JPS6254181B2

JPS6254181B2 -

Info

Publication number: JPS6254181B2
Application number: JP55091327A
Authority: JP
Inventors: Akira Kuboki; Nobuyuki Matsuzoe; Hideki Hoshino; Hiroshi Ooba
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd; Kasei Naoetsu Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; MA Aluminum Corp
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1980-07-04
Publication date: 1987-11-13
Also published as: JPS5719351A

Description

[Detailed description of the invention]

本発明は強度の大きいアルミニウム圧延板の製
造法に関するものである。特に本発明はマンガン
および珪素を特定の量および比率で含むアルミニ
ウム圧延板の製造法に関するものである。熱交換器用フイン、キヤン、蓋、箔容器などに
用いられるアルミニウム圧延板は、できるだけ薄
くすることが要望されている。然し板厚が薄くな
ると、当然のことながら強度が低下して、実用上
各種の障害が発生する。例えばルームクーラー等
の熱交換器は、立上つた鍔のついた孔を多数穿設
したアルミニウム圧延板を一定間隔をへだてて多
数枚重ね、各孔に冷却媒体を流通させる管を挿通
した構造を有しているが、アルミニウム圧延板が
薄くなると、立上つた鍔と挿通した管との密着が
不十分となり、両者間の伝熱効率が低下する。従
つて板厚が薄くて、しかも強度の大きいアルミニ
ウム圧延板の開発が要望されている。また、この
ような圧延板は各種の加工に適するように一定以
上の伸びを有することも必要である。本発明は一定以上の伸びと大きな引張り強さと
を有するアルミニウム圧延板を提供するものであ
る。しかして本発明の要旨は、0.10〜1.0％のマン
ガンおよび0.10〜0.90％の珪素を含み、マンガン
と珪素との比率が0.5〜1.5の範囲にあり、かつ、
0.01〜0.1％のチタン及びチタンに対して10〜20
％の硼素を含み、残部は実質的にアルミニウムか
ら成る合金溶湯を連続的に鋳造圧延して３〜15mm
の厚さの帯状板とし、次いでこの帯状板を冷間圧
延したのち、200〜400℃で焼鈍処理することを特
徴とする強度の大きいアルミニウム圧延板の製造
法、に存する。本発明をさらに詳細に説明すると、本発明に係
るアルミニウム圧延板は0.10〜1.0％のマンガン
（本明細書において、合金組成は、特記しない限
り、重量％である）および0.10〜0.90％の珪素を
含んでいる。マンガンは得られるアルミニウム圧延板の強度
を向上させる作用を奏するので、0.10％以上存在
させることが必要である。マンガンの含有量が増
加するにつれて得られる圧延板の強度は向上す
る。しかしマンガンと珪素とが共存する場合に
は、マンガンの含有量が増加するにつれて、加工
性および耐蝕性の低下が顕著となる。マンガンの
好適な含有量は0.20〜090％である。珪素はマンガンとの共存において、得られる圧
延板の強度を向上させる。また珪素は圧延板を焼
鈍して加工性を改善する際の強度低下を軽減す
る。しかし多量の珪素の存在は耐蝕性および加工
性を低下させる。珪素の好適な含有量は0.20〜
0.90％である。マンガンと珪素とは、さらにマンガン／珪素の
比率が0.5／1.5の範囲となる量で存在していなけ
ればならない。マンガン／珪素の比率がこの範囲
よりも大きくなると強度の改善効果がなく、ま
た、比率が上記の範囲よりも小さくなると加工性
および耐蝕性が低下する。マンガンと珪素との好
適な比率は0.8〜1.5である。本発明に係るアルミニウム圧延板は、さらに少
量の銅やマグネシウムを存在させると、その強度
がより一層向上する。しかし銅は耐蝕性を低下さ
せるので、その含有量は0.3％以下、特に0.2％以
下とするのが好ましい。また、マグネシウムは加
工性を低下させるので、その含有量は0.5％以
下、特に0.3％以下とするのが好ましい。また、本発明に係るアルミニウム圧延板は、チ
タンを0.01〜0.1％存在させて組織を微細化させ
る。更に、ジルコニウム等を0.01〜0.1％程度存
在させて組織を微細化することもできる。またチ
タンに対して10〜20％程度の硼素を共存させる。
アルミニウム中の不可避不純物である鉄は、得ら
れる圧延板の機械的性質の異方性を増すので、
0.5％以下、特に0.3％以下とするのが好ましい。アルミニウム溶湯を連続的に鋳造圧延して３〜
15mmの厚さの帯状板とし、次いでこの帯状板を冷
間圧延したのち、200〜400℃で焼鈍処理すること
により製造される。圧延板の厚さは一般に0.8mm
以下である。本発明に係る圧延板の特性からして
0.5mm以下、特に、0.2mm以下まで圧延するのが好
ましい。アルミニウム溶湯を連続鋳造圧延するには、２
個の回転する鋳造用ロールまたは走行する鋳造用
ベルトなどで構成される鋳型の間に配置されたノ
ズルを経て、アルミニウム溶湯を上記鋳型間に導
入し、鋳型で冷却しながら同時に圧延すればよ
い。この方法により厚さ３〜15mmの帯状板を製造
すれば、マンガンの強制固容量が増加し、最終的
に強度が大きくかつ加工性の良い圧延板が得られ
る。連続鋳造圧延の鋳造速度（帯状板の進行速
度）は0.8〜1.4ｍ／分、溶湯温度は680〜710℃の
範囲が適当である。なお冷間圧延により得られた
薄板の焼鈍は200〜400℃で行なうことが必要であ
る。この焼鈍により加工性が改良されるが、焼鈍
温度が高すぎると薄板の強度が著るしく低下す
る。焼鈍時間は通常１〜２時間である。本発明に係るアルミニウム圧延板は、強度が大
きくしかも加工性にすぐれているので各種の用途
に供することができる。例えば本発明に係る厚さ
0.09〜0.12mmの圧延板はフイン加工を施して熱交
換器を製作するのに好適である。フイン加工に
は、絞り加工を主体としたバーオーク方式と、し
ごき加工を主体としたドローレース方式とがある
が、本発明に係る圧延板はいずれの加工法によつ
ても割れ等の欠陥のないクロスフイン材を容易に
製造することができる。また薄肉でも強度が大き
いので、熱交換器の製作に際し拡管操作だけで穴
に挿入した管と鍔とを十分に密着させることがで
きる。次に実施例により本発明をさらに具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。参考例１マンガン0.83％、珪素0.85％、チタン0.02％、
硼素0.004％、鉄0.09％、残部アルミニウムの溶
湯から、竪型半連続鋳造法で、断面90×200mmの
スラブを、鋳造速度４cm／分で鋳造した。面削
後、これを400〜500℃で熱間圧延して厚さ６mmの
帯状板とし、次いで冷間圧延により厚さ0.115mm
の圧延板とした。これを表−１の各温度で２時間
焼鈍したものについて、引張り強さおよび伸びを
測定した。結果を表−１に示す。同表より、この
圧延板は290〜390℃の広い焼鈍温度範囲にわたつ
て14.0Kg／mm²以上の引張り強さと5.0％以上の伸
びを示すことが明らかである。 The present invention relates to a method for manufacturing a rolled aluminum plate with high strength. In particular, the present invention relates to a method for producing rolled aluminum sheet containing manganese and silicon in specific amounts and proportions. It is desired that aluminum rolled plates used for heat exchanger fins, cans, lids, foil containers, etc. be made as thin as possible. However, as the plate thickness becomes thinner, the strength naturally decreases, causing various problems in practical use. For example, a heat exchanger such as a room cooler has a structure in which a number of rolled aluminum plates with many holes with raised flanges are stacked at regular intervals, and a tube for circulating cooling medium is inserted into each hole. However, when the aluminum rolled plate becomes thinner, the adhesion between the raised collar and the inserted tube becomes insufficient, and the heat transfer efficiency between the two decreases. Therefore, there is a demand for the development of a rolled aluminum plate that is thin and has high strength. Further, such rolled plates must have elongation above a certain level so that they are suitable for various processing. The present invention provides a rolled aluminum plate having elongation above a certain level and high tensile strength. The gist of the invention is therefore to contain 0.10 to 1.0% manganese and 0.10 to 0.90% silicon, with a manganese to silicon ratio in the range of 0.5 to 1.5, and
0.01-0.1% titanium and 10-20 for titanium
A molten alloy containing % boron and the remainder substantially aluminum is continuously cast and rolled to a thickness of 3 to 15 mm.
The present invention relates to a method for manufacturing a rolled aluminum plate with high strength, which comprises forming a strip plate with a thickness of 100° C., cold rolling the strip plate, and then annealing it at 200 to 400°C. To explain the present invention in more detail, the aluminum rolled plate according to the present invention contains 0.10 to 1.0% manganese (in this specification, alloy composition is in weight percent unless otherwise specified) and 0.10 to 0.90% silicon. Contains. Since manganese has the effect of improving the strength of the obtained rolled aluminum plate, it is necessary to include it in an amount of 0.10% or more. As the manganese content increases, the strength of the obtained rolled plate increases. However, when manganese and silicon coexist, as the manganese content increases, the deterioration of workability and corrosion resistance becomes remarkable. The preferred content of manganese is 0.20-090%. In coexistence with manganese, silicon improves the strength of the resulting rolled sheet. Silicon also reduces strength loss when a rolled plate is annealed to improve workability. However, the presence of large amounts of silicon reduces corrosion resistance and processability. The preferred content of silicon is 0.20~
It is 0.90%. Manganese and silicon must further be present in amounts such that the manganese/silicon ratio is in the range 0.5/1.5. If the manganese/silicon ratio is larger than this range, there will be no strength improvement effect, and if the ratio is smaller than the above range, workability and corrosion resistance will decrease. A preferred ratio of manganese to silicon is 0.8 to 1.5. The strength of the aluminum rolled sheet according to the present invention is further improved when a small amount of copper or magnesium is present. However, since copper reduces corrosion resistance, its content is preferably 0.3% or less, particularly 0.2% or less. Further, since magnesium reduces workability, its content is preferably 0.5% or less, particularly 0.3% or less. Moreover, the aluminum rolled plate according to the present invention has a fine structure by making titanium exist in an amount of 0.01 to 0.1%. Furthermore, the structure can be made finer by making zirconium or the like exist in an amount of about 0.01 to 0.1%. In addition, about 10 to 20% boron is allowed to coexist with respect to titanium.
Iron, an unavoidable impurity in aluminum, increases the anisotropy of the mechanical properties of the resulting rolled plate.
It is preferably 0.5% or less, particularly 0.3% or less. Continuously casting and rolling molten aluminum
It is produced by forming a strip plate with a thickness of 15 mm, then cold rolling this strip plate, and then annealing it at 200 to 400°C. The thickness of rolled plate is generally 0.8mm
It is as follows. Considering the characteristics of the rolled plate according to the present invention,
It is preferable to roll it to 0.5 mm or less, particularly 0.2 mm or less. To continuously cast and roll molten aluminum, 2
The molten aluminum is introduced between the molds through a nozzle placed between the molds, which are composed of rotating casting rolls or running casting belts, and is simultaneously rolled while being cooled in the mold. If a strip plate with a thickness of 3 to 15 mm is produced by this method, the forced solid capacity of manganese will increase, and finally a rolled plate with high strength and good workability will be obtained. It is appropriate that the casting speed (travel speed of the strip plate) for continuous casting and rolling is 0.8 to 1.4 m/min, and the molten metal temperature is in the range of 680 to 710°C. The thin plate obtained by cold rolling must be annealed at a temperature of 200 to 400°C. This annealing improves workability, but if the annealing temperature is too high, the strength of the thin plate will drop significantly. The annealing time is usually 1 to 2 hours. The aluminum rolled plate according to the present invention has high strength and excellent workability, so it can be used for various purposes. For example, the thickness according to the present invention
Rolled plates of 0.09 to 0.12 mm are suitable for producing heat exchangers by fin processing. There are two types of fin processing: the bur oak method, which mainly involves drawing, and the drawlace method, which mainly involves ironing.The rolled sheet according to the present invention is free from defects such as cracks by either processing method. Cross fin materials can be easily manufactured. In addition, since it has high strength even though it is thin, the tube inserted into the hole and the collar can be brought into close contact with each other by simply expanding the tube when manufacturing a heat exchanger. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist thereof. Reference example 1 Manganese 0.83%, silicon 0.85%, titanium 0.02%,
A slab with a cross section of 90 x 200 mm was cast from a molten metal containing 0.004% boron, 0.09% iron, and the balance aluminum using a vertical semi-continuous casting method at a casting speed of 4 cm/min. After facing, it was hot rolled at 400-500℃ to form a 6mm thick strip plate, and then cold rolled to a thickness of 0.115mm.
It was made into a rolled plate. This was annealed for 2 hours at each temperature shown in Table 1, and the tensile strength and elongation were measured. The results are shown in Table-1. From the same table, it is clear that this rolled sheet exhibits a tensile strength of 14.0 Kg/mm ² or more and an elongation of 5.0% or more over a wide annealing temperature range of 290 to 390°C.

【表】実施例２参考例１の溶湯を用いて、連続鋳造圧延法で厚
さ５mmの帯状板を製造した。鋳型としては、半径
30cmの２個のロールを用い、鋳造速度は130cm／
分であつた。これを冷間圧延して厚さ0.115mmの
圧延板とし、表−２の各温度で２時間焼鈍したも
のについて、引張り強さおよび伸びを測定した。
結果を表−２に示す。同表より、この圧延板は
350〜390℃の焼鈍温度で14.0Kg／mm²以上の引張り
強さと5.0％以上の伸びを示している。また表−
１と対比すると、一般に引張り強さが大きい。[Table] Example 2 Using the molten metal of Reference Example 1, a strip plate with a thickness of 5 mm was manufactured by continuous casting and rolling. As a mold, radius
Using two 30cm rolls, the casting speed is 130cm/
It was hot in minutes. This was cold rolled into a rolled plate with a thickness of 0.115 mm, which was annealed at each temperature shown in Table 2 for 2 hours, and its tensile strength and elongation were measured.
The results are shown in Table-2. From the same table, this rolled plate is
It shows a tensile strength of 14.0 Kg/mm ² or more and an elongation of 5.0% or more at an annealing temperature of 350 to 390°C. Also table-
Compared to No. 1, the tensile strength is generally higher.

【表】実施例２マンガン0.41％、珪素0.41％、鉄0.11％、チタ
ン0.02％、硼素0.004％、残部アルミニウムの溶
湯を用いて、実施例１と全く同様にして厚さ
0.115mmの圧延板を得た。この圧延板を表−３の
各温度で２時間焼鈍したものについて、引張り強
さおよび伸びを測定した。結果を表−３に示す。[Table] Example 2 Using a molten metal of 0.41% manganese, 0.41% silicon, 0.11% iron, 0.02% titanium, 0.004% boron, and the balance aluminum, the thickness was determined in the same manner as in Example 1.
A rolled plate of 0.115 mm was obtained. This rolled plate was annealed for 2 hours at each temperature shown in Table 3, and its tensile strength and elongation were measured. The results are shown in Table-3.

【表】参考例２マンガン0.38％、珪素0.40％、鉄0.09％、チタ
ン0.02％、硼素0.004％、残部アルミニウムの溶
湯を用いて、参考例１と全く同様にして厚さ
0.115mmの圧延板を得た。この圧延板を表−４の
各温度で２時間焼鈍したものについて、引張り強
さおよび伸びを測定した。結果を表−４に示す。[Table] Reference Example 2 Using a molten metal of 0.38% manganese, 0.40% silicon, 0.09% iron, 0.02% titanium, 0.004% boron, and the balance aluminum, the thickness was determined in exactly the same manner as in Reference Example 1.
A rolled plate of 0.115 mm was obtained. This rolled plate was annealed for 2 hours at each temperature shown in Table 4, and its tensile strength and elongation were measured. The results are shown in Table 4.

【table】

Claims

[Claims] 1. Contains 0.10 to 1.0% manganese and 0.10 to 0.90% silicon, and the ratio of manganese to silicon is 0.5 to 1.5.
A molten alloy containing 0.01 to 0.1% titanium and 10 to 20% boron to titanium, with the remainder being substantially aluminum is continuously cast and rolled to a thickness of 3 to 15 mm. 1. A method for producing a rolled aluminum plate with high strength, which method comprises forming a rolled plate into a strip, cold-rolling the plate, and annealing the plate at 200 to 400°C. 2. The method for producing a rolled aluminum plate according to claim 1, wherein the manganese content is 0.20 to 0.90%. 3. The method for producing a rolled aluminum plate according to claim 1 or 2, wherein the silicon content is 0.20 to 0.90%. 4 Claims 1 to 3 characterized in that the ratio of manganese to silicon is 0.8 to 1.5.
A method for producing an aluminum rolled plate according to any one of paragraphs.