具有晶间腐蚀抗力的铝合金、制备方法及其应用的制作方法

专利名称：具有晶间腐蚀抗力的铝合金、制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金以及它的制备方法和应用，尤其在于一种具有用于获得耐腐蚀性，特别是晶间腐蚀抗力的可控量的铁、锰、铬和钛，以及可控量的锌的铝合金。
背景技术：
在现有技术中，已开发出几种耐腐蚀铝合金应用在圆和扁型管路场合，例如热交换器、冷凝器。其中的一些合金在美国专利5,906,689和5,976,278中进行了介绍。这两项美国专利的申请人均是Sircar。
美国专利5,906,689(’689专利)公开了一种使用锰、钛、少量的铜以及锌的铝合金。
美国专利5,976,278(’278专利)公开了一种具有可控量的锰、锆、锌、少量的铜以及钛的铝合金。’278专利在几个方面，包括示例性的更高的锰含量以及锆的使用上与’689专利不同。
这两项专利均设计通过化学控制制备耐腐蚀铝合金。’689专利中的合金具有较好的耐腐蚀性的一个原因在于金属间化合物Fe3Al的含量下降，而金属间化合物Fe3Al存在于现有技术合金例如AA3102中。然而，尽管腐蚀得到改善，但是该合金的金属间化合物的数量减少，可能导致缺少在某些场合，例如在制造热交换器组件时所必需的可成形性。
’278专利中的合金由于存在一般为MnAl6的针状金属间化合物，其也缺乏在某些场合的可成形性。
针对这些不足，在2000年5月3日提交的申请号为09/564,053的专利申请和2000年7月13日提交的申请号为09/616,015的专利申请中已提出了改善的铝合金，其中，申请09/564,053基于1999年12月23日提交的申请号为60/171,598的临时专利申请。在这些改进的合金中，金属间化合物的分布得到改善，而且，金属间化合物粒子的化学组成得到了控制，从而改善了可成形性、耐腐蚀性、热加工性和可钎焊性。这些合金在已加工的产品中，特别是在使用薄壁结构的合金例如扁型或多空隙的管材中还具有细小的晶粒结构。通过细化晶粒尺寸来提高晶粒数目，则晶粒的路径变得更为曲折，而且，沿着晶粒边界的腐蚀受到阻碍。
但是，这些改进的铝合金仍然存在模具磨损增加和加工压力增加的不足之处。在某些场合，合金表现出高的流动应力，结果，挤压变得更困难，而且，挤压模具的磨损增大。
虽然所述这些改进的铝合金在SWAAT条件下的确表现出优异的腐蚀抗力，但是，在晶粒边界的晶间腐蚀仍然是主要的腐蚀机制，而且，尽管对金属间化合物离子的化学组成进行了优选以及使晶粒具有细小的尺寸，但是，腐蚀可能仍然是一个问题。一旦在冷凝器等装置中将管材与散热片(fin)坯料(stock)钎焊一起时，晶间腐蚀可能尤其麻烦。首先，由于在具有一种组成的散热片坯料与具有另一种组成的管材之间存在电位差，管材与散热片坯料组件能够产生一种原电池，并且能够产生电化学腐蚀。第二，某种散热片坯料与管材之间的腐蚀电位差可能很大，在这种情况下，对晶间腐蚀特别敏感的管材可能很快破坏。这种破坏能够导致组合装置的早期失效。当管材是薄壁管材例如多微空隙的冷凝器管材时，该问题可能尤其麻烦。由于壁厚较薄和存在晶间腐蚀机制，沿晶粒边界的电化学腐蚀可能损害壁的整体性至管材发生失效的程度，而且，必须更换整个冷凝器装置。
所述改进合金的另一个问题是在某些情形下，已加工或者挤压的产品必须进一步冷加工或者拉伸，以满足产品的尺寸要求。这种附加的冷加工使材料的基体具有更高的储存能量，而且，在随后的钎焊循环期间，这一额外的能量表现为晶粒长大。结果，尽管设计这些材料具有细小的晶粒以控制晶间腐蚀，但是，在钎焊前的产品中获得细小晶粒不能总是能够确保材料在其最终的组装态具有充分的腐蚀保护性能。
鉴于存在所述这些问题，因此，需要提供具有改善的腐蚀抗力和较低晶粒尺寸敏感性的铝合金。本发明通过提供一种铝合金来满足这一需要，所述铝合金使用可控量的铁、锰、铬和钛，由此，晶粒边界的电极电位与基体材料的电极电位相当匹配，而且，沿着晶粒边界的优先腐蚀得到最大程度地降低。这种电位匹配甚至在存在电化学腐蚀的情形下也能够提供强有力的保护作用，即与基体材料相比，晶粒边界不会发生优先腐蚀，材料的腐蚀以更均匀的方式进行。
发明概述本发明的第一个目的是提供一种改进的铝合金，它具有优异的耐腐蚀性，不以晶间腐蚀为其主要的腐蚀机制，并且对控制腐蚀的细小晶粒尺寸要求的敏感性较低。
本发明的另一个目的是提供一种使用可控量的铁、锰、铬、锌和钛的改进的铝合金。
本发明的一个其它目的是一种在钎焊(braze)应用采用所述铝合金作为组件的方法，由此，组件的基体与晶粒边界具有相似的电化学电位，从而能够尤其在可能存在电化腐蚀的情况下，最大程度地降低沿晶界的腐蚀。所述组件可以是薄板、管材等。
本发明的再一个目的是一种制备铝合金的方法，其中，在制备过程中，对锰与铁之比值，铬与钛之比值以及锌的含量进行控制，以便降低所述合金在使用时的沿晶界腐蚀的敏感性。
随着对本发明描述的继续进行，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。
为了满足前述的目的和优点，本发明对长寿命的铝合金进行了改进，它采用低含量的铜、以及锰、铁、锌、钛和锆作为合金元素，以获得耐腐蚀性、钎焊性、可成形性和热加工性。本发明的铝合金的基本组成为，以重量百分比计约0.05-0.5％硅；约0.05％并且最高为1.0％的铁；
最高约2.0％的锰；低于0.1％的锌；最高约0.10％的镁；最高约0.10％的镍；最高约0.5％的铜；约0.03-0.50％的铬；约0.03-0.35％的钛；余者为铝和不可避免的杂质；其中，锰与铁之比值保持为约2.0-6.0，并且，对铬和钛的量进行控制，使铬与钛之比值为0.25-2.0。
在更优选的实施方案中，所述合金组成中的锰、铁、铬、钛的量以及铜和锌的含量可以作如下变化钛含量可以为约0.06-0.30％，更优选为约0.08-0.25％.铬含量可以为约0.06-0.30％，更优选为约0.08-0.25％。锌含量可以低于0.06％，而且，铬与钛之比值可以为约0.5-1.5。
本发明还包括所述合金在尤其是作为热交换器组件制造工序的一部分的钎焊场合的应用。所述合金在其被用作圆形或扁状管材等并且与不同材料例如散热片坯料、集管(header)或者其它热交换器组件钎焊一起的组合件中特别有效。
在制备所述合金时，对组成进行控制，以便将锰与铁以及铬与钛的量调整在所述要求的比值范围内。
所述合金组合物可以采用传统的铸造、均匀化、热/冷加工、热处理、时效、精整(finish)操作等工艺制成任何部件。所述部件以可以与其它部件或者组件一起使用。
附图简述现在参照本发明的附图，其中

图1是含有锌和钛的铝合金组合物与不同散热片坯料之间的电流密度与时间以及电位与时间的比较图；
图2是含有铬和钛的铝合金组合物与不同散热片坯料之间的电流密度与时间以及电位与时间的比较图；图3是展示一种现有技术合金的晶间腐蚀图案的显微照片；以及图4是展示根据本发明的一种合金的均匀腐蚀的显微照片。
优选实施方案描述本发明在耐腐蚀的铝合金，特别是用于制备圆形和扁形管材的铝合金领域中具有显著优点，所述管材例如用于(例如车辆中使用的)热交换器用途如冷凝器以及其它用途，例如空调、冰箱等。
本发明与通过控制金属间化合物的化学组成和获得细小晶粒尺寸以提高耐腐蚀性的现有技术不同。本发明的合金利用合金元素的含量以及比值，以便使合金基体和晶粒边界的电化学电位相匹配。通过规定/控制合金元素的量和比例，可在基体和晶粒边界的电化学电位之间建立平衡，即晶粒边界与基体之间的腐蚀电位差最小。通过这种平衡，晶界处的局部原电池或者未被激活，或者被激活的程度显著降低或者最小。当管材组装在管材固定暴露在易于发生腐蚀的环境的装置中时，这种电位匹配能够显著提高管材的寿命，而且，对于电化学腐蚀可能成为一个问题的环境尤其有效。本发明也降低了对合金具有细小晶粒尺寸和适当粒子化学组成的要求，而这是现有技术的合金所要求的。
本发明的另一个特征是控制晶粒边界与基体的腐蚀电位，能够降低材料对晶粒尺寸的敏感性以及对特定百分比的金属间化合物的要求。这就是说，由于晶粒边界处的晶间腐蚀被显著减轻或者消除，结果，材料可以具有较大的晶粒尺寸而又不会丧失耐腐蚀性。容许晶粒尺寸较大在最终材料可能进行进一步冷加工例如拉伸的场合很重要。在这样过程中，即使晶粒尺寸因拉伸增大，但是合金会阻止在晶粒边界处发生局部腐蚀，其腐蚀而是以更全面或更均匀的方式发生。通过降低对具有细小晶粒尺寸的要求，具有一些细小的金属间化合物以控制在加工和/制造条件下，例如挤压或钎焊循环期间的晶粒尺寸这一结论也变得不那么关键。结果，根据本发明控制合金组成不仅显著改善腐蚀性，而且也易于对现有技术合金所必需的晶粒尺寸和化学组成的控制。因此，所述合金更利于使用者进行加工，特别是加工成用于装置如热交换器中的部件例如管材。
本发明是对在共同未决的申请09/564,053和09/616,015中详细描述的组成的改进。本发明的铝合金的改进之处在于与在共同未决的申请09/564,053中公开的对锰与铁之比值的控制一起，同时对锌、铬和钛的含量进行控制。
此发明的合金的基本组成为，以重量百分比计约0.05-0.5％硅；约0.05％并且最高为1.0％的铁；最高约2.0％的锰；低于0.1％的锌，即处于杂质水平；最高约0.10％的镁；最高约0.10％的镍；最高约0.5％的铜；约0.03-0.50％的铬；约0.03-0.35％的钛；余者为铝和不可避免的杂质；其中，锰与铁之比值保持为约2.0-6.0，并且，对铬和钛的量进行控制，使铬与钛之比值为0.25-2.0。
更优选的铬与钛之比值为0.5-1.5，甚至更优选0.8-1.2。
就铬和钛的重量百分含量而言，钛的优选范围为约0.06-0.30％，更优选为约0.08-0.25％，甚至更优选为0.10-0.20％。类似地，铬的优选范围为约0.06-0.30％，更优选为约0.08-0.25％，甚至更优选为0.10-0.20％。对铬和钛的含量进行调整，以满足上述特定比值。
其它的优选方案包括指定Mn/Fe比值的下限为约2.25，甚至为2.5。
Mn/Fe比值的上限可以是上述的6.0，优选上限为5.0，更优选的上限为4.0，甚至更优选的上限为约3.0。
就锰和铁的重量百分含量而言，铁的优选上限为约0.7％，更优选为约0.5％，甚至更优选为约0.4％，0.3％和0.2％。在一种优选模式中，铁和锰的含量之和大于约0.30％。
类似地，锰的优选上限为上述的约2.0％，更优选为约1.5％，甚至更优选为1.0％，并且，还更优选为约0.75％，还甚至更优选为0.7％，0.6％，0.5％，并且，甚至高于0.4％。
铁的优选下限为0.10％。锰的优选下限为约0.5％。
铁的另一个优选范围为约0.07-0.3％，锰的范围为约0.5-1.0％。
锌含量被看成是一种杂质含量；当控制铬和钛时，不使用任何有效量的锌。将杂质含量设定为约0.10％，但是，可以对锌含量进行更严格控制，使其低于0.08％，低于0.06％，甚至低于0.05％，例如0.02％或0.03％。在这方面，本发明与现有技术合金明显不同，现有技术合金确信锌是一种有助于所述长寿命合金的总体性能的重要参与元素。正如在下面将要展示的那样，锌的存在能够在与SWAAT实验类似的条件下有效控制腐蚀。但是，据认为，锌的存在会促进在这些含锌合金中发生晶间腐蚀，而且，沿着晶界的腐蚀在适当的条件例如电化学腐蚀条件下，仍然能够产生加速的腐蚀速率。
通过控制铁、锰、铬和钛，合金对铜含量的控制可以更为放松。即在现有技术合金中，人们相信应该将铜含量降至最低。但是，通过使主要腐蚀机制由晶间机制变成在基体和晶界都以类似方式发生的一种机制，铜含量可以最高为0.5％，更优选最高为0.35％，最高为0.20％，最高为0.1％，最高为0.05％。目标是确保通过控制铜含量，使合金中的铜以溶解方式存在，而不至于引起铜的析出(对于耐腐蚀性，含铜的金属间化合物是不希望存在的)。
本发明也涉及使用本发明的合金组成，采用在本领域已知的熔炼和铸造技术制造部件。在熔炼和/或铸造期间，对本合金组成进行控制，以便获得适量以及适当比例的锰和铁以及铬和钛。也对如前所述的锌含量进行控制。一旦将所述适当合金加以熔炼和铸造，之后，可以采用传统的加工技术将铸件加工成一种部件或组件。
本发明组合物的一种优选应用是将铝合金加工成热交换器中用的管材。该管材经常通过对一种铸造形状和/或已加工的形状例如坯料进行挤压制备而成。该坯料挤压时需进行适当加热，而且，依据所要求的最终性能，采用适当的方式进行热处理和/或淬火/时效处理。之后，可以将所述管材与其它部件例如集管和散热片坯料等组装一起，并且进行钎焊循环，以便将各个部件连接成为一个整体装置。
本发明的合金特别适合于与可能产生电化学腐蚀效应的其它材料组装一起。在这种情况下，本发明合金无论作为圆形或扁型管材或者薄板或其它形状产品，其腐蚀状况比化学组成易于发生晶间腐蚀的现有部件更均匀。例如，在热交换器组件中与管材钎焊一起的散热片坯料可能会在某种腐蚀条件下与管材形成原电池。通过使用减小或者消除晶粒边界与基体之间的电位差的合金组成，能够显著降低晶间腐蚀效应，而且，合金能够以一种全面或均匀的方式发生腐蚀。这种均匀的腐蚀导致材料表面全面破坏，避免了沿晶粒边界的快速局部腐蚀和随后的管材失效。
虽然本发明合金优选应用于制备管材的挤压工艺，特别是设计用于制造热交换器管材的挤压工艺中，但是，本合金也可以制造成薄板产品或者其它形状，并且用于成形性很重要的场合。
本发明中，针对晶间腐蚀问题，对几种铝合金进行了调查研究。表I示出了几种实验材料中的元素组成。仅仅给出了元素铁、锰、铬、锌和钛，因为考虑到这几种元素是对用于预期场合的铝合金的性能有影响的元素。其它元素例如硅、铜、镍、杂质以及余下的铝含量均处于如前所述的范围之内。
表I试验材料的组成*

*合金组成中未给出硅、铜、镍以及余下的铝和其它杂质的含量。
表I中的合金1-12具有不同的合金元素含量。例如，合金1中的锰与铁之比值与合金2-12不同，其中合金1代表一种典型的AA1100合金。合金1含有较高的铁和较低的锰，结果获得了低的Mn/Fe比值，而合金2-12中铁含量较低，而锰含量较高，结果它们的Mn/Fe比值较高。例如，合金2的Mn/Fe比值为3.3。一般保持合金2-12中的Mn/Fe比值相同(大致为3.0-4.0)，下面不再介绍合金3-12的Mn/Fe比值。表I中以及下面列出的铬、锌和钛的含量均依据合金1中的含量水平进行变化，其中，合金1中基本不含铬、锌和钛。即与合金1类似但添加铬的合金被描述成含有一定量的铬。下面介绍合金1-12中的每一种合金中存在的合金元素。
1)低的锰与铁比值，无铬、无锌且无钛。
2)高的锰与铁比值，与合金1大致相同的铬、锌和钛杂质含量。
3)无铬、无锌，但含有一定量的钛。
4)无铬，一定量的锌，无钛。
5)一定量的铬，无锌，无钛。
6)一定量的铬，一定量的锌，无钛。
7)无铬，一定量的锌和一定量的钛。
8)与合金7类似，无铬，一定量的锌和一定量的钛，只是钛含量比合金7稍高。
9)一定量的铬，无锌，一定量的钛。
10)一定量的铬，一定量的锌，一定量的钛。
11)无铬，一定量的锌和钛。
12)与合金11类似，无铬，一定量的锌和钛。
根据ASTM G85 A3，对合金1-12中的每一种进行SWAAT腐蚀试验。由于该腐蚀实验方法众所周知，因此，可以认为对该方法的特点进一步介绍不是理解本发明所必需的。表II示出了不同时间期限，例如20，30和40天的实验结果。
表II腐蚀结果(通过SWAAT的试样数目)*

*SWAAT根据ASTM G85 A3进行。各试样在各暴露时间后在20psi下受压试验。
首先，由表II明显看出具有低的Mn/Fe比值的合金没有提供可接受的耐腐蚀性。合金1表现出完全不可接受的SWAAT实验结果。这是由于金属间化合物主要是FeAl3。由于与铝基体存在电解电位差，所述金属间化合物使腐蚀加剧。
由表II，通过对合金含有或者不含元素铬、锌和钛进行比较，可以明显得出其它结论。不含铬、锌和钛的合金2的耐腐蚀性差。
合金3，4和5中的每一种均仅仅含有铬、锌和钛中的一种元素。由通过40天实验的试样数目可以看出，只含有铬(合金5)，或者只含有锌(合金4)，或者只含有钛(合金3)的试样具有较低耐腐蚀性，即只有3/5通过试验。这意味着所述元素中之任何一种单独存在均不能提供最佳的耐腐蚀性。
合金6与合金5相似，但还含有锌。SWAAT试验表明这种组合导致耐腐蚀性特别差。即合金5中的铬能够获得较低结果，而添加锌却导致耐腐蚀性显著降低。显然，但采用优选的Mn/Fe比值和铬时，锌起的是坏作用。
只含有锌和钛的合金7的耐腐蚀性也差；只有一个试样通过了40天的试验。
合金8表明具有比合金7高的钛含量能够提高耐腐蚀性。但是，应该注意合金7和8代表了使用锌作为合金元素的现有技术思想。正如下面将加以说明的那样，虽然合金8在SWAAT试验中表现出良好的耐腐蚀性，但是，它仍以晶间腐蚀机制为主，而且，该合金在电化学腐蚀条件下的耐腐蚀性仍然较差。结果，这种组合物不能在所有条件下表现出一致的耐腐蚀性。
合金9中含有铬和钛但不含锌，而合金10与合金9相似，只是还存在锌。比较合金9和10可明显看出，含有铬和钛而不含锌能够在SWAAT条件下提供优异的耐腐蚀性。合金10中锌的这种不利作用与合金6中锌的作用一致。更重要地，如后面的显微照片所示，合金9表现出均匀腐蚀特征，这与现有技术合金，例如合金7和8有很大不同，这后两种合金表现出晶间腐蚀机制。
合金11和12与合金7和8类似，它们在SWAAT条件下都具有良好的耐腐蚀性。但是，使用锌和钛时，这些合金再次表现出晶间腐蚀机制，而且在进行电化学腐蚀时的表现也不佳。
现在参照图1和2以及合金7-12，研究改变锌和铬的组成对晶间腐蚀的影响。图1展示出了在存在散热片坯料时含有不同含量的锌和钛的铝合金的敏感性。当含有锌和钛的铝合金与一种散热片坯料材料结合时，存在很小的电化学电流密度，这两者的组合时具有良好的耐腐蚀性，而且腐蚀程度最小。但是，当含有锌和钛的铝合金与另一种散热片坯料材料结合时，会产生较大的电流密度，而且耐腐蚀性也不好。此外，由于含有锌和钛的铝合金主要在晶界发生腐蚀，因此，在薄壁管材场合的腐蚀尤其严重。图1中的Zn-Ti铝合金与表I和II中的合金7，8，11和12相似。
图2证实了在铝合金中最大程度减少锌，而同时存在足够的铬和钛以及适量的铁和锰很关键这一发现。该图使用的是一种含有铬和钛的铝合金，而不是图1中使用的含有锌和钛的铝合金。图2清楚表明，在使用铬和钛的管材与任一种散热片坯料之间产生的电化学电流几乎相同。尽管含有铬和钛的铝合金仍然会出现腐蚀，但是，这种腐蚀以均匀得多的方式发生，而不是像图1中的Zn-Ti铝合金那样发生晶间腐蚀。由于腐蚀更均匀，所以能够减少热交换器组件因腐蚀穿透薄壁管材的壁厚而发生的失效。
在图3和4中对含有铬和钛的铝合金的均匀腐蚀与含有锌和钛的铝合金的晶间腐蚀作了进一步的比较说明。图3是含有锌和钛的铝合金的显微照片，表明存在严重的晶间腐蚀。相反，在图4中示出的含有铬和钛的铝合金表现出程度大得多的均匀腐蚀。这些显微照片证实，使用铬和钛以及所述比值的锰和铁能够出人意料地提供一种耐腐蚀性，特别是晶间腐蚀抗力显著改善的铝合金。
总之，SWAAT试验以及对已试验的实际试样的观察结果清楚地表明，至少对锌、铬和钛含量进行控制，对于最大程度地降低晶界腐蚀程度很重要。锌含量高有害。元素铬和钛本身不足于提供优异的耐腐蚀性。但是，含有铬和钛以及杂质水平例如如上所述的低于0.1％或更低的锌能够获得具有优异耐腐蚀性的铝合金。如前所述，可以相信，这种耐腐蚀性是通过使基体与晶粒边界的电解电位相匹配，结果导致任何部件尤其是晶粒边界不再是优选的腐蚀部位来获得的。
本发明也包括一种通过至少控制铁、锰、铬、锌和钛的含量，以满足上述的范围和比值来制备铝合金的方法。所述方法包括提供铝熔体或者铝合金熔液和采用本领域的技术调整组成，以便使合金在铸造或凝固时具有所述的目标组成。
一旦将本发明合金铸造之后，可以对其进行通常的处理，形成要求具有耐腐蚀性、钎焊性、热加工性和成形性中之一种或多种性能的任何部件。本合金一种优选的应用场合是典型地采用挤压作为热加工方法制备管材。该管材可以用于热交换器场合，其中的管材与热交换器的其它部件组装一起，并且进行钎焊操作，固定热交换器各部件构成一种整体结构。本发明的合金在所述这些场合尤其有用，因为所述合金具有挤压过程所需的良好的热加工性、制造步骤例如冷凝器组装过程中的膨胀步骤所需的良好的成形性、钎焊操作所需的良好的钎焊性以及良好的耐腐蚀性。
至此，已通过优选实施方案对发明进行了公开，该发明实现了如上所述的本发明的每一个目标，并且，提供了新的和改进的铝合金、由该合金制成的部件，以及制备和使用由所述铝合金制成的铝合金部件的方法。
当然，在不偏离本发明的预期精神和范围的前提下，本领域的专业人员可以设想对本发明的内容进行各种变化、修正和改造。其目的在于本发明仅仅受附后的各项权利要求的限制。
权利要求
1.一种铝合金组合物，基本组成为，以重量百分比计约0.05-0.5％硅；约0.05％并且最高为1.0％的铁；最高约2.0％的锰；低于0.1％的锌；最高约0.10％的镁；最高约0.10％的镍；最高约0.5％的铜；约0.03-0.50％的铬；约0.03-0.35％的钛；余者为铝和不可避免的杂质；其中，锰与铁之比值保持为约2.0-6.0，并且，对铬和钛的量进行控制，使铬与钛之比值为0.25-2.0。
2.根据权利要求1的合金，其中，钛含量为约0.06-0.30％，铬含量为约0.06-0.30％。
3.根据权利要求2的合金，其中，钛含量为约0.08-0.25％，铬含量为约0.08-0.25％。
4.根据权利要求1的合金，其中，锌含量低于0.06％。
5.根据权利要求1的合金，其中，铬与钛之比值为0.5-1.5。
6.一种由根据权利要求1的合金制成的部件。
7.根据权利要求6的部件，其中，所述部件是管材。
8.具有与散热片坯料钎焊一起的管材的热交换器，所述改进包括由根据权利要求1的合金制成的所述管材。
9.一种制备具有耐腐蚀性的铝合金的方法，其中，将一种合金熔化并且至少铸造成一种形状，所述合金的基本组成为，以重量百分比计约0.05-0.5％硅；约0.05％并且最高为1.0％的铁；最高约2.0％的锰；一定量的锌；最高约0.10％的镁；最高约0.10％的镍；最高约0.5％的铜；最高约0.50％的铬；约0.03-0.35％的钛；余者为铝和不可避免的杂质；其中，锰与铁之比值保持为约2.0-6.0，所述改进包括在制备合金时控制锌、铬、钛的含量，以使锌含量低于0.10％，铬含量为0.03-0.35％，并且控制铬与钛之比值为约0.25-2.0。
10.根据权利要求9的方法，其中，钛含量为约0.06-0.30％，铬含量为约0.06-0.30％。
11.根据权利要求10的方法，其中，钛含量为约0.08-0.25％，铬含量为约0.08-0.25％。
12.根据权利要求9的方法，其中，控制锌含量低于0.06％。
13.根据权利要求9的方法，其中，将所述铸件的形状加工成管材形状。
14.根据权利要求13的方法，其中，所述管材与散热片坯料装配一起，构成热交换器组件。
15.一种制造热交换器的方法，其中，多个管与散热片坯料钎焊一起，所述改进包括由一种铝合金制备管材，所述合金的基本组成为，以重量百分比计约0.05-0.5％硅；约0.05％并且最高为1.0％的铁；最高约2.0％的锰；低于0.1％的锌；最高约0.10％的镁；最高约0.10％的镍；最高约0.5％的铜；约0.03-0.50％的铬；约0.03-0.35％的钛；余者为铝和不可避免的杂质；其中，锰与铁之比值保持为约2.0-6.0，并且，对铬和钛的量进行控制，使铬与钛之比值为0.25-2.0。
16.根据权利要求15的方法，其中，钛含量为约0.06-0.30％，铬含量为约0.06-0.30％。
17.根据权利要求16的方法，其中，钛含量为约0.08-0.25％，铬含量为约0.08-0.25％。
18.根据权利要求15的方法，其中，锌含量低于0.06％。
19.根据权利要求15的合金，其中，铬与钛之比值为约0.5-1.5。
20.一种铝合金，基本组成为，以重量百分比计约0.05-0.5％硅；约0.10％并且最高为0.50％的铁；大于0.4％但最高约1.0％的锰；低于0.1％的锌；最高约0.10％的镁；最高约0.10％的镍；最高约0.1％的铜；约0.06-0.30％的铬；约0.06-0.30％的钛；余者为铝和不可避免的杂质；其中，锰与铁之比值保持为约2.0-6.0，并且，对铬和钛的量进行控制，使铬与钛之比值为0.25-2.0。
全文摘要
一种耐腐蚀的铝合金具有控制量的铁、锰、铬和钛，并且含有铜、硅、镍以及不超过杂质水平的锌。调整所述合金的化学组成，以使晶粒边界的电解电位与合金基体相匹配，从而降低晶间腐蚀。所述合金特别适合于采用挤压和钎焊技术制造热交换器中的管材。
文档编号C22F1/00GK1496417SQ02806584
公开日2004年5月12日 申请日期2002年4月22日 优先权日2001年4月23日
发明者B·任, B 任 申请人:阿尔科公司