的鋁進(jìn)行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°c后保溫1-2小時(shí)，再進(jìn)行恒溫700°C澆鑄并降溫到130-150°C成鋁合金錠；淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫2-4小時(shí)后進(jìn)行軋制成成品。所述降溫過程分二個(gè)階段，第一個(gè)階段為勻速降溫至400-430°C，降溫速度為25-30°C /分鐘；第二個(gè)階段為快速降溫至130-150°C，速度為2°C /秒。所述的錫和銅是以錫銅合金方式加入。所述的鈦、鈮、釩、鋯分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金及鋯鋁合金的方式加入。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是在本技術(shù)方案中，通過在鋁元素中加入鈦、鋯、鈮元素使得鋁合金組織晶粒細(xì)小均勻，并通過加入硼、鎳、釩、錫和銅元素，提高了鋁合金的耐腐蝕性能。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明技術(shù)方案，應(yīng)當(dāng)理解的是，以下的實(shí)施例僅能用來解釋本發(fā)明而不能解釋為是對(duì)本發(fā)明的限制。一種熱交換器的鋁合金材料，其組成按重量百分比為，1. 8-2.0%的硅、O. 5-1. O % 的錳、O. 8-1. 2 % 的銅、O. 05-0.1 % 的鈦、O. 03-0. 05 % 的鈮、O. 3-0. 35 % 的釩、O. 003-0. 005% 的硼、O. 1-0. 3% 的鎳、O. 1-0. 3% 的鉻、O. 1-0. 3% 的鋯、O. 05-0. 08% 的錫，O. 003-0. 005%的鉍、余量為鋁。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述鋁合金材料還包括有O. 3-0. 5%的鎂、O. 1-0. 2%的鈣及O. 1-0. 3% 的鐵。 所述的錫和銅是以錫銅合金方式加入。所述的鈦、鈮、釩、鋯、鉍分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鉍鋁合金的方式加入。所述制備方法為配料，按重量百分比為，1. 8-2. O %的硅、O. 5-1. O %的錳、O. 8-1. 2 %的銅、O. 05-0.1 % 的鈦、O. 03-0. 05 % 的鈮、O. 3-0. 35 % 的釩、O. 003-0. 005 % 的硼、O. 1-0. 3 % 的鎳、O. 1-0. 3%的鉻、O. 1-0. 3%的鋯、O. 05-0. 08%的錫，O. 003-0. 005 %的鉍、余量為鋁進(jìn)行
配料；其中，錫和銅是以錫銅合金方式加入鈦、鈮、釩、鋯、鉍分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鉍鋁合金的方式加入；熔煉，將上述材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數(shù)量的鋁進(jìn)行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫1-2小時(shí)，再進(jìn)行恒溫700°C澆鑄并降溫到130-150°C成鋁合金錠；淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫2_4小時(shí)后進(jìn)行軋制成成品。所述降溫過程分二個(gè)階段，第一個(gè)階段為勻速降溫至400-430°C，降溫速度為25-30°C /分鐘；第二個(gè)階段為快速降溫至130-150°C，速度為2°C /秒。之所以分兩個(gè)階段降溫是因?yàn)?，若開始的降溫速度過快會(huì)引起鋁合金錠的組織產(chǎn)生分層而影響強(qiáng)度，后期的快速降溫是保證鋁合金內(nèi)部組織均勻，不減少粗晶粒的出現(xiàn)。實(shí)施例1所述制備方法為配料，按重量百分比為，1. 8%的硅、O. 5%的錳、O. 8%的銅、O. 05%的鈦、O. 03%的鈮、O. 3 %的釩、O. 003 %的硼、O.1 %的鎳、O.1 %的鉻、O.1 %的鋯、O. 05 %的錫，O. 003 %的鉍、余量為鋁進(jìn)行配料；其中，錫和銅是以錫銅合金方式加入，鈦、鈮、釩、鋯、鉍分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鉍鋁合金的方式加入；熔煉，將上述材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數(shù)量的鋁進(jìn)行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫I小時(shí)，再進(jìn)行恒溫700°C澆鑄并降溫到130-150°C成鋁合金錠；降溫過程分二個(gè)階段，第一個(gè)階段為勻速降溫至400-430°C，降溫速度為25-30°C /分鐘；第二個(gè)階段為快速降溫至130-150°C，速度為2V /秒；淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫2. 5小時(shí)后進(jìn)行軋制成成品。實(shí)施例2所述制備方法為配料，按重量百分比為，2. 0%的硅、1. 0%的錳、1. 2%的銅、O. 1%的鈦、O. 05%的鈮、O. 35%的釩、O. 005%的硼、O. 3%的鎳、O. 3%的鉻、O. 3%的鋯、O. 08%的錫，O. 005%的 鉍、余量為鋁進(jìn)行配料；其中，錫和銅是以錫銅合金方式加入，鈦、鈮、釩、鋯、鉍分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鉍鋁合金的方式加入；熔煉，將上述材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數(shù)量的鋁進(jìn)行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫2小時(shí)，再進(jìn)行恒溫700°C澆鑄并降溫到130-150°C成鋁合金錠；淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫3. 5小時(shí)后進(jìn)行軋制成成品。實(shí)施例3所述制備方法為配料，按重量百分比為，1. 85%的硅、O. 8%的錳、1. O %的銅、O. 06%的鈦、O. 035%的鈮、O. 32 %的釩、O. 004 %的硼、O. 2 %的鎳、O. 2 %的鉻、O. 25 %的鋯、O. 06 %的錫，O. 0035%的鉍、O. 35%的鎂、O.1 %的鈣及O. 15 %的鐵余量為鋁進(jìn)行配料；其中，錫和銅是以錫銅合金方式加入，鈦、鈮、釩、鋯分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金及鋯鋁合金的方式加入；熔煉，將上述材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數(shù)量的鋁進(jìn)行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫1. 5小時(shí)，再進(jìn)行恒溫700°C澆鑄并降溫到130-150°C成鋁合金錠；淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫3小時(shí)后進(jìn)行軋制成成品。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器的鋁合金材料，其特征在于其組成按重量百分比為，1. 8-2.0%的娃、O. 5-1. O % 的錳、O. 8-1. 2% 的銅、O. 05-0.1 % 的鈦、O. 03-0. 05% 的鈮、O. 3-0. 35% 的釩、O. 003-0. 005% 的硼、O. 1-0. 3% 的鎳、O. 1-0. 3% 的鉻、O. 1-0. 3% 的鋯、O. 05-0. 08% 的錫，O. 003-0. 005%的鉍、余量為鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器的鋁合金材料，其特征在于所述鋁合金材料還包括有O. 3-0. 5%的鎂、O. 1-0. 2%的鈣及O. 1-0. 3%的鐵。
3.一種熱交換器的招合金材料制備方法，其特征在于 配料，按重量百分比為，1. 8-2. O %的硅、O. 5-1. O %的錳、O. 8-1. 2%的銅、O. 05-0. 1%的鈦、O. 03-0. 05% 的鈮、O. 3-0. 35% 的釩、O. 003-0. 005% 的硼、O. 1-0. 3% 的鎳、O. 1-0. 3%的鉻、O. 1-0. 3%的鋯、O. 05-0. 08%的錫，O. 003-0. 005%的鉍、余量為鋁進(jìn)行配料 熔煉，將上述材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數(shù)量的鋁進(jìn)行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫1-2小時(shí)，再進(jìn)行恒溫700°C澆鑄并降溫到130-150°C成鋁合金錠； 淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫2-4小時(shí)后進(jìn)行軋制成成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱交換器的鋁合金材料制備方法，其特征在于所述的錫和銅是以錫銅合金方式加入。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱交換器的鋁合金材料制備方法，其特征在于所述的鈦、鈮、釩、鋯、鉍分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鉍鋁合金的方式加入。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱交換器的鋁合金材料制備方法，其特征在于所述降溫過程分二個(gè)階段，第一個(gè)階段為勻速降溫至400-430°C，降溫速度為25-30°C /分鐘；第二個(gè)階段為快速降溫至130-150°C，速度為2°C /秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱交換器的鋁合金材料及制備方法，其組成按重量百分比為1.8-2.0％的硅、0.5-1.0％的錳、0.8-1.2％的銅、0.05-0.1％的鈦、0.03-0.05％的鈮、0.3-0.35％的釩、0.003-0.005％的硼、0.1-0.3％的鎳、0.1-0.3％的鉻、0.1-0.3％的鋯、0.05-0.08％的錫，0.03-0.05％的鉍、余量為鋁。在本技術(shù)方案中，通過在鋁元素中加入鈦、鋯、鈮元素使得鋁合金組織晶粒細(xì)小均勻，并通過加入硼、鎳、釩、錫和銅元素，提高了鋁合金的耐腐蝕性能。
文檔編號(hào)C22C1/03GK103014432SQ201210505640
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者姚芙蓉 申請(qǐng)人:姚芙蓉