DE2353238B1

DE2353238B1 - Use of a phosphorus-containing brass alloy

Info

Publication number: DE2353238B1
Application number: DE19732353238
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl-In Duerrschnabel
Original assignee: Wieland Werke AG
Current assignee: Wieland Werke AG
Priority date: 1973-10-24
Filing date: 1973-10-24
Publication date: 1975-02-06
Also published as: GB1437056A; DE2353238C2; FR2249173A1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer phos- 15 Als Werkstoffe für Kondensatorrohre sind eine phorhaltigen Messinglegierung als korrosionsbeständi- Reihe von Messinglegierungen bekannt. Sie sind in ger Werkstoff für Wärmeübertragungs-, speziell Kondensatorrohre, insbesondere zum Einsatz in Meeroder Brackwasser.The invention relates to the use of a phos- 15 As materials for condenser tubes are a phosphorus brass alloy known as a corrosion-resistant series of brass alloys. They are in ger material for heat transfer, especially condenser tubes, especially for use in sea or Brackish water.

DIN 1785 aufgeführt und haben folgende Zusammensetzung (Angaben in Gewichtsprozent):DIN 1785 listed and have the following composition (Data in percent by weight):

CuZn30CuZn30 Cu 70 (69 bis 71)Cu 70 (69 to 71) Zn 30 (Rest)Zn 30 (remainder) Zn RestZn rest AsH
FeAsH
Fe 0,020 bis 0,035
<0,050.020 to 0.035
<0.05 CuZn20AlCuZn20Al Cu 78 (76 bis 79)Cu 78 (76 to 79) Al 2,0 (1,8 bis 2,3)Al 2.0 (1.8 to 2.3) Zn RestZn rest As
Fe
AsHAs
Fe
AsH 0,020 bis 0,035
<0,07
<0,0350.020 to 0.035
<0.07
<0.035 CuZn28SnCuZn28Sn Cu 71 (70,0 bis 72,5)Cu 71 (70.0 to 72.5) Sn 1 (0,9 bis 1,3)Sn 1 (0.9 to 1.3) As
Fe
As -As
Fe
As - 0,020 bis 0,035
<0,07
<0,0350.020 to 0.035
<0.07
<0.035 hPhP ^L P ^L P f-Pf-p

Zur Verbesserung der Beständigkeit gegen Entzinkung sind Zusätze von Arsen und Phosphor zugelassen, wobei, wie aus der Tabelle hervorgeht, die Grenzen für die Phosphorgehalte sehr eng sind. In der Praxis wird überwiegend Arsen eingesetzt. Dies hat seinen Grund in der Feststellung von R. S. Bern: The Engineer, 206 (1958), S. 756 bis 759, wonach Phosphorgehalte über 0,02% die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen, da sie die interkristalline Korrosion verstärken.Additions of arsenic and phosphorus are permitted to improve the resistance to dezincification. whereby, as can be seen from the table, the limits for the phosphorus content are very narrow. In the In practice, arsenic is predominantly used. This is due to the statement by R. S. Bern: The Engineer, 206 (1958), pp. 756 to 759, according to which phosphorus levels above 0.02% improve corrosion resistance as they intensify intergranular corrosion.

Für Meer- und Brackwasser werden CuZn20Al und CuZn28Sn eingesetzt, da die Korrosionsbeständigkeit von CuZn30 hierfür nicht ausreicht.For sea and brackish water, CuZn20Al and CuZn28Sn are used because of their corrosion resistance CuZn30 is not sufficient for this.

Phosphor-Zusätze zu Messinglegierungen sind auch in der DT-PS1184 963 erwähnt. Der Einfluß des Phosphors auf die Korrosionsbeständigkeit ist dort jedoch nicht untersucht worden; es wurde nur der günstige Einfluß eines Bleizusatzes von 0,3 bis 5 % auf das Korrosionsverhalten eines Aluminiummessings gezeigt. Diese bleihaltigen Messinglegierungen sind allerdings technisch für die Herstellung von Kondensatorrohren nicht geeignet, da der Bleizusatz im vorgesehenen Bereich des Kupfergehalts von 63 bis 80% die Warmumformbarkeit sehr stark beeinträchtigt.Phosphorus additions to brass alloys are also mentioned in DT-PS1184 963. The influence of phosphorus The corrosion resistance has not been examined there; it was just the cheap one Influence of an addition of lead of 0.3 to 5% on the corrosion behavior an aluminum brass shown. However, these lead-containing brass alloys are technically not suitable for the manufacture of condenser tubes, as the lead addition is in the intended area of the copper content of 63 to 80%, the hot formability is very badly affected.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine phosphorhaltige Messinglegierung anzugeben, die gegenüber den bekannten Legierungen eine wesentlich verbesserte Korrosionsbeständigkeit aufweist und sich gleichzeitig gut für die Herstellung von Kondensatorrohren eignet.It is the object of the invention to provide a phosphorus-containing brass alloy which, compared to the known Alloys have a significantly improved corrosion resistance and at the same time well suited for the manufacture of condenser tubes.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Messinglegierungen mit einem hohen Phosphoranteil ein wesentlich verbessertes Korrosionsverhalten zeigen, wenn Eisen zugesetzt wird.It has now surprisingly been found that brass alloys with a high phosphorus content show a significantly improved corrosion behavior when iron is added.

Die Aufgabe wird also erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine phosphorhaltige Messinglegierung verwendet wird, die aus 95 bis 63 % Kupfer, 0,04 bis 0,25 % Phosphor, 0,07 bis 0,7% Eisen, Rest Zink besteht.The object is thus achieved according to the invention by that a phosphorus-containing brass alloy is used, which consists of 95 to 63% copper, 0.04 to 0.25% Phosphorus, 0.07 to 0.7% iron, the remainder zinc.

Ähnlich gute Ergebnisse liegen vor, wenn einer Messinglegierung, die noch 0,1 bis 5 %, vorzugsweise 0,5 bis 2,5 % Aluminium bzw. 0,1 bis 3 %, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 % Zinn und/oder bis zu 0,1 %, vorzugsweise 0,020 bis 0,035% Arsen enthält, ebenfalls Phosphor und Eisen in den angegebenen Grenzen zugesetzt werden. Similar good results are obtained when a brass alloy containing 0.1 to 5% is preferred 0.5 to 2.5% aluminum or 0.1 to 3%, preferably 0.5 to 1.5% tin and / or up to 0.1%, preferably Contains 0.020 to 0.035% arsenic, phosphorus and iron can also be added within the specified limits.

Die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen lassen sich technisch ebenso gut wie die nach DIN 1785 üblichen zu Kondensatorrohren verarbeiten, bieten gegenüber diesen aber noch weitere Vorteile: Kondensatorrohre werden sehr oft hartgelötet und erreichen dabei entsprechend hohe Temperaturen um 700⁰C. Hierbei erleiden die bisher üblichen Messingwerkstoffe schon bei kurzer Verweilzeit eine beträchtliche und nachteilige Erweichung. Diese Erweichung hat zur Folge, daß die ursprünglichen Festigkeitswerte nach der Hartlötung zumindest in der Umgebung der Lötstelle nicht mehr gewährleistet werden können. Durch den Zusatz von Phosphor und Eisen in den genannten Grenzen wird die Erweichung im wesentlichen unterdrückt, so daß die in DIN 1785 verlangten Festigkeitswerte auch nach der Hartlötung erhalten bleiben. The alloys used according to the invention can be processed into condenser tubes just as technically as those customary in accordance with DIN 1785, but offer other advantages over these: Condenser tubes are very often brazed and reach correspondingly high temperatures of around 700 ^° C. The brass materials customary up to now already suffer with a short residence time, considerable and disadvantageous softening. This softening has the consequence that the original strength values can no longer be guaranteed after brazing, at least in the vicinity of the soldering point. By adding phosphorus and iron within the limits mentioned, the softening is essentially suppressed, so that the strength values required in DIN 1785 are retained even after brazing.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der der Korrosionsverlust (in mg/cm²) in künstlichem Meerwasser von 90° C als Funktion der Korrosionsdauer aufgetragen ist. Die untersuchten Legierungen sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt: The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which the corrosion loss (in mg / cm ² ) in artificial sea water at 90 ° C. is plotted as a function of the corrosion duration. The examined alloys are summarized in the following table:

CuCu 33 ZnZn AsAs SnSn AlAl 44th FeFe PP. DIN-
BezeichnungDIN-
description Legierungalloy 69,869.8 Restrest 0,0140.014 __ __ __ __ CuZn30CuZn30 1515th 70,970.9 Restrest 0,020.02 —- 0,100.10 0,040.04 1313th 70,570.5 Restrest 0,030.03 —- —- 0,200.20 0,070.07 1414th 76,676.6 Restrest 0,0160.016 —- 1,821.82 0,0050.005 0,0020.002 CuZn20AlCuZn20Al 99 77,577.5 Restrest 0,020.02 —- 1,91.9 0,30.3 0,10.1 6,26.2 70,770.7 Restrest 0,0280.028 1,151.15 —- —- —- CuZn28SnCuZn28Sn 66th 70,770.7 Restrest —- 1,151.15 —- 0,30.3 0,10.1 77th

Aus der Zeichnung geht eindeutig hervor, daß ein 15 Phosphor- und Eisenzusatz zu dem gewöhnlichen Zusatz von Phosphor und Eisen bei den drei Konden- CuZn30 (Legierung 15) dessen Verhalten so versatorwerkstoffen CuZn30, CuZn20Al und CuZn28Sn bessert (vgl. Legierung 14), daß es sich praktisch wie eine merkliche Verbesserung des Korrosionsverhai- das üblicherweise in Meerwasser eingesetzte Sondertens bewirkt. Es ist besonders beachtenswert, daß ein messing CuZn20Al (Legierung 9) verhält.It is clear from the drawing that an addition of phosphorus and iron to the usual one Addition of phosphorus and iron to the three condensers - CuZn30 (alloy 15) its behavior so versator materials CuZn30, CuZn20Al and CuZn28Sn improves (compare alloy 14) that it is practically like a noticeable improvement in the corrosion prevention of the special tendons usually used in seawater causes. It is particularly noteworthy that a brass behaves CuZn20Al (alloy 9).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Use of a phosphorus-containing brass alloy consisting of 95 to 63% copper, 0.04 to 0.25% phosphorus, 0.07 to 0.7% iron, the remainder being zinc, as a corrosion-resistant material for Heat transfer tubes, especially condenser tubes, especially for use in sea or brackish water.

2. Use of an alloy composed of

IO setting according to claim 1, which also contains 0.1 to 5%, preferably 0.5 to 2.5% aluminum, for the purpose according to claim 1.

3. Use of an alloy of the composition according to claim 1, which is still 0.1 to 3%, preferably Contains 0.5 to 1.5% tin for the purpose of claim 1.

4. Use of an alloy of the composition according to any one of claims 1 to 3, which still contains up to 0.1%, preferably 0.020 to 0.035% arsenic, for the purpose according to claim 1.