具有非常高強度的超級抗弛垂和抗熔化的散熱片材料的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種AlMn帶或板的生產方法，所述AlMn帶或板用于通過釬焊制造部件，也提供了通過所述方法得到的產品。所述方法特別涉及到用于熱交換器的薄尺寸散熱片材料。軋制平板是由熔體生產的，所述熔體包含：＜0.3％的Si、≤0.5％的Fe、≤0.3％的Cu、1.0-2.0％的Mn、≤0.5％的Mg、≤4.0％的Zn、≤0.5％的Ni、≤0.3％的選自IVb、Vb或VIb族元素的各種元素，以及不可避免的雜質元素，和作為余量的鋁，其中熱軋前將熱軋平板在低于550℃的預熱溫度下預熱，以控制彌散體顆粒的數量和尺寸，并且將預熱的軋制平板熱軋成熱的帶。隨后該帶冷軋至具有至少90％的總壓縮率的帶，接著將冷軋帶熱處理，以得到冷軋條件下屈服應力值的50-90％的0.2％屈服應力值，該屈服應力值在100-200MPa范圍內。或者也可以通過雙輥帶式鑄造來生產所述的帶。用熔體組成來調整整個工藝過程中微觀結構的發展，以給出所期望的釬焊后的性能以及和適當的交貨性能相結合的釬焊期間的性能。特別是高釬焊后強度，并結合釬焊期間好的抗弛垂性和對液芯滲透的低敏感性，也用于薄帶和慢速釬焊周期，以及在散熱片成形前的交貨條件下相對好的成形性。
【專利說明】具有非常高強度的超級抗弛垂和抗熔化的散熱片材料

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種AlMn帶或板的生產方法，所述AlMn帶或板通過釬焊生產部件，還 涉及了通過所述方法得到的產品。特別地，該方法涉及了用于熱交換器的散熱片材料。
[0002] 為汽車市場制造輕質零件是當今的一個挑戰。因此大量的研宄針對通過使用更薄 的帶來減輕熱交換器的重量，所述帶不會犧牲反而通常改進其他產品和制造性能。為了做 到這點，需要創造比目前使用的合金具有更高的釬焊后強度，但仍具有足夠腐蝕性能的新 材料。對于散熱片，這意味著它們通常應當通過具有與熱交換器的其他部件相比更低的腐 蝕電位而以犧牲的方式與熱交換器的其他部件配對。散熱片強度的增加必須在現代的CAB 爐中得以實現，這限制了某些之前用于真空釬焊的帶中的合金元素如Mg的使用。散熱片帶 必須易于制造者處理，并且形成散熱片的帶在釬焊前總是輕微變形，這給交貨條件下的成 形性提出一些要求。散熱片帶總是薄的（50-200 μ m)并且切成窄條交貨，這使其在完全軟 化退火時，非常難以處理。因此，帶經常在成形性受到限制的半硬化條件下交貨。
[0003] 為了達到較高的釬焊后強度水平，且不危害釬焊性能，如抗弛垂性、在釬焊期間的 抗液芯滲透性，或由帶形成散熱片時所需要的成形性，是相當復雜的。只有新材料一致滿足 這些要求，才允許使用具有高釬焊后強度的更薄的散熱片，從而與目前使用的產品相比減 低了重量。在近幾年，當使用薄的復合散熱片時，會出現嚴重的液芯滲透的問題，特別是使 用慢速釬焊加熱周期時。

【背景技術】
[0004] 從EP 1918394中已知的以前的一個方法中，乳制平板是由包含下列組分的熔體 生產的：0· 3-1. 5% 的 Si，彡 0· 5% 的 Fe，彡 0· 3% 的 Cu，l. 0-2. 0% 的 Mn，彡 0· 5% 的 Mg， < 4. 0%的Zn，< 0. 3%的選自IVb、Vb或VIb族的各種元素，以及不可避免的雜質元素，和 作為余量的鋁，其中熱軋前將熱軋平板在低于550°C的預熱溫度下預熱，以控制彌散體顆粒 的數量和尺寸，并且隨后將預熱的軋制平板熱軋成熱的帶。散熱片帶的后釬焊強度和抗弛 垂性，以及由該帶制成的釬焊部件的抗腐蝕性都很高。
[0005] 其它用于生產適于釬焊的帶的方法的例子可以在例如SE 510272、US 6743396和 US 4235628 中得知。
[0006] 對于釬焊的熱交換器，在散熱片、管、板和頂蓋這些不同的部件有必要選擇不同的 合金，以避免由于犧牲散熱片對管和板的穿透腐蝕。這經常是通過將散熱片與Zn合金化， 以降低其腐蝕電位至與其它部件相比適當的水平而實現的。這樣做的結果是用于管和板的 材料中通常添加 Mn和Cu，其目的是提高其腐蝕電位。這是該散熱片的最佳組成和加工與管 或板的加工過程完全不同的原因之一。然而根據目前已知的方法，通常導致當制造商需要 降低尺寸時，特別是當使用慢速釬焊周期時，鋁帶在某些應用中的性能是不足的。這特別是 適用于優良的抗弛垂性和對液芯的低敏感性，當與高的釬焊后強度以及由帶生產散熱片所 需要的成形性相結合時。


【發明內容】

[0007] 本發明的目的是鋁帶，該鋁帶在釬焊后具有非常高的強度和優異的釬焊性能，如 釬焊期間高抗弛垂性和對于液芯滲透的低敏感性，以及在交貨帶條件下好的成形性能。所 述帶主要意欲是通過CAB釬焊生產的，但也可以通過真空釬焊生產的用于熱交換器上的薄 的復合散熱片。
[0008] 上述目的可以通過根據獨立權利要求1、2和4所述的抗弛垂帶和根據獨立權利要 求13、14和16所述的生產抗弛垂帶的方法實現。通過從屬權利要求限定實施方案。根據 本發明的抗弛垂帶適用于生產包含由所述抗弛垂帶制造的散熱片的熱交換器。
[0009] 所述抗弛垂帶是通過澆鑄包含下列組分的熔體生產的：
[0010] < 0· 3%，優選< (λ 25%，最優選低于(λ 20% 的 Si，
[0011] 彡 0.5%的 Fe，
[0012] 彡 0.3%的 Cu，
[0013] L 0-2.0%的 Mn，
[0014] 彡 0· 5%，優選彡 0· 3%的 Mg，
[0015] 彡 4.0%的 Zn，
[0016] 彡 0.5%的 Ni，
[0017] 彡0.3%的選自IVb、Vb或VIb族的各種形成彌散體的元素，和不可避免的雜質元 素，每種最多為〇. 05%，總量最多為0. 15%，余量為鋁，以得到芯錠。所述錠在低于550°C， 優選400-520°C，更優選400-500 °C，最優選為高于430 °C至最高達500 °C的溫度下預熱，以 形成彌散體顆粒，接著和釬焊合金一起熱軋以得到復合帶。隨后以芯材料的至少90%，優 選> 95 %的總壓縮率冷軋所述帶，沒有使材料再結晶的中間退火，得到具有第一屈服應力 值的帶，隨后通過熱處理至交貨狀態，其目的是通過回火使該材料軟化而沒有帶合金的任 何再結晶，以這樣一種方式得到具有第二屈服應力值的帶，該第二屈服應力值比冷軋后直 接得到的第一屈服應力值低10-50 %，優選低15-40%，以及處于為100-200MPa，更優選為 12〇-18010^，最優選為140_18010^的0.2%屈服應力范圍內。將釬焊合金在預熱步驟之前 或之后直接提供在芯錠上。這可以優選在熱軋步驟之前、預熱之前或之后，通過將釬焊合金 的錠貼附或裝配至芯錠上來進行。然而，也可以根據其他已知的方法添加釬焊合金。
[0018] 該抗弛垂帶也可以通過澆鑄具有與上述相同的組成的熔體來生產，以得到芯錠。 所述芯錠在低于550°C，優選400-520°C，更優選400-500°C，最優選為高于430°C至最高達 500°C的溫度下預熱，以形成彌散體顆粒，且隨后熱軋至芯帶。所述芯帶隨后和釬焊合金的 帶一起冷軋，以得到復合帶。繼續冷軋以致在冷軋期間得到的芯帶的總壓縮率為至少90%， 沒有任何使得材料再結晶的中間退火，并得到具有第一屈服應力值的帶。隨后熱處理該冷 軋帶至交貨狀態，其目的是通過回火使該材料軟化而沒有帶合金的任何再結晶，以這樣一 種方式得到具有第二屈服應力值的帶，該第二屈服應力值比冷軋后直接得到的第一屈服應 力值低10-50 %，優選低15-40 %，以及處于為100-200MPa，更優選為120-180MPa，最優選為 140_18010^的0.2%屈服應力范圍內。
[0019] 或者可以通過雙輥帶式澆鑄具有與上述相同的組成的熔體來生產抗弛垂帶。將 剛饒鑄的帶（as-cast strip)冷乳成中間尺寸的材料，隨后退火以形成彌散體顆粒。接 著冷軋該中間尺寸的材料至最終尺寸的散熱片原料材料，其是以芯材料的至少60%，優選 高于80 %，更優選高于90 %，且最優選高于95%的軋制壓縮率進行的，沒有使材料再結晶 的中間退火，以獲得具有第一屈服應力值的散熱片原料材料。隨后將散熱片原料材料熱 處理至交貨交貨狀態，其目的是通過回火使該材料軟化而沒有帶合金的任何再結晶，以這 樣一種方式得到具有第二屈服應力值的帶，該第二屈服應力值比在步驟d)中冷軋后直接 得到的第一屈服應力值低10-50 %，優選低15-40%，以及處于為100-200MPa，更優選為 12〇-18010^，最優選為120_16010^的0.2%屈服應力范圍內。在冷軋至中間尺寸之前或之 后，將釬焊合金提供在芯帶上，例如釬焊合金帶可以被軋制覆蓋至具有上述組成的雙輥軋 制芯材料上或者可以在雙輥過程中共同澆鑄。
[0020] 根據本發明得到的材料獲得在釬焊之后非常高的強度，并獨特地結合優異的釬焊 性能，例如在釬焊期間高的抗弛垂性和對液芯滲透非常低的敏感性，以及在交貨狀態下優 良的成形性。特別地，當用于薄的復合散熱片的應用時，該材料是獨特的。該散熱片材料的 腐蝕電位可以通過控制添加鋅而相對于熱交換器的其他部分例如管加以調節，使得管可以 通過犧牲散熱片材料得到保護。該材料可以通過任何釬焊方法，特別是可控氣氛釬焊方法 (CAB)來制造產品。
[0021] 若希望，該抗弛垂帶也可以被至少一層附加的（第三）層覆蓋，例如附加的釬焊合 金、商業上純鋁合金或包含0. 6-6. 5%的Si的鋁合金的層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1所示為裝配有用于弛垂性測試的樣品的設備，其使用35mm的懸臂梁長度。
[0023] 圖2所示為在使用慢速和快速釬焊周期時，僅在釬焊覆蓋層熔化之前，固溶體中 的Si與來自釬焊覆蓋層的Si從帶表面模擬擴散至芯鋁基質中的距離的函數。該芯材料初 始包含0. 25%的Si。在鋁基質中更低的Si含量是由于一些Si被束縛在Al (MnFe) Si顆粒 中。
[0024] 圖3a)和b)所示為根據本發明的DC-鑄造材料和雙輥軋制材料的制造路線。
[0025] 圖4所示為在釬焊周期C之后，釬焊接縫處最糟糕情況的外觀。

【具體實施方式】
[0026] 本發明將在下文借助某些實施例來進行詳細描述。這些實施例不被視為限制本發 明，通過附加權利要求書明確本發明的范圍。
[0027] 另外，所有在本發明中出現的化學組分是以重量的形式給出的。
[0028] 本發明涉及一種鋁帶和生產所述鋁帶的方法。在釬焊之后，該鋁帶具有非常高的 強度，并結合非常優異的釬焊性能，如釬焊期間高的抗弛垂性和對液芯滲透的非常低的敏 感性，以及在交貨帶條件下優良的成形性能。所述帶主要意欲作為薄的復合散熱片，應用于 通過CAB釬焊生產的熱交換器中，但也可以應用于通過真空釬焊生產的熱交換器中。
[0029] 在釬焊期間，無法避免覆蓋層旁邊的芯有少量的局部熔化，這是因為Si從釬焊覆 蓋層擴散至芯中。這個現象（在此稱之為液芯滲透）在釬焊期間降低了材料的強度，并且 使得釬焊產品易于腐蝕。已發現在根據現有技術的復合散熱片帶是薄的或者在釬焊中使用 長釬焊周期或高溫時，Si從釬焊材料擴散至芯中會導致晶界局部熔化進入帶厚度的重要部 分。
[0030] 已發現，使用電腦模擬在芯厚度為100 μ m且Si在芯里的含量為0. 25%的情況下， 熔化不會嚴重影響芯，即使在使用慢速釬焊周期時（9分鐘，從500°C到577°C )。這是因為 在芯中心處Si的含量不會增長至高于熔化的限制，即高于0. 4%。這將在表2中闡述，顯示 慢速釬焊周期和快速釬焊周期（在此情況下2分鐘，從500°C到577°C)的電腦模擬結果。 清楚地顯示在快速釬焊周期的情況下，芯中心即盡可能遠離在釬焊覆蓋層和芯之間的界面 處的Si含量是最低的。
[0031] 根據本發明的生產抗弛垂AlMn帶的方法包括，由包含下列組分（以重量百分數） 的熔體生產軋制板：< 0. 3%，優選< 0. 25%，最優選低于0. 20%的Si，彡0. 5%的Fe， 彡 0· 3% 的 Cu，l. 0-2. 0% 的 Mn，彡 0· 5% 的 Mg，彡 4. 0% 的 Zn，彡 0· 5% 的 Ni，彡 0· 3% 的選 自IVb、Vb或VIb族的各種元素，這些元素的總和< 0. 5%，和不可避免的雜質元素，每種最 多為0. 05%，總量最多為0. 15%，余量為鋁。在熱軋之前，將軋制板在低于在低于550°C，優 選400-520°C，更優選400-500°C，甚至更優選為高于430°C至最高達500°C的溫度下預熱， 以控制彌散體顆粒的數量和尺寸（顆粒是從過飽和的固溶體中沉淀出來的）。隨后將預熱 的軋制板熱軋至熱的帶。帶厚度的總熱軋高度壓縮率通常為>95%。所述熱的帶的出口 尺寸在2-10mm的范圍內。在熱乳之后或在冷乳厚度大于0.5mm時，可以將帶退火。隨后 將該帶冷軋成為總壓縮率為至少90%，優選高于95%，最優選至少97. 5 %的帶，沒有導致 材料再結晶的中間退火。冷軋在沒有任何導致再結晶的中間退火下進行，這確保了在材料 中得到和保持適量的變形，這因為鋁合金的組成所以是可能的。隨后對冷軋帶進行熱處理， 以得到屈服應力值，該值是在冷軋條件下（未完全軟化退火）的屈服應力值的50-90%，至 100-200MPa，更優選120-180MPa，最優選140-180MPa范圍內的0. 2 %屈服應力值。對于所 述熱處理的具體條件，例如溫度和持續時間，取決于例如之前變形的程度，但可以輕易地由 本領域技術人員確定。然后該帶材料的微觀結構包括顆粒數密度在IXlO 6至20X 10 6,優 選I. 3 X IO6至10 X 10 6,最優選I. 4X IO6至7 X 10 6個顆粒/mm2的范圍內，顆粒的等效直徑 在50-400nm的范圍內。這些細小的顆粒大多數是在熱軋前的預熱期間產生的。顆粒密度 可以由常規方法確定，例如借助例如與掃描電子顯微鏡連接的圖像分析系統。
[0032] 作為上述方法的替代，可以通過連續澆鑄將相同的合金組分鑄造成帶，例如通過 EP 1250468中所述的雙輥帶式鑄造。然后用釬焊襯墊覆蓋帶的一側或兩側，例如通過環境 結合。這可以在剛鑄造的條件下或在某些冷軋之后完成。將帶進一步軋制，以形成中間尺 寸的制品，接著退火，在中間尺寸的制品再結晶之后，以至少60%，優選高于80%，更優選 高于90%，且最優選高于95%的軋制壓縮率再一次冷軋，沒有任何中間再結晶退火，以獲 得最終尺寸的散熱片原料材料，該材料具有第一屈服應力值。冷軋在沒有任何導致再結晶 的中間退火下進行，這確保了在材料中得到和保持適量的變形，這因為鋁合金的組成所以 是可能的。將散熱片原料材料熱處理至交貨狀態，其目的是通過回火使該材料軟化而沒有 帶合金的任何再結晶，以這樣一種方式得到具有第二屈服應力值的帶，該第二屈服應力值 比第二次冷軋后直接得到的值低10-50%，優選低15-40%，因而所得的0. 2%屈服應力處 于100-200MPa，更優選為120-180MPa，最優選為130-170MPa的范圍內。對于所述熱處理的 具體條件，例如溫度和持續時間，取決于例如之前變形的程度，但可以容易地由本領域技術 人員確定。然后該帶材料具有的微觀結構包括直徑在50-400nm的范圍內的顆粒，其數密度 在 IX IO6至 20 X 10 6,優選 1.3 X IO6 至 10 X 10 6,最優選 1.4 X IO6至 7 X 10 6 個顆粒/mm 2 的 范圍內。這些顆粒大多數是在中間退火時產生的。
[0033] 冷乳結束后的帶的典型厚度低于0· 15mm，優選低于0· 10mm，最優選低于0· 08mm〇 該材料僅具有回火狀態，例如H22、H24狀態或H26狀態（應變硬化，分別再次退火到1/4， 1/2和3/4硬度）所期望的性能。采用有待相應調節的溫度，在帶材卷或在連續退火爐中作 為再退火來實施退火處理。
[0034] 本發明主要基于在整個加工過程中用于調整微觀結構發展的熔體的組成，以給出 所期望的釬焊后性能和釬焊期間性能，并結合適當的帶的交貨性能。本發明特別關注的是 高的釬焊后強度，結合釬焊期間好的抗弛垂性能及對液芯滲透的低敏感性，以及在散熱片 成形前交貨條件下相對好的成形性。釬焊后〇. 2 %屈服應力值至少為60MPa，且通常為約 70MPa。當根據實施例2所定義測量帶的厚度小于0. Imm時，材料的抗弛垂性為< 25mm，更 優選為< 20mm，最優選為< 15mm。釬焊期間沒有發生嚴重的液芯滲透。作為斷裂延展率 A5tlJi量的成形性通常高于3%。由于在交貨前，材卷總是被切成相當窄的帶，所有機械性 能是在軋制方向上測量和定義的。這些優異的性能尤其是加工過程的結果，包括冷軋至最 終尺寸，沒有任何中間退火，以及結合了如上述的具體組成。
[0035] 當大量的小顆粒延遲了再結晶的驅動壓力時，高度的變形提高了驅動力。驅動力 隨著軋制壓縮率，特別是冷軋壓縮率的提高而提高，但是將會隨著最終回火退火期間的恢 復而降低。這種類型的合金在交貨條件下和加工期間的強度與驅動力成比例。應該用和阻 礙再結晶的延遲壓力成比例的顆粒數密度控制和平衡小顆粒的數密度。定量地控制驅動力 和延遲壓力對于在上述不同階段得到好的材料性能是極度重要的。這通過使用本發明所述 的鋁合金和如圖3a和3b圖示的方法步驟獲得：
[0036] 1)量化的小的彌散體顆粒的控制析出步驟。這是在DC線路的熱軋之前，及在雙輥 鑄造線路的第一中間退火期間
[0037] 2)高的冷軋壓縮率大于在導致再結晶的最后一次退火步驟后的最小值
[0038] 3)最終尺寸的帶的最終回火退火不會導致再結晶
[0039] 通過將組成和方法控制在本發明請求保護的范圍內，提供材料性能的高再現性。
[0040] 根據本發明得到的材料獲得在釬焊之后非常高的強度，并獨特地結合優異的釬焊 性能，例如在釬焊期間高的抗弛垂性和對液芯滲透非常低的敏感性，以及在交貨狀態下良 好的成形性。特別地，當用于薄的復合散熱片的應用時，該材料是獨特的。該散熱片材料的 腐蝕電位可以通過控制添加鋅而相對于熱交換器的其他部分例如管加以調節，使得管可以 通過犧牲散熱片材料得到保護。該材料可以通過任何釬焊方法，特別是可控氣氛釬焊方法 (CAB)來制造產品。
[0041] 在彌散體顆粒和固溶體中的Mn會提高釬焊后強度。此外，可控數目的顆粒中的Mn 有益于控制抗弛垂性和對液芯滲透的敏感性，這是因為這些顆粒控制了釬焊加熱期間導致 大的再結晶晶粒形成的再結晶過程。根據本發明提供的至少1. 〇%到至多2. 0%的熔體Mn 含量保證了根據本發明的帶的強度。如果Mn含量為至少1. 3%以及最大1. 8%，甚至更優 選如果Mn含量在1. 4%至1. 7%之間，可以可靠地得到優化的性能。
[0042] Fe具有不良影響，主要因為它增加了在固化過程中形成大的金屬間成分顆粒的風 險。這就限制了材料中Mn的量及其使用。因此限制其到0.5%，優選到0.3%。
[0043] Si降低Mn的溶解性，產生結合Mn的高密度彌散體顆粒。這促進了高強度和良好 的抗弛垂性。有些Si也存在于固溶體中。在固溶體中和彌散體顆粒中，Si都增加強度。過 高含量的Si增加釬焊期間液芯滲透的風險。在根據現有技術的技術中，在芯中過低含量的 Si降低釬焊后強度，例如EP1918394公開了為獲得所期望的強度需要最小含量為0. 3%的 Si。然而，根據本發明，已發現即使Si的含量低于0.3%也能夠保持強度。通常，Si的含量 低于0.3%會增加材料的成本，主要因為可以用于其制造的可回收碎片的量明顯降低了。然 而，通過本方法可得到的性能結合上根據本發明的材料的組成，通常超過成本提高的缺點， 尤其是對于薄覆蓋層的應用。因此，芯中的Si含量應為< 0. 3%，優選為< 0. 25%，最優選 為< 0. 20%的Si，以使釬焊期間的局部芯熔化的危害最小化。
[0044] 通過向本發明的合金中添加元素周期表中IVb、Vb或VIb族元素或這些元素的 組合，可以進一步提高強度和抗弛垂性，這是因為這些元素中的某些會提高細小彌散體顆 粒的數密度。為了避免固化時形成粗組分顆粒，這些彌散體形成元素各自的含量應該低 于0. 3%，且這些元素的總量< 0. 5%。這些顆粒對于根據本發明生產的帶的成形性和強 度有負面的影響。IVb、Vb或VIb族元素的含量應當優選在0.05-0. 2%的范圍內。優選將 <0. 3%、優選0.05-0. 2%、更優選0. 1-0. 2%的Zr用作選自這些族的彌散體形成元素。此 夕卜，與Mn和Fe聯合，Cr會導致非常粗的組分顆粒。因此，在根據本發明使用的合金中，如 果加入Cr，則必須降低Mn含量。
[0045] 在根據本發明使用的合金中，Cu含量被限制在至多為0.3%，優選低于0. 1%。Cu 提高強度，但是也導致在散熱片材料中所不期望的正的腐蝕電位。在釬焊的熱交換器中，正 的腐蝕電位限制了與其他材料結合的可能性。另外，隨著Cu含量增加，使得腐蝕性能，特別 是晶間腐蝕惡化。
[0046] 在根據本發明使用的合金中可以加入少量的Mg，作為增加強度的元素。然而，鑒 于Mg對CAB中的可釬焊性有很強的負面影響，鎂的含量被限制在至多為0.5%，優選低于 0. 3%，最優選低于0. 1%。這進一步增加了在釬焊溫度下材料初熔的危險。
[0047] 可以添加 Zn以降低散熱片材料的腐蝕電位，因此通過犧牲散熱片，對管提供陰極 保護。通過在散熱片中使用可調節的Zn含量，管和散熱片之間的腐蝕電位差可以針對每一 個應用選擇到一個適當的水平。所用的Zn含量通常限制在4. 0%，且更優選為0. 5-2. 8%。
[0048] 為了避免軋制中的問題，Sn的量應該優選保持在低于0. 009%。
[0049] 為了釬焊根據本發明生產的帶，如果帶的一面或兩面被覆蓋，在每一面上用為帶 的總厚度的0.3%至20%作為覆蓋層厚度，可以有利于機械強度。相關的合金可以是，例 如，基于41^(5丨為7-13%)的典型的釬焊合金，比如444343、444045或4八4047，也可以 是基于商業上純鋁合金的典型的保護覆層（AA1XXX，Si為0-0. 5%)以及這些合金的變體 如為0.5-7%或51為0.6-6.5%)，比如具有1%、2%、3%、4%、5%或6%的51含量的鋁 合金。在這種情況中，覆蓋層優選通過軋制施加。
[0050] 實施例
[0051] 材料經過DC鑄造，接著在低于550°C下預熱，熱軋至4mm，且冷軋至不同的最終厚 度。在H14條件下的材料（70HSi)以0. 115mm的中間尺寸被完全軟化退火。
[0052] 在釬焊之前的屈服應力和伸長率值，以及不同條件下的抗弛垂性和液芯滲透的危 害，以及釬焊后強度在表3-5中顯示。H14(立即退火和最終冷軋）交貨狀態的釬焊后強度 明顯低于其它的。
[0053] 根據厚度和材料中的Si含量將材料標記。為50LSi和70LSi。50和70表示以微 米的尺寸，且LSi表示低硅，0. 16%。選擇50MSi、70MSi和70HSi作為參照（M表示中硅，? 0. 5%，H表示高硅，0. 78%Si)。所述材料在H24下退火，除了 70HSi，其在H14下退火。表 1所示為樣品的組成。
[0054] 表1.用于芯和釬焊覆蓋層的合金組成
[0055]

【權利要求】
1. 一種抗弛垂帶，其通過以下步驟生產： a) 澆鑄包含以下組分的熔體以得到芯錠： < 0. 3%，優選< 0. 25%，最優選低于0. 20%的Si， 彡 0? 5%的 Fe， 彡 0? 3%的 Cu， 1. 0-2. 0%的 Mn， 彡〇? 5%，優選彡0? 3%的Mg， 彡 4. 0%的 Zn， 彡 0? 5%的 Ni， < 0. 3%的選自IVb、Vb或VIb族的各種形成彌散體的元素，和不可避免的雜質元素， 每種最多為0.05%，總量最多為0. 15%，余量為鋁， b) 在低于550°C，優選400-520°C，更優選400-500°C，最優選為高于430°C至最高達 500°C的溫度下預熱所得的芯錠，以形成彌散體顆粒，且其中將釬焊合金在所述預熱之前或 之后提供至芯錠上， c) 熱乳芯錠與釬焊合金，以得到復合帶（clad strip)， d) 以芯的至少90%，優選>95%的總壓縮率冷軋由步驟c)得到的帶，沒有使材料再結 晶的中間退火，得到具有第一屈服應力值的帶， e) 接著熱處理至交貨狀態，其目的是通過回火使該材料軟化而沒有帶合金的任何再結 晶，以這樣一種方式得到具有第二屈服應力值的帶，該第二屈服應力值比由步驟d)冷軋后 直接得到的第一屈服應力值低10-50 %，優選低15-40%，以及處于為100-200MPa，更優選 為120-1801〇^，最優選為140-1801〇^的0.2%屈服應力范圍內。
2. -種抗弛垂帶，其通過以下步驟生產： a) 澆鑄包含以下組分的熔體以得到芯錠： < 0. 3%，優選< 0. 25%，最優選低于0. 20%的Si， 彡 0? 5%的 Fe， 彡 0? 3%的 Cu， 1. 0-2. 0%的 Mn， 彡〇? 5%，優選彡0? 3%的Mg， 彡 4. 0%的 Zn， 彡 0? 5%的 Ni， < 0. 3%的選自IVb、Vb或VIb族的各種形成彌散體的元素，和不可避免的雜質元素， 每種最多為0.05%，總量最多為0. 15%，余量為鋁， b) 在低于550°C，優選400-520°C，更優選450-520°C，最優選為高于470°C至最高達 520°C的溫度下預熱芯錠，以形成彌散體顆粒， c) 熱軋芯錠以得到芯帶，并提供釬焊合金的帶， d) 冷軋由步驟c)得到的芯帶與釬焊合金的帶，以得到復合帶，繼續冷軋到芯的至少 90%，優選> 95%的總壓縮率，沒有使材料再結晶的中間退火，得到具有第一屈服應力值的 帶， e) 接著熱處理至交貨狀態，其目的是通過回火使該材料軟化而沒有帶合金的任何再結 晶，以這樣一種方式得到具有第二屈服應力值的帶，該第二屈服應力值比由步驟d)冷軋后 直接得到的第一屈服應力值低10-50 %，優選低15-40%，以及處于為100-200MPa，更優選 為120-180MPa，最優選為140-180MPa的絕對屈服應力范圍內。
3. 根據權利要求1或2中任意一項所述的抗弛垂帶，其以芯的至少97. 5%的冷軋壓縮 率生產。
4. 一種抗弛垂帶，其通過以下步驟生產： a) 通過雙輥帶式澆鑄包含以下組分的熔體以得到芯錠： < 0. 3%，優選< 0. 25%，最優選低于0. 20%的Si， 彡 0? 5%的 Fe， 彡 0? 3%的 Cu， 1. 0-2. 0%的 Mn， 彡〇? 5%，優選彡0? 3%的Mg， 彡 4. 0%的 Zn， 彡 0? 5%的 Ni， < 0. 3%的選自IVb、Vb或VIb族的各種形成彌散體的元素，和不可避免的雜質元素， 每種最多為0.05%，總量最多為0. 15%，余量為鋁， b) 冷乳該芯帶至中間尺寸材料， c) 退火處理該中間尺寸材料，使得形成彌散體顆粒， d) 以芯的至少60%，優選高于80%，更優選高于90%，且最優選高于95%的乳制壓縮 率冷軋該中間尺寸材料至最終尺寸的散熱片原料材料，沒有使材料再結晶的中間退火，得 到具有第一屈服應力值的散熱片原料材料， e) 熱處理散熱片原料材料至交貨狀態，其目的是通過回火使該材料軟化而沒有帶合 金的任何再結晶，以這樣一種方式得到具有第二屈服應力值的帶，該第二屈服應力值比 由步驟d)冷軋后直接得到的第一屈服應力值低10-50%，優選低15-40%，以及處于為 100-2001〇^，優選為120-1801〇^，更優選為120-1601〇^的0.2%屈服應力范圍內， 并且在上述的冷軋至中間尺寸之前或之后，將釬焊合金提供至芯帶上。
5. 根據前面任意一項權利要求所述的抗弛垂帶，其中所述熔體包含： 0? 02- < 0? 3 %，優選 0? 05-0. 25 %，最優選 0? 05-0. 20 % 的 Si， 彡 0? 3%的 Fe， 彡 0? 1% 的 Cu， 1. 3-1. 8%，優選 1. 4-1. 7%的 Mn， < 0? 1% 的 Mg， 彡 4. 0%的 Zn， 彡 0? 5%的 Ni， 0. 05-0. 2 %，優選地，最優選為0. 1-0. 2 %的Zr， 和不可避免的雜質元素，每種最多為0. 05%，總量最多為0. 15%，余量為鋁。
6. 根據前面任意一項權利要求所述的抗弛垂帶，其中所述熔體包含0. 5-2. 8%的Zn。
7. 根據前面任意一項權利要求所述的抗弛垂帶，其中所述熔體包含< 0. 009%的Sn。
8. 根據前面任意一項權利要求所述的抗弛垂帶，其中所述錠或散熱片原料材料覆蓋至 少一層附加層。
9. 根據前面任意一項權利要求所述的抗弛垂帶，在交貨狀態時，彌散體顆粒密度在 1 X106至 20X 10 6,優選 1.3 X106至 10X10 6,最優選 1.4 X106至 7X10 6個顆粒/mm 2顆粒 的范圍內，直徑在50-400nm的范圍內。
10. 根據前面任意一項權利要求所述的抗弛垂帶，該帶的最終厚度低于0. 15mm，優選 低于〇? l〇mm，最優選低于〇? 08mm〇
11. 根據前面任意一項權利要求所述的抗弛垂帶，釬焊后具有0.2%屈服應力，至少為 60MPa，優選至少70MPa。
12. 根據前面任意一項權利要求所述的抗弛垂帶，當測量0. 10mm厚的帶時，抗弛垂性 為< 25mm，更優選為< 20mm，最優選為< 15mm。
13. -種生產抗弛垂帶的方法，包括： a) 澆鑄包含以下組份的熔體以得到芯錠： < 〇? 3%，優選< 0? 25%，最優選< 0? 20% 的 Si， 彡 0? 5%的 Fe， 彡 0? 3%的 Cu， 1. 0-2. 0%的 Mn， 彡0. 5%，更優選彡0. 3%的Mg 彡 4. 0%的 Zn， 彡 0? 5%的 Ni， < 0. 3%的選自IVb、Vb或VIb族的各種形成彌散體的元素，和不可避免的雜質元素， 每種最多為0.05%，總量最多為0. 15%，余量為鋁， b) 在低于550°C，優選400-520°C，更優選450-520°C，最優選為高于470°C至最高達 520°C的溫度下預熱所得的芯錠，以形成彌散體顆粒，并且預熱之前或之后將釬焊合金提供 至芯錠上， c) 熱軋芯錠與釬焊金屬，以得到復合帶， d) 以芯的至少90%，優選>95%的總壓縮率冷軋由步驟c)得到的帶，沒有使材料再結 晶的中間退火，得到具有第一屈服應力值的帶， e) 接著熱處理至交貨狀態，其目的是通過回火使該材料軟化而沒有帶合金的任何再結 晶，以這樣一種方式得到具有第二屈服應力值的帶，該第二屈服應力值比由步驟d)冷軋后 直接得到的第一屈服應力值低10-50 %，優選低15-40%，以及處于為100-200MPa，更優選 為120-180MPa，最優選為140-180MPa的絕對屈服應力范圍內。
14. 一種生產抗弛垂帶的方法，包括： a)澆鑄包含以下組份的熔體以得到芯錠： < 〇? 3%，優選< 0? 25%，最優選< 0? 20% 的 Si， 彡 0? 5%的 Fe， 彡 0? 3%的 Cu， 1. 0-2. 0%的 Mn， 彡0. 5%，更優選彡0. 3%的Mg 彡 4. 0%的 Zn， 彡 0? 5%的 Ni， < 0. 3%的選自IVb、Vb或VIb族的各種形成彌散體的元素，和不可避免的雜質元素， 每種最多為0.05%，總量最多為0. 15%，余量為鋁， b) 在低于550°C，優選400-520°C，更優選450-520°C，最優選為高于470°C至最高達 520°C的溫度下預熱所得的芯錠，以形成彌散體顆粒， c) 熱軋芯錠以得到芯帶，并提供釬焊的帶， d) 冷軋由步驟c)得到的芯帶與釬焊合金的帶，以得到復合帶，繼續冷軋至芯的至少 90%，優選>95%的總壓縮率，沒有中間退火使材料再結晶，得到具有第一屈服應力值的 帶， e) 接著熱處理至交貨狀態，其目的是通過回火使該材料軟化而沒有帶合金的任何再結 晶，以這樣一種方式得到具有第二屈服應力值的帶，該第二屈服應力值比由步驟d)冷軋后 直接得到的第一屈服應力值低10-50 %，優選低15-40%，以及處于為100-200MPa，更優選 為120-180MPa，最優選為140-180MPa的絕對屈服應力范圍內。
15. 根據權利要求13和14中任意一項所述的方法，包括冷軋至芯的至少為97. 5%的 壓縮率。
16. -種生產抗弛垂帶的方法，包括： a) 通過雙輥帶式澆鑄包含以下組份的熔體以得到芯錠： < 〇? 3%，優選< 0? 25%，最優選< 0? 20% 的 Si， 彡 0? 5%的 Fe， 彡 0? 3%的 Cu， 1. 0-2. 0%的 Mn， 彡0. 5%，更優選彡0. 3%的Mg， 彡 4. 0%的 Zn， 彡 0? 5%的 Ni， < 0. 3%的選自IVb、Vb或VIb族的各種形成彌散體的元素，和不可避免的雜質元素， 每種最多為0.05%，總量最多為0. 15%，余量為鋁， b) 冷軋該芯帶以形成中間尺寸的材料， c) 退火處理該中間尺寸板材料，使得形成彌散體顆粒， d) 以芯的至少60%，優選高于80%，更優選高于90%，且最優選高于95%的乳制壓縮 率冷軋該中間尺寸制品至最終尺寸的散熱片原料材料，沒有使材料再結晶的中間退火，得 到具有第一屈服應力值的散熱片原料材料， e) 熱處理散熱片原料材料至交貨狀態，其目的是通過回火使該材料軟化而沒有帶合 金的任何再結晶，以這樣一種方式得到具有第二屈服應力值的帶，該第二屈服應力值比 由步驟d)冷軋后直接得到的第一屈服應力值低10-50%，優選低15-40%，以及處于為 100-200MPa，優選為120-180MPa，更優選為120-160MPa的屈服應力范圍內， 并且本方法還包括在冷軋至中間尺寸之前或之后，將釬焊合金提供在鑄造芯帶上。
17. 根據權利要求13-16中任意一項所述方法，其中所述熔體包括： 0? 02- < 0? 3 %，優選 0? 05-0. 25 %，最優選 0? 05-0. 20 % 的 Si， 彡 0? 3%的 Fe， 彡 0? 1% 的 Cu， 1. 3-1. 8%，優選 1. 4-1. 7%的 Mn， < 0? 1% 的 Mg， 彡 4. 0%的 Zn， 彡 0? 5%的 Ni， 0. 05-0. 2 %，優選地，最優選為0. 1-0. 2 %的Zr， 和不可避免的雜質元素，每種最多為0. 05%，總量最多為0. 15%，余量為鋁。
18. 根據權利要求13-17中任意一項所述的方法，其中所述熔體包含0. 5-2. 8%的Zn。
19. 根據權利要求13-18中任意一項所述的方法，其中所述熔體包含< 0. 009%的Sn。
20. 根據權利要求13-19中任意一項所述的方法，包括控制預熱步驟以使得所生產的 帶在交貨狀態的彌散體顆粒密度在IX 106至20X 10 6,優選1. 3 X106至10X10 6,最優選 1. 4X 106至7 X 10 6個顆粒/mm2顆粒的范圍內，顆粒直徑在50-400nm的范圍內。
21. 根據權利要求13-20中任意一項所述的方法，該帶的最終厚度低于0. 2_，優選低 于0. 15_，最優選低于0. 10_。
22. 根據權利要求13-21中任意一項所述的方法，包括在步驟b)之前，以至少一層附加 層覆蓋錠或散熱片原料材料。
23. 根據權利要求13-22中任意一項所述的方法，包括控制工藝參數使得所生產的帶 在釬焊后具有〇.2%屈服應力值至少為6010^，優選至少為7010^。
24. 根據權利要求13-23中任意一項所述的方法，當測量0. 10mm厚的帶時，具有抗弛垂 性為< 25mm，更優選為< 20mm，最優選為< 15mm。
25. -種熱交換器，包括由權利要求1-12中任意一項所述的抗弛垂帶制成的散熱片。
26. 生產熱交換器的散熱片的方法，包括根據權利要求13-24中任意一項所述的方法 生產抗弛垂帶，并且由所述抗弛垂帶形成散熱片。
【文檔編號】C22F1/04GK104487243SQ201380026850
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年5月23日 優先權日:2012年5月23日
【發明者】A·奧斯卡松 申請人:格朗吉斯瑞典公司