EM所觀察的重心直徑的平均值為1 μ m以上的分散粒子的平均數(shù)密度為7000個 /mm2以下。
[0030] 另外,為了實現(xiàn)上述目的,本申請第二發(fā)明的鋁合金層合板,其至少包括芯材鋁合 金板和包覆在所述芯材鋁合金板上的防腐用鋁合金犧牲材料、并通過釬焊形成熱交換器, 其特征在于,所述芯材鋁合金板為如下的鋁合金組成:以質(zhì)量%計,分別含有Si :0. 2~1. 5 質(zhì)量%、Cu :0.05~L 2質(zhì)量%、Mn :0.3~L8質(zhì)量%、Ti :0.03~(λ 3質(zhì)量%,并含有Fe : L 〇質(zhì)量%以下,余量由Al及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成,并具有如下組織:該芯材鋁合金板的在 軋制面板厚中心部通過50000倍的TEM所觀察的重心直徑的平均值為0. 1~0. 5 μπι范圍 的析出物的平均數(shù)密度為150個/μπι3以下。
[0031] 為了實現(xiàn)上述目的,本申請第三發(fā)明的鋁合金層合板,其至少包括有芯材鋁合金 板和包覆在所述芯材鋁合金板上的防腐用鋁合金犧牲材料,其特征在于,所述芯材鋁合金 板為如下的鋁合金組成:其分別含有Si :0. 2~1. 5質(zhì)量%、Cu :0. 2~1. 2質(zhì)量%、Mn : 0. 2~1. 4質(zhì)量%、Ti :0. 03~0. 3質(zhì)量%,并含有Fe :1. 0質(zhì)量%以下,余量由Al及不可 避免的雜質(zhì)構(gòu)成,作為相當(dāng)于釬焊的加熱后的組織,其具有如下的組織:該芯材鋁合金板的 在軋制方向的縱剖面中的軋制方向的平均晶粒直徑為200 μπι以下,并且,該芯材鋁合金板 的在軋制面表層部通過500倍的SEM所觀察的重心直徑的平均值為1 μπι以上的分散粒子 的平均數(shù)密度為6000個/mm2以下。
[0032] 另外,為了實現(xiàn)上述目的,本申請第四發(fā)明的鋁合金層合板,其至少包括芯材鋁合 金板和包覆在所述芯材鋁合金板上的防腐用鋁合金犧牲材料,其特征在于,所述芯材鋁合 金板為如下的鋁合金組成,所述鋁合金組成分別含有Si :0. 2~1. 5質(zhì)量%、Cu :0. 05~1. 2 質(zhì)量%、Mn :0.3~1.8質(zhì)量%、Ti :0.03~0.3質(zhì)量%,并含有Fe :1. 0質(zhì)量%以下,余量 由Al及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成,作為相當(dāng)于釬焊的加熱后的組織,其具有如下的組織:該芯 材鋁合金板的在軋制方向的縱剖面中的軋制方向的平均晶粒直徑為200 μπι以下,并且,該 芯材鋁合金板的在軋制面板厚中心部通過50000倍的TEM所觀察的重心直徑的平均值為 0. 1~0. 5 μπι范圍的析出物的平均數(shù)密度為80個/ μπι3以下。
[0033] 在此,所述本申請第一發(fā)明至第四發(fā)明的層合板中的芯材鋁合金板優(yōu)選還具有以 下的結(jié)構(gòu):
[0034] ?含有 Cr :0· 03 ~0· 3 質(zhì)量%、Zn :0· 2 ~I. 0 質(zhì)量%、Zr :0· 03 ~0· 3 質(zhì)量%中 的一種或兩種以上。
[0035] ?含有Mg :0.5質(zhì)量%以下。
[0036] ?板厚為低于0· 25mm的薄壁。
[0037] 另外,所述本申請第一發(fā)明至第四發(fā)明的層合板的板厚優(yōu)選為低于0. 3mm的薄 壁。
[0038] 發(fā)明效果
[0039] 本發(fā)明者等對所述層合板的板厚被薄壁化后在疲勞特性中的疲勞破壞的原理進 行了探求。其結(jié)果是,根據(jù)本發(fā)明者的見解可知,層合板的板厚被薄壁化后在疲勞特性中的 疲勞破壞原理有兩種。即,疲勞破壞的原理中,有相比于疲勞破壞引起的龜裂(裂紋、裂縫) 的傳播(速度),龜裂的發(fā)生起支配作用的情況;以及相比于疲勞破壞引起的龜裂(裂紋、 裂縫)的發(fā)生,龜裂傳播(速度)起支配作用的情況。而且,本發(fā)明者等發(fā)現(xiàn),用于提高疲 勞特性的冶金上的有效手段相對于這兩種疲勞破壞的原理而各不相同。
[0040] 相比于疲勞破壞引起的龜裂(裂紋、裂縫)的傳播(速度),龜裂發(fā)生起支配作 用時,該龜裂發(fā)生的容易度很大程度上受構(gòu)成熱交換器的所述層合板的芯材鋁合金板的組 織、即,平均晶粒直徑和比較粗大的分散粒子的平均數(shù)密度的影響。
[0041] 相對于此,相比于疲勞破壞引起的龜裂(裂紋、裂縫)的發(fā)生,龜裂傳播(速度) 起支配作用時,該疲勞破壞的傳播(速度)很大程度上受構(gòu)成熱交換器的層合板的芯材鋁 合金板的組織、即,平均晶粒直徑和比較微細的析出物的平均數(shù)密度的影響。
[0042] 本申請第一發(fā)明及第三發(fā)明使得相比于疲勞破壞引起的龜裂(裂紋、裂縫)的傳 播(速度),龜裂發(fā)生起支配作用時的疲勞特性提高。因而,如上所述,對于作為構(gòu)成熱交換 器前的熱交換器用原材料的進行與釬焊相當(dāng)?shù)募訜崆暗膶雍习逯械男静匿X合金板的組織、 或者、進行了與釬焊相當(dāng)?shù)募訜岷蟮膶雍习逯械男静匿X合金板的組織來說,通過對平均晶 粒直徑及比較粗大的分散粒子的平均數(shù)密度進行組織控制,來抑制龜裂的發(fā)生。
[0043] 本申請第二發(fā)明及第四發(fā)明使得相比于疲勞破壞引起的龜裂(裂紋、裂縫)的發(fā) 生,疲勞破壞的傳播(速度)起支配作用時的疲勞特性提高。因而,如上所述,對于作為構(gòu) 成熱交換器前的熱交換器用原材料的進行與釬焊相當(dāng)?shù)募訜崆暗膶雍习逯械男静匿X合金 板的組織、或者、進行了與釬焊相當(dāng)?shù)募訜岷蟮膶雍习逯械男静匿X合金板的組織來說,通過 對平均晶粒直徑及比較微細的析出物的平均數(shù)密度進行控制,來抑制疲勞破壞的傳播(速 度)。
[0044] 本申請第一發(fā)明及第三發(fā)明中,通過使芯材鋁合金板的平均晶粒直徑微細化,并 且限制比較粗大的分散粒子的平均數(shù)密度,從而抑制疲勞破壞的發(fā)生本身。該結(jié)果是,使得 相比于疲勞破壞引起的龜裂(裂紋、裂縫)的傳播(速度),龜裂發(fā)生起支配作用時的層合 板的疲勞壽命(疲勞特性)提高。
[0045] 本申請第二發(fā)明及第四發(fā)明中,通過使芯材鋁合金板的平均晶粒直徑微細化,并 且限制微細的析出物的平均數(shù)密度,從而抑制疲勞破壞的傳播。其結(jié)果是,相比于疲勞破壞 引起的龜裂的發(fā)生,疲勞破壞的傳播起支配作用時的層合板的疲勞壽命(疲勞特性)提高。 [0046] 本發(fā)明中所說的分散粒子是指Si、Cu、Mn、Ti等合金元素及Fe、Mg等被含有元素 之間的金屬間化合物或這些元素與Al的金屬間化合物,其與形成元素(成分)無關(guān),是通 過組織觀察可根據(jù)大小識別的金屬間化合物的總稱。
【附圖說明】
[0047][圖1]是表示本發(fā)明層合板的剖面圖;
[0048] [圖2]是表示鋁合金制熱交換器的剖面圖;
[0049] [圖3]是表示彎曲疲勞試驗的說明圖;
[0050] [圖4]是表示一般的鋁合金制熱交換器的剖面圖;
[0051] [圖5]是表示一般的硬釬焊片等層合板的剖面圖。
[0052] 符號說明
[0053] 1 :熱交換器用鋁合金層合板、2 :芯材、3 :皮材、4 :釬料、10 :散熱器(熱交換器)、 11 :管(層疊構(gòu)件)、12:散熱片、13:集管
【具體實施方式】
[0054] 用圖1、2對用于實施本發(fā)明的最佳方式進行說明。圖1是本發(fā)明的熱交換器用鋁 合金層合板的剖面圖,圖2是使用了圖1的層合板(熱交換器用鋁合金制管)的散熱器的 要部剖面圖。還有,該圖1、2的基本構(gòu)成、構(gòu)造本身與上述的圖4、5相同。
[0055] (層合板)
[0056] 本發(fā)明的層合板在組裝為熱交換器前,首先被制造為圖1所示的鋁合金層合板1。 該層合板1作為硬釬焊片被構(gòu)成,其在釬焊時,在在芯材鋁合金板2的一側(cè)面包覆有鋁合金 板犧牲防腐材料(板)3,在另一側(cè)面包覆有鋁合金釬焊料(板)4。
[0057] 上述芯材鋁合金板2由具有后述的特征的組織及成分的JIS3000系鋁合金構(gòu)成。 另外,在該芯材2的內(nèi)側(cè)即與制冷劑時常接觸的一側(cè)(圖1的上側(cè)),作為后述的犧牲防腐 材料(犧牲材料、內(nèi)襯材料、皮材)3而包覆例如Al - Zn成分的JIS7000系等的鋁合金。此 外,在芯材2的外側(cè)(圖1的下側(cè)),包覆例如Al - Si成分的JIS4000系等的鋁合金釬料 4〇
[0058] 硬釬焊片等本發(fā)明的層合板是如上所述的以芯材鋁合金板2為中心的三層軋制 包覆材料(板)。芯材鋁合金板的板厚低于0. 25mm,例如為0. 16~0. 24mm時,釬料、犧牲 防腐材料的厚度通常都為20~30 μ m程度。但是,其被覆率因所使用的熱交換部件的板厚 (用途的規(guī)格)而不同,它們的值沒有限定。
[0059] 但是,硬釬焊片等層合板1的板厚(主要是芯材鋁合金板的板厚),如上所述,在 熱交換器的輕量化中至關(guān)重要。因而,為層合板的板厚低于0. 3_、優(yōu)選0. 16~0. 29_程 度,芯材的板厚低于0. 25mm、優(yōu)選0. 16~0. 24mm程度的薄板。
[0060] 這些硬釬焊片是在施行了均質(zhì)化熱處理的芯材鋁合金板(鑄塊)的一面層疊犧牲 防腐材料(板)及釬料(板)并進行熱軋,然后依次進行冷軋、中間退火、冷軋,制造 H14調(diào) 制材料等片材。在此,均質(zhì)化熱處理也可以在熱軋前實施。
[0061](熱交換器)
[0062] 利用成型輥等將該硬釬焊片等鋁合金層合板1沿寬度方向彎曲,以將皮材3配置 于管內(nèi)面?zhèn)鹊姆绞叫纬杀馄焦軤詈螅ㄟ^電阻焊等形成扁平管狀的管。圖2中表示形成有 流體通路的扁平管狀的管(層疊構(gòu)件)11。
[0063] 如圖2所示,這種扁平管狀的管(層疊構(gòu)件)11與進行了波紋加工的散熱片12和 由集管13等其他構(gòu)件一起通過硬釬焊(釬接)一體制作成散熱器10等熱交換器(組裝)。 將管(層疊部件)11和散熱片12被一體化的部分叫做熱交換器的芯體。通過加熱到釬料 4的固相線溫度以上的585~620°C、優(yōu)選加熱到590~600°C的高溫來進行釬焊。該加熱 溫度超過620°C而過高時,會產(chǎn)生過剩熔融或侵蝕等。作為該硬釬焊施工方法,廣泛采用的 有助焊劑硬釬焊法、使用非腐蝕性的助焊劑的鋁釬劑(Nocolok)硬釬焊法等。
[0064] 圖2的熱交換器中,扁平管(層疊構(gòu)件)11的兩端分別向集管13