Role of microstructure in corrosion of microchannel heat exchangers

• Autorzy: Lachowicz M. M. , Lachowicz M. B. , Gertruda A.

Identyfikatory

DOI

0.15199/28.2018.3.1

Warianty tytułu

PL

Rola mikrostruktury w korozji mikrokanałowych wymienników ciepła

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, examination of a microchannel heat exchanger unsealed under service conditions is presented. Microscopic examinations revealed that the malfunction was caused by intergranular corrosion. Effect of microstructure on corrosion process in lamellae made of an Al–Mn alloy is discussed. It was found that occurrence of this corrosion was conduced by the phase β-Al6(Mn, Fe) present in microstructure of the lamellae. Precipitation of this phase is favoured by slow cooling after brazing and low concentration of silicon in the alloy. Low concentration of Si does not conduce possible transformation of Al6(Mn, Fe) to α-Al(FeMn)Si.

PL

Wymiennik ciepła jest wykorzystywany w rozwiązaniach konstrukcyjnych, w których niezbędne są procesy wymiany ciepła. Konstrukcja wymiennika ma kluczowy wpływ na jego wydajność. Specjalnym rodzajem wymienników ciepła są skraplacze, które są wykorzystywane w układach klimatyzacji. Obecnie w rozwiązaniach konstrukcyjnych wykorzystywane są przede wszystkim mikrokanałowe wymienniki ciepła wykonane ze stopów aluminium, co ogranicza możliwość rozwoju korozji galwanicznej. Ich konstrukcja oparta jest na lamelach, które są lutowane na twardo w atmosferach ochronnych. W pracy przedstawiono wyniki badań mikroskopowych mikrokanałowego wymiennika ciepła. Celem realizowanych badań było określenie mikrostrukturalnych przyczyn wystąpienia jego uszkodzenia. Opisano rolę mikrostruktury w rozwoju korozji międzykrystalicznej badanego wymiennika, która doprowadziła do jego rozszczelnienia.

Słowa kluczowe

EN

micro channel heat exchanger; multiflow subcool condenser; intergranular corrosion; 3000 series alloys; Al-Mn alloy; microstructure

PL

mikrokanałowe wymienniki ciepła; korozja międzykrystaliczna; stopy aluminium 3xxx; stop Al-Mn; mikrostruktura

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 39, nr 3
• Strony: 94--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fig.

Twórcy

autor

Lachowicz M. M.

• Wrocław University of Technology and Science

autor

Lachowicz M. B.

• Wrocław University of Technology and Science
• Machinefish Materials & Technologies Sp. z o.o. Sp.k.

autor

Gertruda A.

• NRF Poland Sp. z o.o

Bibliografia

• [1] Bordo K., Gudla V. C., Peguet L., Afseth A., Ambat R.: Electrochemical profiling of multi-clad aluminium sheets used in automotive heat exchangers. Corrosion Science (2017), in press.
• [2] Lacaze J., Tierce S., Lafont M. C. Thebault Y., Pebere N., Mankowski G., Blanc C., Robidou H., Vaumousse D., Daloz D.: Study of the microstructure resulting from brazed aluminium materials used in heat exchangers. Materials Science and Engineering A 413–414 (2005) 317÷321.
• [3] Oya Y., Kojima Y., Hara N.: Influence of silicon on intergranular corrosion for aluminum alloys. Materials Transactions 54 (7) (2013) 1200÷1208.
• [4] Zhao H., Woods R.: 10-controlled atmosphere brazing of aluminum. [in:] Woodhead Publishing Series in Welding and Other Joining Technologies, Advances in Brazing, edited by D. P. Sekulić, Woodhead Publishing, Cambridge (2013) 280÷323.
• [5] Peta K., Grochalski K., Piasecki A., Żurek J.: The influence of sodium chlorides fog on corrosion resistance of heat exchangers used in automotive. Archives of Mechanical Technology and Materials 37 (2017) 45÷49.
• [6] Borowski J., Wendland J., Żak W.: Zjawisko korozji w aluminiowych wymiennikach ciepła samochodów osobowych. Rudy i Metale Nieżelazne 55 (9) (2010) 607÷613.
• [7] Marshall G. J., Bolingbroke R. K., Gray A.: Microstructural control in an aluminum core alloy for brazing sheet applications. Metallurgical Transactions 24A (9) (1993) 1935÷1942.
• [8] Bahadur A.: Intermetallic phases in Al–Mn alloys. Journal of Materials Science 23 (1998) 48÷54.
• [9] Nakayasu H., Kobayashi E., Sato T., Holmestad R., Marthinsen K.: Orientation relationships of phase transformation in α-Al12Mn3Si pseudomorphs after plate-like Al6Mn precipitate in an AA3004 Al–Mn based alloy. Materials Characterization 136 (2018) 367÷374.
• [10] Yoshino M., Iwao S., Edo M., Chiba H.: Mechanism of intergranular corrosion of brazed Al–Mn–Cu alloys with various Si content. Materials Transactions 58 (5) (2017) 768÷775.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).