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ES2251488T3 - Procedimieto de produccion de aleacion para aletas de aluminio. - Google Patents

Procedimieto de produccion de aleacion para aletas de aluminio.

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Publication number
ES2251488T3
ES2251488T3 ES01942681T ES01942681T ES2251488T3 ES 2251488 T3 ES2251488 T3 ES 2251488T3 ES 01942681 T ES01942681 T ES 01942681T ES 01942681 T ES01942681 T ES 01942681T ES 2251488 T3 ES2251488 T3 ES 2251488T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
weight
alloy
casting
tape
process according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
ES01942681T
Other languages
English (en)
Inventor
Iljoon Jin
Kevin Gatenby
Toshiya Anami
Yoshito Oki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NOVELIS Inc
Novelis Inc Canada
Original Assignee
NOVELIS Inc
Novelis Inc Canada
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon

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Abstract

Un proceso para producir un material en plancha para chapa para aletas de aleación de aluminio a partir de una aleación de plancha para aletas, que comprende colar continuamente en cinta la aleación para formar una cinta en estado bruto de colada, laminar la cinta en estado bruto de colada para formar un artículo en plancha de calibre intermedio, recocer el artículo en plancha de calibre intermedio, y laminar en frío el artículo en plancha de calibre intermedio a un material en plancha de chapa o de calibre final para aletas, caracterizado porque el proceso se lleva a cabo sobre una aleación que comprende de 1, 2 a 2, 4% en peso de Fe, de 0, 5 a 1, 1% en peso de Si, de 0, 3 a 0, 6% en peso de Mn, de 0 a 1, 0% en peso de Zn, opcionalmente de 0, 005 a 0, 040% en peso de Ti, menos de 0, 05% en peso de cada uno de los elementos secundarios, hasta un total de 0, 15% en peso o menos y siendo el resto Al, realizándose la colada continua en cinta mientras se enfría la aleación a una velocidad de almenos 300ºC/segundo y el material en plancha para chapa para aletas obtenido tiene una conductividad superior a 49, 0% IACS después de la soldadura a una temperatura superior a 595ºC.

Description

Procedimiento de producción de aleación para aletas de aluminio.
Campo técnico
Esta invención se refiere a un proceso de producción de un producto perfeccionado de aleación de aluminio para usar en la fabricación de aletas para intercambiadores de calor, y un material fabricado para chapa para aletas que tiene un potencial de corrosión ajustado y preferiblemente alta conductividad.
Antecedentes de la técnica
Las aleaciones de aluminio se usan desde hace mucho tiempo en la producción de aletas de intercambiadores de calor, p. ej. para radiadores de automóviles, condensadores, evaporadores, etc. Las aleaciones tradicionales para aletas de radiadores se diseñaban para proporcionar alta resistencia después de la soldadura, buena capacidad de soldadura y buena resistencia a la flexión durante el proceso de soldadura. Las aleaciones para este propósito usualmente contenían un alto nivel de manganeso. Un ejemplo es la aleación de aluminio AA3003. Tales aleaciones proporcionan una buena eficacia de soldadura; sin embargo, la conductividad térmica es relativamente baja. La baja conductividad térmica no ha sido un serio problema en el pasado debido al espesor significativo del material para chapa para aletas. Si el material es de un espesor adecuado puede conducir una cantidad significativa de calor. Sin embargo, con el fin de fabricar vehículos más ligeros de peso, se exige un material para chapa para aletas más delgado, y esto acentúa la necesidad de mejorar la conductividad térmica. Obviamente, los materiales de calibre más delgado tienden a impedir el flujo de calor cuanto más delgados son.
Los intercambiadores de calor además se diseñan para tener una buena eficacia frente a la corrosión, esto frecuentemente se lleva a cabo fabricando las aletas con un material con un potencial de corrosión más bajo (potencial más negativo) que el resto del intercambiador de calor (convirtiendo así en sacrificables las aletas) y el material para aletas deberá por tanto ajustarse al potencial de corrosión apropiado.
En el pasado, los cambios en el potencial de corrosión y de la conductividad de las aleaciones se conseguía cambiando la composición química de las aleaciones. Por ejemplo, los inventores de la presente solicitud han encontrado previamente que aleaciones de aluminio específicas eran particularmente apropiadas para usar en materiales para chapa para aletas (como se describe en la solicitud WO 00/05426 publicada en solicitudes PCT, publicada el 3 de febrero de 2000). Estas aleaciones contienen Fe, Si, Mn y usualmente Zn y opcionalmente Ti en un intervalo de contenidos determinado. Sin embargo, una mejora en el potencial de corrosión de los intercambiadores de calor fabricados con aletas de aleaciones de este tipo y también una mejora en la conductividad térmica haría a estos y a las aleaciones relacionadas aún más útiles para resolver las rigurosas exigencias actuales de la industria del automóvil.
Descripción de la invención
Es un objetivo de la presente invención modificar las propiedades de las aleaciones de aluminio para chapa para aletas por medios físicos (es decir, durante la fabricación de la chapa para aletas) en lugar de, o además de, medios químicos (es decir, modificando los constituyentes de la aleación).
Otro objetivo de la invención es proporcionar un material de aleación de aluminio para chapa para aletas que tiene un potencial de corrosión más bajo (más negativo) comparado con otras aleaciones de idéntica o similar composición química.
Otro objetivo de la invención es proporcionar un material de aleación de aluminio para chapa para aletas que tiene un potencial de corrosión deseado con menor contenido de cinc en la aleación.
Otro objetivo adicional de la invención es reducir (hacer más negativo) el potencial de corrosión y/o incrementar la conductividad térmica de una aleación para chapa para aletas de aluminio a la vez que se mantienen otras propiedades deseadas, p. ej. resistencia y capacidad de soldadura altas.
La presente invención está basada en el hallazgo inesperado de que la forma en la que una aleación para chapa para aletas se lamina para formar una cinta en estado bruto de colada puede afectar al potencial de corrosión y/o a la conductividad térmica del producto de aleación resultante, es decir, el material en plancha para chapa para aletas. En particular, se ha encontrado que colando una aleación de aluminio para chapa para aletas por un procedimiento que eleva significativamente la velocidad convencional de enfriamiento de la aleación durante una colada continua, p. ej. mediante colada de doble rodillo, el potencial de corrosión puede resultar mucho más bajo (más negativo) y/o la conductividad térmica de la aleación puede resultar mucho más alta para determinados niveles de los ingredientes aleantes que las que previamente se habían observado.
Así, de acuerdo con una aspecto de la invención, se proporciona un proceso para producir un material de aleación de aluminio en plancha para chapa de aletas a partir de una aleación para chapa para aletas, que comprende colar continuamente en cinta la aleación fundida para formar una cinta continua en estado bruto de colada, laminar la cinta en estado bruto de colada para formar un artículo en plancha de calibre intermedio, recocer el artículo en plancha de calibre intermedio (mencionado como un "entrecocido"), y laminar en frío el artículo en plancha de calibre intermedio a un material en plancha para chapa para aletas de calibre final, en el que la aleación está sometida a un enfriamiento promedio a la velocidad de al menos 300ºC/segundo, más preferiblemente al menos a 500ºC/segundo, durante la etapa de colada continua.
Preferiblemente, la etapa de colada continua se realiza mediante colada de doble rodillo que produce una velocidad de enfriamiento que entra dentro del intervalo deseado.
La invención también describe el material de aleación de aluminio para chapa para aletas producido mediante el proceso de la invención.
Las aleaciones a las que se refiere la presente invención son aquellas de la siguiente composición general (en porcentaje en peso):
Fe 1,2 a 2,4
Si 0,5 a 1,1
Mn 0,3 a 0,6
Zn 0 a 1,0
Ti(opcional) 0,005 a 0,040
Elementos secundarios menos de 0,05 cada uno de ellos, total \leq 0,15
Al el resto.
Más preferiblemente, las aleaciones de la invención tienen la siguiente composición en porcentaje en peso:
Fe 1,3 a 1,8
Si 0,5 a 1,0
Mn 0,3 a 0,6
Zn 0 a 0,7
Ti(opcional) 0,005 a 0,020
Elementos secundarios menos de 0,05 cada uno de ellos, total \leq 0,15
Al el resto.
Preferiblemente, con el fin de obtener un material en plancha para chapa para aletas de buena resistencia después de la soldadura (resistencia a la tracción final alta – UTS), el laminado en frío de la cinta de calibre intermedio que sigue al recocido se realiza de forma que la plancha de calibre intermedio esté sometida a una reducción de espesor de al menos el 45% y preferiblemente al menos el 60%, preferiblemente a un calibre final de 100 \mum o menos, más preferiblemente de 80 \mum o menos y lo más preferible de 60 \mum \pm 10%.
La presente invención describe un proceso de producción de un material para chapa para aletas que tiene buena protección frente a la corrosión para un intercambiador de calor que usa dicho material para aletas, y que es apropiado para fabricar intercambiadores de calor soldados que usan aletas más delgadas de lo que previamente era posible. Esto se consigue a la vez que se mantiene la resistencia adecuada y la conductividad en las aletas para permitir su uso en intercambiadores de calor.
El producto en cinta formado a partir de esta aleación de acuerdo con la presente invención preferiblemente tiene una resistencia (UTS) después de la soldadura mayor de aproximadamente 127 Mpa, más preferiblemente mayor de aproximadamente 130 Mpa, una conductividad después de la soldadura preferiblemente mayor del 49,0% IACS, más preferiblemente mayor de 49,8% IACS, lo más preferible mayor de 50,0% IACS, y una temperatura de soldadura preferiblemente mayor de 595ºC, más preferiblemente mayor de 600ºC.
Estas propiedades de la cinta se miden bajo condiciones de soldadura simuladas como sigue.
La UTS después de la soldadura se mide de acuerdo con el siguiente procedimiento que simula las condiciones de soldadura. La chapa para aletas procesada a su espesor final de laminado (p. ej. después de laminar a 0,06 mm de espesor) se coloca en un horno precalentado a 570ºC y a continuación se calienta a 600ºC en aproximadamente 12 minutos, se mantiene (sumergido) a 600ºC durante 3 minutos, se enfría a 400ºC a 50º/min y entonces se enfría con aire a la temperatura ambiente. A continuación se realiza el ensayo de tracción en este material.
La conductividad después de la soldadura se mide como conductividad eléctrica (la cual se corresponde directamente con la conductividad térmica y es más cómodo de medir) en una muestra procesada como para un ensayo UTS que simula las condiciones de soldadura tal como se describe en JIS-H0505. La conductividad eléctrica se expresa como porcentaje de un Estándar Internacional de Recocido de Cobre (%IACS).
El potencial de corrosión se mide en una muestra procesada como para un ensayo UTS usando los ensayos que se describen en ASTM G3-89, el electrodo de referencia que se usa es Ag/AgCl/KCl sat.
Breve descripción del dibujo
La Fig. 1 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas en una forma preferida del proceso de la invención.
Los mejores métodos para realizar la invención
Como se ha indicado anteriormente, la presente invención está basada en el hallazgo inesperado de que las condiciones bajo las que una aleación para chapa para aletas se ha colado, particularmente la velocidad de enfriamiento durante la etapa de colada, puede afectar a propiedades físicas particulares del producto de chapa para aletas, notablemente su potencial de corrosión y también su conductividad térmica. Por tanto la invención puede utilizarse para mejorar estas propiedades en una aleación para chapa para aletas dada sin que se vean afectadas otras propiedades deseadas en una extensión significativa, tales como capacidad de soldadura y resistencia después de la soldadura, aunque puede ser ventajoso emplear etapas de laminación particulares después del recocido con el fin de asegurar una resistencia alta (como se explicará más adelante).
En el pasado, los materiales en plancha para chapa para aletas se fabricaban usando numerosos métodos entre los que se incluye la colada por enfriamiento directo (DC) en la que la velocidad de enfriamiento es relativamente baja.
Sin embargo, en algunos métodos de colada continua pueden alcanzarse altas velocidades de enfriamiento. Por ejemplo, cuando se realiza una colada con una aleación mediante un laminador de doble rodillo, para laminar en caliente a una cinta continua que tiene un espesor de 3 a 10 mm, el laminador de doble rodillo normalmente impone una velocidad de enfriamiento de 300-3000ºC/segundo, y se ha encontrado que es ventajoso laminar en caliente las aleaciones de la presente invención a estas altas velocidades de enfriamiento para obtener potenciales de corrosión significativamente más bajos y/o conductividades térmicas mayores. Aunque la laminación en caliente por doble rodillo es la que se usa más frecuentemente para alcanzar estas altas velocidades de enfriamiento, puede usarse cualquier forma de laminación en caliente a cinta que reúna estos requisitos.
La razón por la que una velocidad de enfriamiento significativamente más rápida puede afectar al potencial de corrosión y también a la conductividad térmica de una aleación para chapa para aletas no se conoce con precisión. El cambio en el potencial de corrosión está particularmente marcado y es especialmente sorprendente. El potencial de corrosión de un material de chapa para aletas está asociado normalmente con el contenido en Zn de la aleación, y altas concentraciones de Zn lo conducen a un valor del potencial de corrosión más negativo. Sin embargo, con la presente invención, puede obtenerse un potencial de corrosión mejorado a cualquier concentración de Zn e incluso se observa que mejora aunque no haya Zn. Por tanto, este efecto puede utilizarse de forma que permita reducir el contenido de Zn en una aleación a la vez que se mantiene un potencial de corrosión innovador. De forma alternativa, el contenido en Zn de una aleación puede dejarse igual o elevarse, y el potencial de corrosión puede hacerse más negativo en una cantidad superior a la que pueda atribuirse solo al incremento del contenido de Zn.
El efecto de la colada de doble rodillo sobre la conductividad térmica también es sorprendente, especialmente a la vista del hecho de que la conductividad normalmente disminuye al aumentar el contenido de solutos en la matriz de una aleación de aluminio para chapa para aletas. Con un enfriamiento rápido durante la colada, p. ej. como la indicada para la colada de doble rodillo, sería de esperar un incremento del contenido de solutos en la matriz del metal al formarse una disolución más sobresaturada. Sería de esperar, por tanto, que disminuyera la conductividad térmica cuando el resultado obtenido es el opuesto.
A pesar de estas ventajas, la velocidad de enfriamiento más rápida empleada en la presente invención durante la colada puede tender a producir en algunas aleaciones un material de chapa para aletas que tiene un tamaño de grano mayor que el obtenido generalmente en el caso de un material en chapa para aletas mediante un proceso que implique una velocidad de enfriamiento menor, p. ej. la colada de doble cinta. Si se permite que persista el mayor tamaño de grano en la aleación, la resistencia del material en chapa para aletas después de la soldadura puede ser menor que el de un producto equivalente obtenido en colada de doble cinta. Como consecuencia, de forma deseable a la cinta en estado bruto de colada producida de acuerdo con la presente invención se la somete a un trabajo en frío (laminación en frío) intenso después del recocido para reducir el tamaño de grano. Preferiblemente, la cinta de calibre intermedio (que preferiblemente tiene un espesor en el intervalo de 100 a 600 \mum) seguido del recocido se reduce en espesor a un calibre final en una cantidad dentro del intervalo de al menos 45%, más preferiblemente de al menos 60%, y mucho más preferiblemente de al menos 80%(p. ej. 80-90%). El material en chapa para aletas convencional usualmente tiene un espesor de 80-100 \mum, pero actualmente se desean aleaciones de calibre más fino, p. ej. que tengan un espesor de 60 \mum \pm 10%. La reducción al espesor requerido durante el proceso de laminación se puede establecer a partir del grado de laminación en frío requerido después del recocido y el calibre final deseado. Por ejemplo, para producir un material en chapa para aletas con un 90% de reducción en frío y un espesor final de 60 \mum, la cinta de calibre intermedio seguida del recocido deberá tener un espesor de aproximadamente 600 \mum, por tanto la laminación anterior al recocido deberá realizarse de tal forma que se establezca esta reducción de espesor a partir del espesor de la cinta en estado bruto de colada (normalmente 6-8 mm).
En los procesos de colada continua, la velocidad media de enfriamiento generalmente significa la velocidad de enfriamiento promediada a partir del espesor de la cinta en estado bruto de colada. La velocidad de enfriamiento a que se ha sometido una muestra de metal en particular durante la colada puede determinarse a partir del espaciado interdendrítico celular medio como se describe, por ejemplo, en un artículo de R.E. Spear et al. en Transactions of the American Foundrymen's Society, Proceedings of the Sixty-Seventh Annual Meeting, 1963, vol. 71, publicado por American Foundrymen’s Society, Des Plaines, Illinois, EE.UU., 1964, páginas de 209 a 215. Midiendo muestras tomadas en puntos a través del espesor de la cinta, puede establecerse un promedio. Cuando la colada se realiza mediante colada de doble rodillo, en algún grado tiene lugar una laminación en caliente durante la colada y la estructura dendrítica puede resultar algo comprimida o deformada. El método de espaciado de brazos dendríticos todavía puede emplearse en estas circunstancias, pero generalmente no es necesario por dos razones. Primeramente, puede asumirse normalmente que la colada en los equipos de colada de doble rodillo, produce enfriamientos a velocidades mayores de 300ºC/segundo. En segundo lugar, los procesos de colada de doble rodillo forman una cinta en estado bruto de colada en donde las temperaturas no difieren en gran manera desde la superficie al interior a la salida del equipo de colada. Por tanto las temperaturas en superficie puede tomarse como temperaturas medias de la cinta.
Una cinta continua en estado bruto de colada producida como producto intermedio en la presente invención que tiene un espesor de 10 mm o menos generalmente puede reducirse en espesor solo por laminación en frío. Sin embargo, puede ser ventajoso utilizar algo de laminación caliente para reducir el espesor de la cinta y la reducción del calibre a partir de la condición de estado bruto de colada (3 a 10 mm de grosor) a un calibre intermedio antes de la etapa de recocido (100 a 600 \mum de grosor) puede llevarse a cabo mediante laminado en frío solo o de forma opcional combinando las etapas de laminación en frío y en caliente. Sin embargo, al contrario que en los lingotes fundidos DC, las etapas de laminación en caliente no utilizan o requieren ninguna etapa de homogeneización previa. La etapa de laminación en caliente, cuando se utilice, reducirá preferiblemente el espesor de la cinta a menos de 3,0 mm.
Los componentes de la aleación se han descrito anteriormente. Las propiedades introducidas por varios elementos se discuten más adelante.
El hierro en las aleaciones forma partículas intermetálicas durante la colada que son relativamente pequeñas y contribuyen al reforzamiento particular. Cuando el contenido en hierro bajo del 1,2% en peso, generalmente hay insuficiente hierro para formar el número deseado de partículas reforzantes, mientras que con un contenido en hierro superior al 2,4% en peso pueden formarse partículas grandes en la fase intermetálica primaria que impide la laminación hasta calibres muy finos de la chapa para aletas. El principio de formación de estas partículas depende de las condiciones exactas de colada utilizadas, y por tanto es preferible usar el hierro en una cantidad menor de 1,8% en peso para asegurar un buen material final bajo condiciones de procesamiento tan amplias como sea posibles.
El silicio en la aleación en el intervalo de 0,5 a 1,1% en peso contribuye tanto al reforzamiento de partícula como de la disolución sólida. Por debajo de 0,5% en peso generalmente hay insuficiente silicio para este propósito de reforzamiento mientras que más de 1,1% en peso, la conductividad puede estar reducida. Más significativamente, a altos contenidos de silicio, la temperatura de fusión de la aleación se reduce hasta el punto de que el material no puede soldarse. Para proporcionar un reforzamiento óptimo, se prefiere especialmente una cantidad de silicio superior a 0,8% en peso.
Cuando el manganeso está presente en un intervalo de 0,3 a 0,6% en peso, contribuye significativamente al reforzamiento de la disolución sólida y en alguna medida al reforzamiento particular del material. Por debajo de 0,3% en peso, la cantidad de manganeso es insuficiente para este propósito. Por encima de 0,6% en peso, la presencia de manganeso resulta ser muy perjudicial para la conductividad.
El equilibrio entre hierro, silicio y manganeso contribuye a alcanzar de la resistencia deseada, la eficacia de soldadura y la conductividad en el material terminado.
El contenido de cinc, que es opcional pero debe estar presente en una cantidad de hasta 1,0% en peso, proporciona un potencial de corrosión menor (más negativo) del material para aletas. Sin embargo, el proceso de la presente invención disminuye el potencial de corrosión, de modo que la cantidad de Zn puede reducirse o eliminarse, o dejar la misma mientras se reduce el potencial de corrosión. Para muchas aplicaciones, debe estar presente en al menos aproximadamente 0,1% en peso de Zn en la aleación. Por encima de aproximadamente 1,0% en peso no se obtiene un potencial de corrosión comercialmente útil.
El titanio, cuando está presente en la aleación como TiB_{2}, actúa como un refinador de grano durante la colada. Cuando está presente en cantidades superiores a 0,04% tiende a afectar negativamente a la conductividad.
Cualquier otro elemento secundario en la aleación deberá estar en cantidades inferiores a 0,05% en peso cada uno e inferiores a 0,15% en conjunto. Particularmente, el magnesio deberá estar presente en cantidad inferiores a 0,10% en peso, preferiblemente inferiores a 0,05% en peso para asegurar la capacidad de soldadura en el proceso Nocolok®. El cobre deberá estar por debajo de 0,05% en peso debido a su efecto sobre la conductividad es similar al del manganeso y también produce piques de corrosión.
Un proceso típico (preferido) de colada, laminación y tratamiento en caliente de acuerdo con la presente invención, incluyendo la soldadura final, se muestra en la Fig.1 de los dibujos que se adjuntan. El dibujo muestra una primera etapa 1 que implica colada de doble rodillo para formar una cinta continua en esta bruto de colada de 3-10 mm de espesor, que implica enfriamiento a una velocidad en el intervalo de 300-300ºC/segundo. Una segunda etapa 2 que implica la laminación de la cinta en estado bruto de colada (por laminación en frío y/o en caliente) a un espesor intermedio de 100-600 mm. Una tercera etapa 3 que implica un recocido de la cinta de espesor intermedio a una temperatura en el intervalo de 350-450ºC durante 1 a 4 horas. La etapa 4 implica laminación en frío de la cinta recocida a un material en plancha para chapa para aletas de espesor final, preferiblemente con al menos el 45% de reducción de espesor (más preferiblemente con 45-90% de reducción de espesor) a un calibre final de 50-70 \mum. La etapa 5 es una etapa de soldadura llevada a cabo durante la fabricación del intercambiador de calor, p. ej. un radiador de automóvil, durante el cual el material en plancha para chapa para aletas se une a los tubos de refrigeración. Esta etapa final normalmente la lleva a cabo el fabricante de radiadores como se indica por la diferente forma y marco que rodea la etapa.
La etapa de colada puede realizarse mediante una variedad de equipos de colada de doble rodillo disponibles comercialmente. Tales equipos de colada los fabrica, por ejemplo, Pechiney o Fata-Hunter. La invención se ilustra además con los siguientes ejemplos, que no deberán concebirse como un listado del alcance de la invención.
Ejemplos
Se realizó un ensayo de colada con una aleación cuya composición se muestra en la siguiente Tabla 1.
TABLA 1 Composición de la aleación (% en peso)
Fe Mn Si Zn
1,52 0,36 0,83 0,48
Se realizó la colada en un equipo de colada de doble rodillo a escala de laboratorio. En el ensayo de colada, se produjeron muestras de cinta a cuatro velocidades diferentes. La identificación de las muestras y los parámetros de colada se enumeran en la siguiente Tabla 2. La velocidad media de enfriamiento (tomada como el promedio a partir del espesor de la cinta en estado bruto de colada) fue de 930ºC/segundo.
TABLA 2
ID muestra TRC01 TRC02 TRC03 TRC04
Espesor de la
cinta(mm) 5,1 4,9 5,0 4,3
Anchura de la
cinta (mm) 140 140 140 140
Marca de
retroceso(mm) 30 30 40 40
Velocidad de
colada (m/min) 0,8 1,0 1,1 1,3
Fuerza de laminado
(toneladas) 60 50 60 40
Una aleación que tenía la misma composición química (nominalmente la misma composición) también se sometió a colada en un equipo de colada de cinta a escala de laboratorio. La composición real era Fe=1,41; Mn=0,39; Si=0,83 y Zn =0,51% en peso. La velocidad media de enfriamiento para la cinta en estado bruto de colada fue 53ºC/segundo.
Las muestras sometidas a colada de doble rodillo y las muestras sometidas a colada de doble cinta se procesaron de forma idéntica después de realizar la colada, es decir se laminaron en frío a 0,109 mm, se recocieron a 400ºC durante dos horas, y se laminaron en frío a un calibre final de 0,06 mm. Las chapas para aletas de calibre final se sometieron a un ensayo de soldadura estándar en ciclo de calor, y después se sometieron a ensayos de conductividad y potencial de corrosión. Los resultados se resumen en la siguiente Tabla 3.
TABLA 3
Conductividad Potencial Corrosión
Muestra
IACS(%) (mV)
TRC01 52,3 -778
TRC02 52,3 -784
TRC03 52,4 -784
TRC04 52,0 -777
Material de colada de cinta 49,9 -751
Los resultados muestran que los materiales procedentes de colada de doble rodillo presentaban una conductividad mayor y un potencial de corrosión menor que los materiales procedentes de colada de doble cinta.

Claims (11)

1. Un proceso para producir un material en plancha para chapa para aletas de aleación de aluminio a partir de una aleación de plancha para aletas, que comprende colar continuamente en cinta la aleación para formar una cinta en estado bruto de colada, laminar la cinta en estado bruto de colada para formar un artículo en plancha de calibre intermedio, recocer el artículo en plancha de calibre intermedio, y laminar en frío el artículo en plancha de calibre intermedio a un material en plancha de chapa o de calibre final para aletas, caracterizado porque el proceso se lleva a cabo sobre una aleación que comprende de 1,2 a 2,4% en peso de Fe, de 0,5 a 1,1% en peso de Si, de 0,3 a 0,6% en peso de Mn, de 0 a 1,0% en peso de Zn, opcionalmente de 0,005 a 0,040% en peso de Ti, menos de 0,05% en peso de cada uno de los elementos secundarios, hasta un total de 0,15% en peso o menos y siendo el resto Al, realizándose la colada continua en cinta mientras se enfría la aleación a una velocidad de al menos 300ºC/segundo y el material en plancha para chapa para aletas obtenido tiene una conductividad superior a 49,0% IACS después de la soldadura a una temperatura superior a 595ºC.
2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso se realiza sobre dicha aleación que contiene al menos 0,1% en peso de Zn.
3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso se realiza sobre una aleación que comprende de 1,3 a 1,8% en peso de Fe, de 0,5 a 1,0% en peso de Si, de 0,3 a 0,6% en peso de Mn, de 0 a 0,7% en peso de Zn, de 0,005 a 0,020% en peso de Ti, menos de 0,05% en peso de cada uno de los elementos secundarios, hasta un total de 0,15% en peso o menos, y siendo el resto aluminio.
4. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, la reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizado porque la aleación se enfría durante la colada a una velocidad de al menos 500ºC/segundo.
5. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cinta en estado bruto de colada tiene un espesor entre 3 y 10 mm.
6. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la etapa de laminar la cinta a un calibre intermedio se realiza por una combinación de laminado en caliente seguido de laminado en frío.
7. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque la etapa de laminar la cinta a un calibre intermedio se realiza por laminado en frío solamente.
8. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la colada de la aleación se realiza por colada de doble rodillo.
9. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la plancha de calibre intermedio se lamina en frío hasta el calibre final con una reducción de espesor de al menos el 45%.
10. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la plancha de calibre intermedio se lamina en frío hasta el calibre final con una reducción de espesor de al menos el 60%.
11. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque después de la soldadura fuerte a una temperatura superior a 595ºC, el material en plancha de chapa para aletas tiene una conductividad superior a 49,8% IACS y una resistencia a la tracción final superior a aproximadamente 127 MPa.
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