DE2353238C2

DE2353238C2 - Use of a phosphorus-containing brass alloy

Info

Publication number: DE2353238C2
Application number: DE19732353238
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Dr.Rer.Nat. 7919 Bellenberg Duerrschnabel
Original assignee: WIELAND-WERKE AG 7900 ULM
Current assignee: WIELAND-WERKE AG 7900 ULM
Priority date: 1973-10-24
Filing date: 1973-10-24
Publication date: 1975-09-11
Also published as: DE2353238B1; GB1437056A; FR2249173A1

Description

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X_t die noeh 04 bis 5%, vmfcäÄ für denX _t the noeh 04 to 5%, vm fcäÄ for the

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3, Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1, die »och 0,1 bis 3 %, vorzugsweise 0,5 bis 1,5% Zinc enthält, für den Zweck nesh Anspruch 1.3, using an alloy of the composition according to claim 1, the »och 0.1 to 3%, preferably Contains 0.5 to 1.5% zinc, for the purpose of claim 1.

4. Verwendung einer Legierung der Zusammen-Setzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die noch bis zu 0,1%, vorzugsweise 0,020 bis 0,035% Arsen enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.4. Use of an alloy of the composition according to one of claims 1 to 3, which is still up to 0.1%, preferably 0.020 to 0.035% Contains arsenic for the purpose of claim 1.

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer phosphorhaltigen Messinglegierung als korrosioesbeständiger Werkstoff für Wärmeübertragung*-, speziell Kondensatorrohre, insbesondere zum Einsatz in Meer- oder Brackwasser.The invention relates to the use of a phosphorus-containing brass alloy as a more corrosion-resistant one Material for heat transfer * -, especially condenser tubes, especially for use in sea or brackish water.

Als Werkstoffe für Kondensatorrohre sind eine Reihe von Messinglegierungen bekannt. Sie sind in DIN 1785 aufgeführt und haben folgende Zusammen-Setzung (Angaben ia Gewichtsprozent):As materials for condenser tubes are one Known range of brass alloys. They are listed in DIN 1785 and have the following composition (Specifications generally weight percent):

CuZn30CuZn30 Cu 70 (69 bis 71)Cu 70 (69 to 71) Zn 30 (Rest)Zn 30 (remainder) Zn RestZn rest As 4
FeAs 4
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) AsAs 0,020 bis 0,0350.020 to 0.035 Zn RestZn rest As-iAs-i <O,O35<O, O35 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) AsAs 0,020 bis 0,0350.020 to 0.035 re
As -re
As - <o!o35<o! o35 hPhP h Ph P I- PI- 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-PS 1 184 963 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 fU\- Kupfergehalts von 63 bis 80% die Warmumformbarkeit sehr stark beeinträchtigt.Phosphorus additions to brass alloys are also mentioned in DT-PS 1 184 963. The influence of phosphorus The corrosion resistance has not been examined there; it was just the cheap one Influence of a lead addition of 0.3 to 5% on the corrosion behavior of an aluminum brass shown. These lead-containing brass alloys are, however, technical for the manufacture of condenser tubes not suitable because the addition of lead in the intended range for copper content of 63 to 80% reduces the hot formability very badly affected.

Ef 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.Ef is the object of the invention, a phosphorus Specify brass alloy that has a significantly improved corrosion resistance compared to the known alloys and at the same time is well suited for the production 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 in 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 Festigkeitewerte 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/ein¹) in künstlichem Meerwasser von 90⁰C 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 / a ¹ ) in artificial seawater at 90 ^° C. is plotted as a function of the corrosion duration. The examined alloys are summarized in the following table:

23 63 23823 63 238

CaApprox 33 ZnZn AsAs SnSn AlAl 44th FeFe PP. Bm-Bm-
HMMPnmnii^HMMPnmnii ^ Legierungalloy 69,869.8 Restrest 0,0140.014 1515th 70,970.9 Restrest 0,020.02 —- —- 0,100.10 0,040.04 CuZn30CuZn30 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 99 77,577.5 Restrest 0,020.02 —- 1,91.9 0,30.3 0.10.1 CuZn20AlCuZn20Al 6,26.2 70,770.7 Restrest 0,0280.028 1,151.15 —- —- —- 66th 70,770.7 Restrest —- 1,151.15 —- 0,30.3 0,10.1 CuZn28SnCuZn28Sn 77th

Aus der Zeichaung geht eindeutig hervor, daß ein 15 Phosphor- und Eisenzusatz zu dem gewöhnlichenFrom the drawing it is clear that a 15 phosphorus and iron addition to the usual Zusatz von Phosphor und Eisen bei den drei Konden- CuZn30 (Legierung 15) dessen Verhalten so ver-Addition of phosphorus and iron to the three condensers - CuZn30 (alloy 15) whose behavior is so

satorwerkstoffen CuZn30, CuZn20Al und CuZn28Sn bessert (vgl. Legierung 14), daß es sich praktisch wieSatorwerkstoffe CuZn30, CuZn20Al and CuZn28Sn improves (see. Alloy 14) that it is practically like

eine merkliche Verbesserung des Korrosionsverhai- das üblicherweise in Meerwasser eingesetzte Sonder-a noticeable improvement in the corrosion prevention - the special-

tens bewirkt Es ist besonders beachtenswert, daß ein messing CuZn20Al (Legierung 9) verhältIt is particularly noteworthy that a brass behaves like CuZn20Al (alloy 9)

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

- •• ο j ss 53

1. Use of a phosphorus measuring device alloy consisting of 95 to 63% copper, 0.04 to 0.25% phosphorus, 0.07 to 0.7% sen, the remainder zinc as a corrosion-resistant material for Heat transfer tubes, especially condenser tubes, especially for Finsat / in Meer- or Brack