微鏡觀察組織而進(jìn)行測(cè)量。
[0046] 《犧牲材》
[0047] 犧牲材被配置在芯材的一側(cè)表面,含有Si :超過0.2質(zhì)量%、0. 8質(zhì)量%以下,Zn : 超過2. 0質(zhì)量%、5. 0質(zhì)量%以下,Mg: 1.0~4. 5質(zhì)量%,余量由A1和不可避免的雜質(zhì)構(gòu) 成。
[0048] 另外,所述犧牲材表面的粒徑2. 0 y m以上的Zn-Mg系金屬間化合物的面積占有率 為1. 0%以下。
[0049] 〈犧牲材的Si :超過0? 2質(zhì)量%、0? 8質(zhì)量%以下〉
[0050]Si與Mg -起形成Mg2Si的微細(xì)的析出物,使強(qiáng)度提高。
[0051] Si的含量在0.2質(zhì)量%以下時(shí),使Mg2Si析出的效果少。另一方面,若Si的含量 超過0.8質(zhì)量%,則犧牲材的固相線溫度降低,在釬焊加熱時(shí)熔融。因此,犧牲材中所含的 Si的量在上述范圍內(nèi)。
[0052] 〈犧牲材的Zn :超過2. 0質(zhì)量%、5. 0質(zhì)量%以下〉
[0053] Zn是使電位變低的元素,通過添加到犧牲材,具有確保與芯材的電位差而使內(nèi)面 耐腐蝕性提尚的效果。
[0054] Zn的含量在2. 0質(zhì)量%以下時(shí),與芯材的電位差變小,內(nèi)面耐腐蝕性降低。另一方 面,若Zn的含量超過5. 0質(zhì)量%,則犧牲材的固相線溫度降低,在釬焊加熱時(shí)熔融。因此, 犧牲材中所含的Zn的量在上述范圍內(nèi)。
[0055] 〈犧牲材的Mg :1. 0~4. 5質(zhì)量% >
[0056] Mg與Si -起形成Mg2Si的微細(xì)的析出物,使強(qiáng)度提高。
[0057] Mg的含量低于1. 0質(zhì)量%時(shí),使Mg2Si析出的效果少,強(qiáng)度無法充分提高。另一方 面,若Mg的含量超過4. 5質(zhì)量%,則包覆壓合性降低,難以使側(cè)面材層疊在芯材上。因此, 犧牲材中所含的Mg的量在上述范圍內(nèi)。
[0058] 〈犧牲材的余量:A1和不可避免的雜質(zhì)〉
[0059] 犧牲材的成分除上述以外,余量由A1和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。還有,作為不可避 免的雜質(zhì),可列舉例如Mn、Cr、Zr、Fe、In、Sn等,如果是Mn低于0. 05質(zhì)量%,Cr、Zr分別在 0. 2質(zhì)量%以下,F(xiàn)e在0. 25質(zhì)量%以下,In、Sn分別在0. 1質(zhì)量%以下的含量,則不妨礙本 發(fā)明的效果,允許在犧牲材中含有。
[0060] 〈犧牲材表面的Zn-Mg系金屬間化合物的面積占有率〉
[0061] 通過使粒徑為2. 0 ym以上的Zn-Mg系金屬間化合物的面積占有率為1. 0%以下, 能夠使電阻焊加工時(shí)的熔融穩(wěn)定化,其結(jié)果是能夠良好地進(jìn)行焊接。另一方面,若粒徑為 2. 0 y m以上的Zn-Mg系金屬間化合物的面積占有率超過1. 0%,貝1J電阻焊加工時(shí)Zn-Mg系 金屬間化合物存在之處局部性地過剩熔融,使對(duì)接的狀態(tài)不穩(wěn)定化,容易發(fā)生焊接不良。還 有,晶粒低于2. 0 y m的Zn-Mg系金屬間化合物在焊接不良方面幾乎不造成影響。
[0062] 在此,所謂粒徑是最大直徑。另外,所謂犧牲材表面是與配置有芯材的一側(cè)不同的 另一側(cè)的表面。
[0063] 為了如此使存在于犧牲材表面的粒徑2. 0 ym以上的Zn-Mg系金屬間化合物的面 積占有率達(dá)到1. 〇%以下,另外為了確保電阻焊時(shí)的成形性,需要控制最終冷軋后進(jìn)行的最 終退火的條件。還有,關(guān)于條件的詳情后述。
[0064] 還有,Zn-Mg系金屬間化合物的面積占有率,例如能夠通過研磨犧牲材表面,以掃 描型電子顯微鏡觀察而進(jìn)行測(cè)量。但是,掃描型電子顯微鏡不能區(qū)別雜質(zhì)水平下所含有的 Fe系金屬間化合物與Zn-Mg系金屬間化合物。因此,利用Zn-Mg系金屬間化合物的大致全 部由最終的冷軋后的最終退火產(chǎn)生這樣的性質(zhì),和Fe系金屬間化合物在中間退火和最終 的冷軋后的最終退火中沒有變化這樣的性質(zhì),分別用掃描型電子顯微鏡觀察最終退火前有 材料和最終退火后的材料。然后,求得最終退火后的Fe系和Zn_Mg系金屬間化合物的面積 占有率和最終退火前的Fe系金屬間化合物面積率的差,能夠求得只涉及Zn-Mg系金屬間化 合物的面積占有率。
[0065] 《釬料》
[0066] 釬料配置在芯材的另一側(cè)表面,由鋁合金構(gòu)成。作為該鋁合金,可列舉一般的JIS 合金,例如4343、4045等。而且,所謂鋁合金除了含有Si的合金以外,也包括含有Zn的合 金。即,作為鋁合金,可列舉Al-Si系合金或Al-Si-Zn系合金。而且,例如能夠使用含有 Si :7~12質(zhì)量%的Al-Si系合金。
[0067] Si的含量低于7質(zhì)量%時(shí),釬焊溫度下的Al-Si液相量少,釬焊性容易變差。另一 方面,若超過12質(zhì)量%,則釬料鑄造時(shí)粗大初晶Si增大,因此釬焊板制造時(shí)的芯材與釬料 界面容易發(fā)生過剩熔融,容易使釬焊后強(qiáng)度、耐腐蝕性降低。
[0068] 但是,釬料沒有特別限定,只要是像通常使用的A1系(Al-Si系、Al-Si-Zn系)合 金的某一種即可。另外,也可以使用真空釬焊所使用的Al-Si-Mg系、Al-Si-Mg-Bi系合金。 此外,除了 Si、Zn、Mg、Bi以外,也可以含有Fe,Cu,Mn等。
[0069] 接著,對(duì)于實(shí)施方式的鋁合金釬焊板的制造方法進(jìn)行說明。
[0070] 《鋁合金釬焊板的制造方法》
[0071] 首先,制造鋁合金釬焊板的材料,即芯材、犧牲材和釬料。該芯材、犧牲材和釬料的 制造方法沒有特別限定。例如,能夠通過如下方式制造芯材:以規(guī)定的鑄造溫度鑄造前述的 組成的芯材用鋁合金后,對(duì)于所得到的鑄塊進(jìn)行端面切削,達(dá)到期望的厚度,進(jìn)行均質(zhì)化熱 處理。另外,能夠通過如下方式制造犧牲材和釬料:以規(guī)定的鑄造溫度鑄造前述的組成的犧 牲材用鋁合金和釬料用鋁合金后,對(duì)于所得到的鑄塊進(jìn)行端面切削,達(dá)到期望的厚度,進(jìn)行 均質(zhì)化熱處理。然后,熱軋至規(guī)定的板后。
[0072] 其后,在芯材的一側(cè)重疊犧牲材,在另一側(cè)重疊釬料,通過實(shí)施熱軋分別使其壓合 而成為板材。然后,對(duì)于該板材實(shí)施冷軋、中間退火、最終的冷軋、終退火,制造鋁合金釬焊 板。
[0073]〈關(guān)于終退火的條件〉
[0074] 關(guān)于前述的終退火,需要以如下條件進(jìn)行:處理溫度250°C以上、500°C以下,保持 時(shí)間10小時(shí)以下,之后的冷卻速度5°C /分以上。通過進(jìn)行該條件的終退火,能夠如前述, 使存在于犧牲材表面的粒徑2. 0 y m以上的Zn-Mg系金屬間化合物的面積占有率為1. 0%以 下。
[0075] 終退火溫度低于250°C時(shí),得不到使作為退火處理的軋制時(shí)的加工應(yīng)變緩和的效 果,另外成形性也變差。另外,若終退火的溫度超過500°C或終退火的時(shí)間超過10小時(shí), 則Zn-Mg系的金屬間化合物粗大地生長(zhǎng),粒徑2. 0 ym以上的金屬間化合物的面積率超過 1. 0%。另外,由于高溫、長(zhǎng)時(shí)間熱處理,導(dǎo)致擴(kuò)散促進(jìn),不僅對(duì)其他特性造成不良影響,而且 阻礙生產(chǎn)率,因此從確保綜合的材料特性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為450°C以下、10小時(shí)以下。關(guān) 于處理溫度,更優(yōu)選為310°C~450°C的范圍。另外,冷卻速度低于5°C /分時(shí),Zn-Mg系的 金屬間化合物粗大化,粒徑2. 0 ym以上大小的金屬間化合物的面積占有率超過1. 0%。
[0076] 〈關(guān)于中間退火的條件〉
[0077] 或者,在所述中間退火中,在最高到達(dá)溫度350~550°C下保持低于1秒,使保持后 的冷卻速度為1°C /秒以上。通過在該條件下進(jìn)行中間退火,能夠使存在于芯材內(nèi)部的粒徑 0? 5 ym以上的Al-Cu系金屬間化合物的數(shù)密度為1. 0個(gè)/ ym2以下。
[0078] 還有,中間退火的最高到達(dá)溫度低于350°C時(shí),固溶化處理不充分,鑄造時(shí)結(jié)晶的 粗大的Al-Cu系金屬間化合物無法充分固溶而殘存,因此芯材內(nèi)部的粒徑0. 5 ym以上的 Al-Cu系金屬間化合物的數(shù)密度超過1. 0個(gè)/ y m2。另一方面,若超過550°C,則中間退火時(shí) 釬料有可能熔融。另外,中間退火的到達(dá)溫度保持時(shí)間在1秒以上時(shí),芯材的再結(jié)晶晶粒粗 大化,電阻焊接時(shí)容易發(fā)生焊接裂紋。另外,冷卻速度低于1°C /秒時(shí),Al-Cu系金屬間化合 物在冷卻時(shí)析出,芯材內(nèi)部的粒徑0. 5 ym以上大小的Al-Cu系金屬間化合物的數(shù)密度超過 1. 0 個(gè) / y m2〇
[0079]〈關(guān)于終退火條件〉
[0080] 或者,關(guān)于前述的終退火條件為,處理溫度200°C以上、400°C以下,保持時(shí)間10小 時(shí)以下,其后的冷卻速度30°C /hr以上。通過以該條件進(jìn)行終退火,能夠使芯材內(nèi)部的粒徑 0? 5 ym以上大小的Al-Cu系金屬間化合物的數(shù)密度在1. 0個(gè)/ ym2以下。
[0081] 這種情況下,終退火的溫度低于200°C時(shí),得不到使作為退火處理的軋制時(shí)的加工 應(yīng)變緩和的效果。另一方面,若終退火的溫度超過400°C,則調(diào)質(zhì)為0材,在釬焊加熱時(shí)芯材 的再結(jié)晶晶粒沒有粗大化,因此熔融釬料向芯材的侵蝕非常大。另外,若終退火處理的時(shí)間 超過10小時(shí),則Al-Cu系金屬間化合物生長(zhǎng),粒徑0. 5 ym以上大小的Al-Cu系金屬間化合 物的數(shù)密度超過1. 0個(gè)/ U m2。另外,冷卻速度低于30°C /hr時(shí),在冷卻過程中,Al-Cu系金 屬間化合物粗大化,粒徑〇.