導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空調(diào)機(jī)用換熱器、電冰箱用換熱器等的導(dǎo)熱管或制冷劑配管中使用的 銅合金制的無(wú)縫管。
【背景技術(shù)】
[0002] -直以來(lái)，室內(nèi)空調(diào)、一體式空調(diào)系統(tǒng)（packageairconditioner)等空調(diào)機(jī)、電 冰箱等中使用的換熱器的導(dǎo)熱管大多采用銅合金制的無(wú)縫管，已經(jīng)使用了強(qiáng)度、加工性、導(dǎo) 熱性等各種物性、以及材料和加工成本取得了平衡的磷脫氧銅管（JISC1220T)。
[0003] 近年來(lái)，對(duì)于這些換熱器，由于要求重量降低或成本降低，所以無(wú)縫管的薄壁化變 得有必要，現(xiàn)有的磷脫氧銅管由于強(qiáng)度低，所以難以薄壁化，要求開(kāi)發(fā)代替其的銅合金制的 無(wú)縫管。
[0004] 因此，作為固溶強(qiáng)化型的銅合金，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出了添加有Sn的銅合金。另外， 作為固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化型銅合金，專(zhuān)利文獻(xiàn)2和專(zhuān)利文獻(xiàn)3中提出了添加有Sn和Zr的 銅合金。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2003-268467號(hào)公報(bào)（權(quán)利要求書(shū)）
[0008] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :W02008/041777號(hào)公報(bào)（權(quán)利要求書(shū)）
[0009] 專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2011-94174號(hào)公報(bào)（權(quán)利要求書(shū)）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0011] 對(duì)于空調(diào)機(jī)用換熱器、電冰箱用換熱器等的導(dǎo)熱管或制冷劑配管中使用的銅合金 無(wú)縫管，由于伴隨著反復(fù)熱膨張和熱收縮的熱疲勞，所以有發(fā)生疲勞龜裂的危險(xiǎn)性。另外， 伴隨熱膨張，無(wú)縫管產(chǎn)生張力，根據(jù)使用溫度而有產(chǎn)生蠕變變形的危險(xiǎn)性。
[0012] 因此，空調(diào)機(jī)用換熱器、電冰箱用換熱器等的導(dǎo)熱管或制冷劑配管中使用的銅合 金無(wú)縫管在"強(qiáng)度高"和"由硬釬焊導(dǎo)致的強(qiáng)度降低少"的基礎(chǔ)上，還要求具備耐熱疲勞龜 裂發(fā)生特性和抗蠕變變形特性。
[0013] 然而，對(duì)于對(duì)比文獻(xiàn)1那樣的、添加有Sn的固溶強(qiáng)化型的銅合金制的無(wú)縫管，存在 中間溫度脆性，在脆性溫度區(qū)域，容易產(chǎn)生熱疲勞、蠕變破壞。制造換熱器時(shí)，在對(duì)無(wú)縫管施 加張力的狀態(tài)下進(jìn)行硬釬焊等加熱，因此產(chǎn)生中間溫度脆性，容易產(chǎn)生脆化裂紋。
[0014] 作為增進(jìn)中間溫度脆性的因子，有S和H，通過(guò)將S和H的含量降低至極限，從而可 以抑制某種程度的中間溫度脆性，但不充分。另外，為了將S的含量降低至極限，必須使用 高純度的生金，從成本方面出發(fā)不優(yōu)選。另外，為了將H的含量降低至極限，需要長(zhǎng)時(shí)間的 熔液處理，需要進(jìn)行了氣氛控制的熔解鑄造等，在成本方面不優(yōu)選。
[0015] 因此，即使為通常的水平（不降低至極限的水平）的S和H的含量，也期望有效地 抑制中間溫度脆性。需要說(shuō)明的是，通常的水平（不降低至極限的水平）的S和H的含量 是指，S為0? 0005~0? 0008質(zhì)量％左右，H為0? 0002~0? 0010質(zhì)量％左右。
[0016] 另一方面，對(duì)于專(zhuān)利文獻(xiàn)2和專(zhuān)利文獻(xiàn)3那樣的、添加有Sn和Zr的固溶強(qiáng)化和析 出強(qiáng)化型的銅合金制的無(wú)縫管，通過(guò)添加Zr，在強(qiáng)度高和由硬釬焊導(dǎo)致的強(qiáng)度降低少的基 礎(chǔ)上，還可以某種程度地抑制中間溫度脆性的體現(xiàn)。
[0017] 然而，進(jìn)一步要求耐熱疲勞龜裂發(fā)生特性的提高和抗蠕變變形特性的提高。
[0018] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供強(qiáng)度高、由硬釬焊導(dǎo)致的強(qiáng)度降低少、抗蠕變變形 特性高、且中間溫度脆性的抑制效果高的導(dǎo)熱管用的銅合金無(wú)縫管。
[0019]用于解決問(wèn)題的方案
[0020] 本發(fā)明人等為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，反復(fù)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過(guò)在銅 合金中以特定的含量含有Sn和Zr，進(jìn)而使Zr在銅合金中以適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)存在，從而可以得到 強(qiáng)度高、由硬釬焊導(dǎo)致的強(qiáng)度降低少、抗蠕變變形特性高、且中間溫度脆性的抑制效果高的 導(dǎo)熱管用的銅合金無(wú)縫管，從而完成了本發(fā)明。
[0021] S卩，本發(fā)明（1)提供一種導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管，其特征在于，其為加工銅合金而 得到的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管，
[0022] 該銅合金含有Sn、0. 01~0. 08質(zhì)量％的Zr和0. 004~0. 04質(zhì)量％的P，余量由 Cu和不可避免的雜質(zhì)組成，該銅合金中的Sn和Zr的含量滿(mǎn)足下述式（1):
[0023] (1)0. 4彡A+2B彡0? 85
[0024](式中，A表示Sn的含量（質(zhì)量％ )，B表示Zr的含量（質(zhì)量％ )。）
[0025] 該導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管的導(dǎo)電率滿(mǎn)足下述式（2):
[0026](2) P 2-P1 ^ 0. 3 (%IACS)
[0027](式中，P1是指固溶處理后的導(dǎo)電率（％IACS)，P2是指時(shí)效處理后的導(dǎo)電率 (%IACS)。）。
[0028] 另外，本發(fā)明（2)提供一種導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管，其特征在于，其為加工銅合金 而得到的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管，
[0029] 該銅合金含有Sn、0. 01~0. 08質(zhì)量％的Zr和0. 004~0. 04質(zhì)量％的P，余量由 Cu和不可避免的雜質(zhì)組成，該銅合金中的Sn和Zr的含量滿(mǎn)足下述式（1):
[0030] (1)0. 4彡A+2B彡0? 85
[0031] (式中，A表示Sn的含量（質(zhì)量％ )，B表示Zr的含量（質(zhì)量％ )。）
[0032] 該導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管的導(dǎo)電率滿(mǎn)足下述式（3):
[0033] (3)P 4-P3 ^ 0. 3 (%IACS)
[0034](式中，P3是指950°C下10分鐘的加熱-水冷試驗(yàn)后的導(dǎo)電率（％IACS)，P4是 指550°C下60分鐘的加熱-水冷試驗(yàn)后的導(dǎo)電率（％IACS)。）。
[0035] 發(fā)明的效果
[0036] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供強(qiáng)度高、由硬釬焊導(dǎo)致的強(qiáng)度降低少、抗蠕變變形特性高、 且中間溫度脆性的抑制效果高的導(dǎo)熱管用的銅合金無(wú)縫管。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 本發(fā)明的第一方案的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（以下，也記作本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅 合金無(wú)縫管（1))為一種導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管，其特征在于，其為加工銅合金而得到的導(dǎo) 熱管用銅合金無(wú)縫管，
[0038] 該銅合金含有Sn、0. 01~0. 08質(zhì)量％的Zr和0. 004~0. 04質(zhì)量％的P，余量由 Cu和不可避免的雜質(zhì)組成，該銅合金中的Sn和Zr的含量滿(mǎn)足下述式（1):
[0039] (1)0. 4 彡A+2B彡 0? 85
[0040] (式中，A表示Sn的含量（質(zhì)量％ )，B表示Zr的含量（質(zhì)量％ )。）
[0041] 該導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管的導(dǎo)電率滿(mǎn)足下述式（2):
[0042] (2) P 2-P1 ^ 0. 3 (%IACS)
[0043] (式中，P1是指固溶處理后的導(dǎo)電率（％IACS)，P2是指時(shí)效處理后的導(dǎo)電率 (%IACS)。）。
[0044] 本發(fā)明的第二方案的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（以下，也記作本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅 合金無(wú)縫管（2))為一種導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管，其特征在于，其為加工銅合金而得到的導(dǎo) 熱管用銅合金無(wú)縫管，
[0045] 該銅合金含有Sn、0. 01~0. 08質(zhì)量％的Zr和0. 004~0. 04質(zhì)量％的P，余量由 Cu和不可避免的雜質(zhì)組成，該銅合金中的Sn和Zr的含量滿(mǎn)足下述式（1):
[0046] (1)0. 4 彡A+2B彡 0? 85
[0047] (式中，A表示Sn的含量（質(zhì)量％ )，B表示Zr的含量（質(zhì)量％ )。）
[0048] 該導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管的導(dǎo)電率滿(mǎn)足下述式（3):
[0049] (3)P 4-P3 ^ 0. 3 (%IACS)
[0050] (式中，P3是指950°C下10分鐘的加熱-水冷試驗(yàn)后的導(dǎo)電率（％IACS)，P4是 指550°C下60分鐘的加熱-水冷試驗(yàn)后的導(dǎo)電率（％IACS)。）。
[0051] 除了本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（1)的導(dǎo)電率滿(mǎn)足式（2)，而本發(fā)明的導(dǎo)熱 管用銅合金無(wú)縫管（2)的導(dǎo)電率滿(mǎn)足式（3)之外，本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（1)和 本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（2)相同。
[0052] 本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（1)和本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（2)為作 為空調(diào)機(jī)用換熱器、電冰箱用換熱器、自然氣體制冷劑熱栗式換熱器等的導(dǎo)熱管或制冷劑 配管使用的無(wú)縫管，為由銅合金形成的銅合金制的無(wú)縫管、即導(dǎo)熱管用的銅合金制的無(wú)縫 管。
[0053] 本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（1)或本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（2)的銅 合金為：含有Sn、Zr和P作為必須元素，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)組成的銅合金。
[0054] 本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（1)或本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（2)中， Sn具有：通過(guò)固溶強(qiáng)化提高銅合金的強(qiáng)度的效果和提高常溫下的延性的效果。另外，這些 元素的情況下，在較低的溫度下能夠進(jìn)行合金化，因此在制造上是有利的。
[0055] 本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（1)或本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（2)中， Zr具有：通過(guò)析出強(qiáng)化提高銅合金的強(qiáng)度的效果。另外，Zr具有：在硬釬焊溫度不過(guò)度變 高的前提下，Zr析出物殘留，抑制晶粒的粗大化，從而減小強(qiáng)度降低的效果。
[0056] 本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（1)或本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（2)的銅 合金中，Zr的含量為0.01~0.08質(zhì)量％。銅合金中的Zr的含量小于0.01質(zhì)量％時(shí)，抑 制晶粒粗大化的效果小，由硬釬焊導(dǎo)致的強(qiáng)度降低變大，另外，即使符合基于Sn的固溶強(qiáng) 化和基于Zr的析出強(qiáng)化，銅合金的強(qiáng)化也變得不充分。另一方面，銅合金中的Zr的含量超 過(guò)0. 08質(zhì)量％時(shí)，引起過(guò)剩的析出硬化，成為降低加工性的原因。特別是，冷滾乳成形加工 性變差。其結(jié)果，管內(nèi)面的螺旋槽形狀的轉(zhuǎn)印變得不充分，難以獲得由C1220得到的那樣的 導(dǎo)熱性能。
[0057] 將本發(fā)明的導(dǎo)熱管用銅合金無(wú)縫管（1)或本發(fā)明的導(dǎo)