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Die
Erfindung betrifft eine Verwendung einer korrosionsbeständigen
Kupferlegierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Entscheidend
für die Verwendungsmöglichkeit von Werkstoffen
mit der Aufgabe Trinkwasser durchleiten zu können ist,
dass die Trinkwasserqualität nicht unzulässig
beeinträchtigt wird.
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Aus
diesem Grund werden Kupferrohre und Rohrverbinder für Hausinstallationen
seit Jahren und in vielen Anwendungen verwendet. Sie lassen sich
leicht und in vielfältiger Weise verarbeiten, wie beispielsweise Biegen,
Löten, Pressen, Klemmen, Stecken und Schweißen.
Außerdem sind lösbare Gewindeanschlüsse möglich.
Gütegeprüfte Kupferrohre, Fittings, Lote und Flussmittel
lassen sich unabhängig vom Hersteller miteinander kombinieren.
Darüber hinaus bieten metallische Werkstoffe, und insbesondere
auf Kupfer basierende Werkstoffe, Vorteile in hygienischer Hinsicht.
Diese Werkstoffe enthalten keine für Mikroorganismen verwertbare
Nährsubstrate und verfügen über eine
hohe Temperaturverträglichkeit, so dass Leitungsnetze auch
mit erhöhten Temperaturen betrieben werden können.
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Andererseits
ist die Beständigkeit von unlegiertem Kupfer gegenüber
Medien mit bestimmten korrosiven Inhaltsstoffen, wie beispielsweise
Schweiß und Meerwasser, begrenzt. Diese begrenzte Korrosionsbeständigkeit
von unlegiertem Kupfer begründet die Verwendung von nickellegierten
Kupferwerkstoffen für Meerwasseranwendungen oder weiteren
industriellen Anwendungen, bei denen eine besonders gute Korrosionsbeständigkeit
gefordert wird. Durch den hohen zulegierten Anteil an Nickel ist
jedoch der Einsatz für die Trinkwasserinstallation nicht
möglich, da durch die Nickelabgabe eine unzulässige
Beeinträchtigung der Trinkwasserqualität zu befürchten
ist.
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Für
Rohre aus Kupfer ohne Legierungszusätze kann es abhängig
von nationalen oder geogen bedingten Besonderheiten nötig
sein, die Einsatzmöglichkeit im Trinkwasserbereich im Detail
zu prüfen. Es hat sich gezeigt, dass die Deckschichtbildung
bei Kupferrohren ohne Legierungszusätze von der Beschaffenheit
des Trinkwassers abhängig sein kann. Dies betrifft insbesondere
die Geschwindigkeit, mit der die Deckschicht aufgebaut wird. Dies
hat wiederum einen Einfluss auf die Cu-Abgabe an das Trinkwasser.
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Auch
ist bereits bekannt, auf die Innenwandung von Kupferrohren eine
Schutzschicht aufzubringen, durch deren Wirkung ein Austausch zwischen
dem Kupfer und dem strömenden Medium verhindert werden soll.
Dies erfordert aber gegenüber herkömmlichen Herstellungsverfahren
für Kupferrohre einen zusätzlichen Aufwand.
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Vorbekannt
sind Kupferlegierungen mit geringem Magnesiumanteil. Derzeit werden
Legierungen unter 1,0% Mg-Anteil technisch eingesetzt, die, entsprechend
dem binären Zustandsschaubild Kupfer-Magnesium, ein homogenes α-Gefüge
aufweisen. In Bezug auf die Verarbeitbarkeit werden für
Kupfer-Magnesium-Legierungen wegen ihres großen Erstarrungsintervalls
und der Neigung zur Bildung von Magnesiumoxidhäuten beim
Schmelzen und Gießen oft Schwierigkeiten gesehen. Derartige
Legierungen lassen sich gut warm- und kaltumformen und werden wegen
der gegenüber reinem Kupfer höheren Rekristallisationstemperatur
bei etwa 650°C weichgeglüht. Die Zerspanbarkeit
entspricht etwa derjenigen des unlegierten Kupfers. Verbindungsarbeiten
durch Löten oder Schweißen sind möglich.
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Beispielsweise
eignen sich CuMg 0,4- und CuMg 0,7- Legierungen für stromführende
Freileitungen großer Spannweite und für Fahrdrähte.
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Aus
der Druckschrift
DE
37 29 509 A1 ist eine Metalllegierung für den
Einsatz in elektronischen Bauteilen auf Kupferbasis bekannt, deren
Eigenschaften durch zwei unterschiedliche Alterungs-Härtungs-Temperaturintervalle
bestimmt werden. Dadurch kann die Legierung bei identischer chemischer
Zusammensetzung völlig verschiedene elektrische und mechanische
Charakteristika ausbilden. Die Legierung besteht aus 0,05 bis 1,0%
Mg, 0,03 bis 0,9% P und 0,002 bis 0,04% Ca, Rest Cu.
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Es
sind kaum Informationen zur Konstitution im System Cu-Mg-Cr verfügbar.
Die binären Zustandsdiagramme für Cu-Cr und Cu-Mg
lassen eine vernachlässigbare Löslichkeit für
Cr und Mg im Kupfer erwarten. Allerdings wurde das Ausscheidungsverhalten
bisher nur für Cr-Gehalte im Bereich von 0,65 bis 0,8 Gew.-% und
0,03 bis max. 0,08 Gew.-% Mg beschrieben (Quelle: N.Y. Tang,
D.M.R. Taplin, G. L. Dulop "Preceipitation and Aging in High-Conductivity
Cu-Cr alloys with Additions of Zr and Mg", Mater. Sci. Technol.,
1 (4), 270–275 (1985)). Über eine besonders
hohe Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen im Legierungssystem
Cu-Mg-Cr liegen bisher keine detaillierten Informationen vor.
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In
der Patentschrift
US 2,164,065 ist
eine Cu-Legierung mit 0,1–3,0% Mg und 0,1–3,0%
Cr beschrieben. Allerdings wird mit dieser Druckschrift auf die
Aushärtbarkeit, eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig hoher elektrischer
Leitfähigkeit abgezielt. Weitere besondere Eigenschaften
dieser Legierung wurden nicht erkannt.
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Zudem
ist aus der Druckschrift
DE
42 13 488 A1 eine korrosionsbeständige Kupferlegierung
bekannt. Diese besteht aus zumindest 99% Kupfer und mindestens zwei
weiteren Legierungselementen, welche in ihrem elektrochemischen
Spannungspotential unedler als Kupfer sind. Dabei liegen die Anteile
der einzelnen Elemente innerhalb derjenigen Grenzen, innerhalb derer
die Legierung einen Mischkristall bildet. Es wird beschrieben, dass
durch den Zusatz von im Vergleich zu Kupfer unedleren Elementen,
die Bildung von fest haftenden, porenfreien Deckschichten aus Oxiden,
Oxidhydraten und/oder Hydroxiden ermöglicht wird, durch welche
die Korrosionsbeständigkeit beim Kontakt mit aggressiven
Medien verbessert werden kann.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Legierung für
den Einsatz in einer Vielzahl von korrosiven Medien weiterzubilden.
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Die
Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 wiedergegeben.
Die weiteren rückbezogenen Ansprüche geben vorteilhafte
Aus- und Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Die
Erfindung schließt die technische Lehre der Verwendung
einer korrosionsbeständigen Kupferlegierung ein, bestehend
aus (in Gew.-%):
0,7 bis 2,8% Mg, 0,5 bis 1,5% Cr und
wahlweise
noch bis 0,3% Ag, Zr
wahlweise noch bis 1,5% P, Ti
wahlweise
noch bis 4,0% Pb,
Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen
für
Rohre und Rohrverbindungsstücke in Verbindung mit korrosiven
Medien.
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Die
Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, eine hochkorrosionsbeständige
Kupfer-Magnesium-Chrom-Legierung mit einem Magnesiumanteil von 0,7
bis 2,8 Gew.-% Mg und 0,5 bis 1,5 Gew.-% Cr mit wahlweise weiteren
Zusatzelementen bereitzustellen. Bei der Auswahl der Zusatzelemente
wurde die Einschätzung der Umweltverträglichkeit
der International Agency for Research an Cancer (IARC) berücksichtigt. Liegt
der Magnesiumgehalt ohne weitere Zusätze unterhalb der
Grenze von 2,8 Gew.-% tritt im Gefüge ein reiner Mischkristall
aus Cu und Mg auf. Insbesondere ab einem Mg-Gehalt von 2,9 Gew.-%
bilden sich intermetallische Verbindungen auf der Basis von Cu2Mg in einem ausscheidungsfähigen
System. Die Abnahme der Löslichkeit des Magnesiums in der
Kupfer matrix mit sinkender Temperatur ist eine der Voraussetzungen
für die Ausscheidungsfähigkeit der Kupfer-Magnesium-Legierung.
Dabei ist eine Ausscheidung von Cu2Mg-Kristallen inhomogen,
die zunächst an den Korngrenzen beginnt und sich erst allmählich
in das Innere der Kristalle fortsetzt. Beim Auftreten der Cu2Mg-Phase tritt eine deutliche Zunahme der
Härte auf. Bei einem Mg-Gehalt unter 2,8 Gew.-% dient das
Element Cr mit wahlweise weiteren Legierungszusätzen dazu,
die Löslichkeit des Mischkristalls für Mg zusätzlich
zu verringern und die Bildung der Cu2Mg-Phase
sowie weiterer intermetallischer Verbindungen zu ermöglichen.
Für besondere Korrosionsbeständigkeit ist die
Ausscheidung der Cu2Mg-Phase notwendig.
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Bei
einem Gießvorgang ist zu beachten, dass der Volumenanteil
der Cu2Mg-Phase mit Zunahme des Magnesiumgehaltes
ebenfalls zunimmt und eine schlechtere thermische Leitfähigkeit
besitzt. Damit sind eine verminderte Wärmeabfuhr im Bereich
der Kühlzone und eine geringere Gießgeschwindigkeit
verbunden. Durch weitere Legierungszusätze kann der Mg-Gehalt
der hochkorrosionsbeständigen Legierung verringert werden.
Dadurch werden die Gießbarkeit und die Umformeigenschaften
günstig beeinflusst.
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Um
die Zerspanbarkeit wesentlich zu verbessern, kann die Legierung
einen Bleigehalt von bis zu 4,0% enthalten. Die Elemente Ti, Zr
liefern einen Beitrag zur Kornfeinung.
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Neben
Mg liefert das Element Cr insbesondere einen wesentlichen Beitrag
zur Korrosionsbeständigkeit der Legierung.
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Für
die Anwendung in manchen wässrigen Medien kann es vorteilhaft
sein, die weiteren Legierungszusätze, außer Magnesium,
nur zu einem geringen Maße einzusetzen, um einen Eintrag
ins Medium zu vermeiden. Ein gewisser Ag-Anteil kann allerdings
bei Seewasseranwendungen von Vorteil sein.
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Ein
besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung
ergibt sich, indem der zunächst elektrochemisch unedle
Legierungszusatz Chrom zu einer Schutzschichtbildung führt,
welche die Werkstoffoberfläche allerdings nur zum Teil
bedeckt. Chrom wird dabei vollständig in die Schutzschicht
eingebaut. In den verbleibenden Bereichen ohne Schutzschicht wird
dann sogar stark bevorzugt der Kupfer-Magnesium-Mischkristall bzw. die
Cu2Mg-Phase aufgelöst. Durch die
Magnesiumabgabe wird der weitere Aufbau der Schutzschicht in diesen Bereichen
unterstützt. Durch die günstigen Oberflächenverhältnisse
zwischen bereits bedeckten und noch unbedeckten Bereichen erfolgt
der Schutzschichtaufbau dabei sogar beschleunigt. Die Aktivität
des Magnesiums ist durch den Verdünnungseffekt im Kupfermischkristall
soweit herabgesetzt, dass es auch anderen Inhaltsstoffen aus dem
Medium ermöglicht wird in Richtung Werkstoffoberfläche
zu wandern und für den weiteren dann flächendeckenden
Aufbau der Schutzschicht zur Verfügung zu stehen. Die sich
dabei ausbildende gleichmäßige Schutzschicht verhindert
den weiteren Korrosionsangriff. Nachdem diese Schutzschicht flächendeckend
aufgebaut wurde, ist der Werkstoff auch gegenüber lokalem
Korrosionsangriff ausreichend geschützt. Wird die Schutzschicht
zeitweise zerstört, kommt es auf Grund des oben beschriebenen
Mechanismus zum selbständigen Ausheilen der verletzten
Bereiche. Die Schutzschicht setzt sich anders als bei Rohren aus Cu-DHP
nicht mehr bevorzugt aus Malachit, sondern abhängig von
der Wasserzusammensetzung bevorzugt aus Carbonaten der Elemente
Calcium und Magnesium zusammen.
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Durch
Anlassen der Legierung, bevorzugt im Temperaturbereich von 300–500°C,
ergeben sich zur chemischen Beständigkeit zudem signifikante Änderungen
in den mechanischen und physikalischen Eigenschaften. Der Chromanteil
bewirkt auch eine Härtesteigerung der Legierung.
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In
bevorzugter Ausführungsform kann die korrosionsbeständige
Kupferlegierung einen Magnesiumgehalt von 0,7 bis 1,5 Gew.-% enthalten.
Bei diesen Mg-Gehalten ist es beim Gießen erreichbar, den
Verlust in Folge von Abbrand und Schlackebildung kontrolliert auszugleichen
und gleichzeitig die besondere Wirkung bezüglich der verbesserten
Korrosionsbeständigkeit aufrecht zu erhalten.
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In
weiterer bevorzugter Ausführungsform kann die korrosionsbeständige
Kupferlegierung einen Chromanteil von 0,5 bis 1,2 Gew.-% enthalten.
Hierdurch wird in erster Linie neben der Korrosionsbeständigkeit eine
Härtesteigerung der Legierung erzielt.
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Da
Mg eine hohe Sauerstoffaffinität aufweist, kann beim Gießen
eine Desoxidation der Legierungsschmelze sinnvoll sein. Insbesondere
ist dann die Zugabe des Elements P vorteilhaft. Dies wird bereits
durch einen vergleichsweise geringen Phosphorgehalt von 0,01 bis
0,03 Gew.-% erreicht. Die Zugabe sollte erfolgen, bevor eine Mg-haltige
Vorlegierung eingesetzt wird.
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Vorteilhaft
ist eine Verwendung im Bereich der Sanitär- und Trinkwasserinstallation,
insbesondere auch für Trinkwasser mit einem beliebigem
pH-Wert sowie Trinkwasser mit beliebigem TOC-Gehalt. Im Gegensatz
hierzu ist die Verwendung von unlegiertem Kupfer an die folgende
Beschaffenheit des Trinkwassers geknüpft:
- • pH-Wert ≥ 7,4
- • pH-Wert zwischen 7,0 und < pH 7,4 und einem TOC-Gehalt
(Gesamtmenge
an organischem Kohlenstoff) ≤ 1,5 mg/l (g/m3)
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Alternativ
kann sich vorteilhafterweise eine Verwendung im industriellen Einsatz
im Kontakt mit Meerwasser, Brackwasser, der Majorität an
Abwässern, Wässern aus offenen Kühlsystemen
und zirkulierendem Heiz- und Kühlwasser eignen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Bezug auf die vorteilhaften Ausführungsformen
näher erläutert. Elektrolytkupfer wurde in einem
widerstandsbeheizten Ofen mit Graphittiegel unter Umgebungsatmosphäre geschmolzen,
woraufhin die übrigen Legierungszusätze in den
vorherbestimmten Mengen zugesetzt wurden. Die Reihenfolge, mit der
die Legierungszusätze zu der Schmelze gegeben wurden, erfolgte
mit steigender Affinität zum Sauerstoff. Die Schmelze wurde
vor dem Abguss für 15 Minuten auf Temperatur gehalten und
mit einem Stab aus Kohlenstoff gut gerührt.
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Aus
den erhaltenen geschmolzenen Legierungen wurden durch Abguss in
eine Kokille Barren hergestellt. Diese Barren wurden auf einer Fräsmaschine
spanend bearbeitet, um die Oxidhaut von der Oberfläche zu
entfernen. Diese Metallblöcke wurden anschließend
in einem Ofen wieder erwärmt und auf einer Warmwalze bis
auf 12 mm heruntergewalzt.
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Aus
diesen Metallblöcken wurden anschließend Prüfkörper
mit der Abmessung 10 × 10 × 30 mm hergestellt.
Diese Prüfkörper wurden auf mit künstlichem
Schweiß getränktem Filterpapier gelegt und für
die Versuchsdauer von 5 Tagen in verschlossenen Petrischalen bei
Raumtemperatur aufbewahrt. Zur Herstellung des künstlichen
Schweißes wurden
| 4 | g | Natriumchlorid |
| 3,5 | g | Ammoniumchlorid |
| 1 | g | Harnstoff |
| 3 | ml | Milchsäure |
| 0,5 | ml | Essigsäure |
| 0,5 | ml | Brenztraubensäure |
in 1000 ml Wasser gelöst. Mit Natriumcarbonat
wurde ein pH-Wert von 4,7 eingestellt. Die Auflagefläche
der Proben war während der Versuchsdauer vollständig
mit künstlichem Schweiß benetzt. Die feuchte Atmosphäre um
die Proben ließ im Grunde zusätzlichen Korrosionsangriff
erwarten. Zur Bewertung der Korrosionsbeständigkeit wurden
die Verfärbungen der Filterpapiere durch Korrosionsprodukte
verglichen. Der künstliche Schweiß wurde als Prüfmedium
ausgewählt, weil mit ihm die Einsatzmöglichkeiten
des Werkstoffes grob für eine Vielzahl an Medien abgeschätzt
werden kann. Der künstliche Schweiß zeichnet sich
durch eine hohe Salzfracht, einen relativ hohen Gehalt an organischen
Bestandteilen, einen niedrigen pH-Wert und gewissen Ammoniumgehalt
aus.
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Damit
kann der Einfluss von wässrigen Medien unterschiedlicher
Zusammensetzung und Aggressivität, wie z. B. Trinkwasser,
Meerwasser, Schweiß und Abwasser, auf die Korrosionsbeständigkeit
abgeschätzt werden. Tab. 1: Beständigkeit gegenüber
künstlichem Schweiß
| | Mg
[Gew.-%] | Cr
[Gew.-%] | Cu
[Gew.-%] | Beständigkeit |
| Cu | – | – | – | gering |
| CuMg | 2,0 | – | Rest | verbessert |
| CuMg | 3,0 | – | Rest | sehr
hoch |
| CuMgCr | 1,0 | 0,10 | Rest | verbessert |
| CuMgCr | 0,9 | 0,85 | Rest | sehr
hoch |
| CuMgCr | 3,1 | 0,30 | Rest | sehr
hoch |
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Die
Tab. 1 zeigt einen Vergleich der Korrosionsbeständigkeit
von unterschiedlichen Legierungen. Bei CuMg-Legierungen wird prinzipiell
durch den Mg-Gehalt die Beständigkeit verbessert. Die gewünschte
besonders hohe Beständigkeit stellt sich jedoch erst bei
einer Mg-Konzentration von über 3 Gew.-% ein. Durch Chromzusatz
wird diese besonders hohe Beständigkeit bereits bei unter
1 Gew.-% Mg erreicht, also in einem Phasengebiet der stabilen und
umformtechnisch günstigen α-Phase für
Cu. Cr liegt größtenteils als Ausscheidung auf
den Korngrenzen vor.
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Für
die in der Tab. 1 aufgeführten Zusammensetzungen wurde
in Laborversuchen eine im Vergleich zu unlegiertem Kupfer besonders
hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber künstlichem
Schweiß festgestellt.
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Für
die Untersuchung der Flächenkorrosion und Deckschichtbildung
wurde Trinkwasser aus einem küstennahen Bereich mit pH-Wert
7,3 und TOC = 2,1 mg/l ausgewählt. Für dieses
Wasser ist bekannt, dass die erwünschte Deckschichtbildung
in Rohren aus unlegiertem Kupfer über einen Zeitraum von
mehren Monaten stark verzögert erfolgt und hierdurch unerwünschte
Veränderungen in der Trinkwasserbeschaffenheit möglich
sind, wenn das entsprechende Wasser für längere
Zeiträume in den Leitungen stagniert. Daher kann eine Empfehlung
für den Einsatz in Trinkwasser ohne Wasseraufbereitungsmaßnahmen
nicht ohne weiteres ausgesprochen werden. An ausgewählten
Probenkörpern aus CuMg 0,9 Cr 0,85 und unlegiertem Kupfer
mit einem Durchmesser von ca. 8,0 mm und einer Länge von
ca. 50 mm wurden in Messzylindern Stagnationsversuche in Anlehnung
an die Prüfvorschrift nach National Science Foundation
(NSF) 61 durchgeführt.
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Im
Wasser wurde nach 24 h Stagnationsdauer für die Probe aus
CuMg 0,9 Cr 0,85 die Konzentration aus Cu und Cr und für
unlegiertes Kupfer die Konzentration für Cu bestimmt. Aus
allen Messwerten wurden nach 7,5 Wochen die Mittelwerte berechnet:
| | Cu
[mg/l] | Cr
[mg/l] |
| unlegiertes
Kupfer | 27 | – |
| CuMg
0,9 Cr 0,85 | < 0,005 | < 0,005 |
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Gegenüber
Kupfer haben Kupfer-Magnesium-Chrom-Legierungen mit weiteren Zusätzen
zur Bildung von intermetallischen Verbindungen eine höhere
Festigkeit bei statischer und dynamischer Beanspruchung. Sogar bei
erhöhten Temperaturen zeigen sie außerdem ein
besseres Verschleißverhalten. Aus dem Schrifttum ist insbesondere
der Zusammenhang zwischen dem verbesserten abrasiven Verschleißwiderstand
bei größerer Werkstoffhärte für
verschiedene Materialgruppen bekannt. Außerdem nimmt mit
größerer Werkstoffhärte der Adhäsionskoeffizient
ab. Mit erhöhtem Magnesiumgehalt und den weiteren Zusätzen
nimmt auch die Verfestigung durch Kaltumformung entsprechend zu.
Für andere Anwendungen kann der Zusatz weiterer Elemente
zu einer Erhöhung der Festigkeit und damit zu einer Verbesserung
der Erosions- und Kavitationsbeständigkeit führen.
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Für
die in Tab. 1 aufgeführten Zusammensetzungen wurden bei
den Unter suchungen HB-Werte an metallographischen Schliffen nach
DIN-EN-ISO 6506-1 gemessen. Diese Schliffe wurden den warmgewalzten Proben
entnommen. An SF-Cu wurde zum Vergleich ein HB-Wert von 48 gemessen.
Bei einer CuMg1Cr1-Legierung wurde dagegen eine Härtesteigerung
mit einem HB-Wert von 91 erzielt.
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Diese
Härte- und die damit einhergehende Festigkeitssteigerung
kann in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung genutzt werden für
die Verwendung des Werkstoffes als Rohrleitung für Kältemittel
insbesondere solche, die eine hohe Druckbeanspruchung zur Folge
haben. Zu diesen Kältemitteln zählt insbesondere
Kohlendioxid. Dessen hohe Betriebsdrücke erfordern bei
Rohren aus unlegiertem Kupfer sehr hohe und damit unwirtschaftliche
Wanddicken. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen
Legierung als Rohrleitungswerkstoff für Kohlendioxid als
Kältemittel lassen sich die erforderlichen Wanddicken der
Rohre auf ein wirtschaftliches Niveau reduzieren und zudem bietet
sich eine Lösung mit einer erhöhten Beständigkeit,
beispielsweise auch gegenüber äußeren
Korrosionsangriffen sowohl bei maritimen Anwendungen als auch bei
anderen Anwendungen, wie beispielsweise in Batterie- oder Galvanikräumen
mit vorherrschend aggressiver Atmosphäre.
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Darüber
hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
auch eine härtesteigernde Wirkung bekannt, die insbesondere
auch bei nachhaltiger Wärmebehandlung erhalten bleiben
kann. Dieser Effekt kann vorteilhafterweise für die Herstellung
von Rohrverbindern gezielt genutzt werden. Herkömmliche
Rohrverbinder aus Kupfer, wie beispielsweise Bögen oder
T-Stücke als Löt- oder Pressverbinder, werden
in der Regel durch Kaltumformverfahren aus einem Rohrstück
zu einem Formstück umgeformt. Der fertige Rohrverbinder muss über
eine ausreichende Festigkeit verfügen, so dass oxidierende
Glühbehandlungen zur weiteren Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit,
wie bei Rohren bekannt, für Rohrverbinder aus Kupfer nicht
anwendbar sind. Derartige Glühbehandlungen würden
eine Verringerung der Festigkeit unter ein notwendiges Maß zur Folge
haben. in der Konsequenz müssen Rohrverbinder aus Reinkupfer
mit anderen Verfahren behandelt werden, um die Anforderungen an
Korrosionsbeständigkeit und damit zulässige Restkohlenstoffgehalte
zu erfüllen.
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Die
Verwendung einer warmauslagernden, korrosionsbeständigen
Legierung für Rohrverbinder hat den Vorteil, dass die entsprechenden
Rohrverbinder zunächst über Kaltumformung geformt
werden können und anschließend einer oxidierenden
Glühbehandlung zugeführt werden können,
ohne hierbei unzulässig an Festigkeit zu verlieren. Es
gelingt hierbei sogar, eine weitere Erhöhung der Festigkeit
zu erzielen, so dass einzelne Abschnitte des Verbinders wiederum
mit geringeren Wanddicken und damit kostengünstiger konstruiert werden
können.
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Schließlich
bietet sich die Verwendung der Legierung insbesondere für
Rohrleitungen auch dort an, wo hohe Temperaturen und Temperaturwechsel
auftreten. Dies ist für Dampf- oder Heißdampfanwendungen ebenso
interessant wie für die Anwendung als Rohrleitung in Kreisläufen
thermischer Solaranlagen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3729509
A1 [0009]
- - US 2164065 [0011]
- - DE 4213488 A1 [0012]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - N.Y. Tang,
D.M.R. Taplin, G. L. Dulop "Preceipitation and Aging in High-Conductivity
Cu-Cr alloys with Additions of Zr and Mg", Mater. Sci. Technol.,
1 (4), 270–275 (1985) [0010]