DE3241394A1 - Korrosionsbestaendige kupferlegierung - Google Patents
Korrosionsbestaendige kupferlegierungInfo
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- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
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Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Cu-Ni-Fe-Legierungen (Cupro-Nickel-Legierungen),
die als korrosionsbeständige Kupferlegierungen bekannt sind und eine besonders gute Erosionsbeständigkeit
gegenüber Meerwasser aufweisen.
Es ist bekannt, daß Cu-Ni-Fe-Legierungen eine gute Korrosionsbeständigkeit
besitzen und in großem Umfang für Wärmeaustauscher etc., die mit Meerwasser betrieben werden,
eingesetzt werden. Die Legierungen besitzen jedoch eine unzureichende Erosionsbeständigkeit gegenüber Meerwasser,
d. h. gegenüber der durch Meerwasser mit hoher Strömungsgeschwindigkeit
verursachten Erosion.
Es wurden einige Verbesserungen zur Lösung des Problems vorgeschlagen. Beispielsweise besteht eine Methode darin,
die Erosionsbeständigkeit gegenüber Meerwasser dadurch zu verbessern, daß man das in der Legierung vorhandene
Eisen in Form einer festen Lösung hält.
Damit das in der Legierung enthaltene Eisen in Form einer festen Lösung vorliegt, ist es notwendig, zur Vermeidung
einer Ausfällung des Eisens und zur Erzeugung der festen Lösung die Legierung von hohen Temperaturen mit Wasser
abzuschrecken. Aufgrund dieser Tatsache sind Größe und Form des Produkts wegen der notwendigen Wärmebehandlung
eingeschränkt, so daß beispielsweise große Produkte mit hohen Wandstärken nicht abgeschreckt werden können, so
daß in gewissen Fällen die angestrebte Verbesserung des Produkts nicht erreicht werden kann. Weiterhin zeigt die
ASTM-Legierung C70600, die Nickel in einer geringen Menge von etwa 10 Gew.-% enthält, keine ausreichende Erosionsbeständigkeit
gegenüber Meerwasser selbst dann, wenn das
BAD· ORIGINAL
3 2ΛΤ394
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER -he t'urukawa . . . 159 3"
Eisen als Folge des Abschreckvorgangs in Form einer festen Lösung vorliegt.
Im Fall der ASTM-Legierung C72200 ist es bekannt, der Cu-Ni-Fe-Legierung
Cr zuzusetzen, um ihre Erosionsbeständigkeit gegenüber Meerwasser zu verbessern. Da auch in diesem
Fall die Erosionsbeständigkeit nur dann erreicht wird, wenn das Chrom in Form einer festen Lösung enthalten
ist, macht diese Legierung ebenfalls die Anwendung einer Wärmebehandlung notwendig, wie es bei der Verwendung
von Eisen notwendig ist, was zur Folge hat, daß auch in diesem Fall die Größe und die Form der aus der Legierung
hergestellten Produkte begrenzt sind. Weiterhin muß die Legierung 15 Gew.-% oder mehr Ni und 0,3 Gew.-% oder
mehr Cr enthalten, um die angestrebten Eigenschaften zu erreichen. Dies hat zur Folge, daß die Legierung C72200
eine schlechtere Bearbeitbarkeit aufweist als die Legierung C70600, da sie einen höheren Nickelgehalt als die
Legierung C70600 (etwa 10 % Ni) aufweist und zusätzlich
20 Cr enthält.
Von der ASTM-Legierung C71640 ist bekannt, daß ihre Erosionsbeständigkeit
gegenüber Meerwasser dadurch gesteigert werden kann, daß man den Nickelgehalt auf etwa 30
Gew.-% steigert und die Menge von Eisen bzw. Mangan auf jeweils etwa 2 Gew.-% einstellt. Die Legierung zeigt jedoch
eine wesentlich schlechtere Bearbeitbarkeit als die Legierung C70600, da sie einen höheren Gehalt an Nickel
und Eisen als die Legierung C70600 aufweist. Weiterhin zeigt die Legierung C71640 eine schlechtere Bearbeitbarkeit
als die ASTM-Legierung C71500, die eine ähnliche Menge Nickel enthält, da sie einen größeren Eisengehalt als
die letztere Legierung aufweist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit dar-
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEIÖTBR
•The Fi>rdkav,a ... 1593
in, eine korrosionsbeständige Kupferlegierung anzugeben,
die gut bearbeitet werden kann und auch ohne die Anwendung der oben erwähnten Wärmebehandlung eine ausgezeichnete
Erosionsbeständigkeit aufweist und die insbesondere eine wesentlich bessere Erosionsbeständigkeit zeigt als
herkömmliche Legierungen, wenn das Eisen durch die oben erwähnte Wärmebehandlung in Form einer festen Lösung vorliegt.
Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die korrosionsbeständige Kupferlegierung gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche
betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstands.
Die erfindungsgemäße korrosionsbeständige Kupferlegierung
kann für die Herstellung von beliebigen Teilen verwendet werden, die mit Cu-Ni-Fe-Legierungen erodierendem Wasser,
normalerweise Meerwasser, in Kontakt kommen. Sie kann auch für Werkstücke verwendet werden, die mit beliebigem
anderem Salzwasser oder Schmutzwasser in Berührung kommen, wie konzentriertes Meerwasser, Flußwasser, Seewasser, Regenwasser,
Brunnenwasser etc.
Wenngleich es bekannt ist, daß Cu-Ni-Legierungen in ihrer Erosionsbeständigkeit dadurch verbessert werden können,
daß man geringe Mengen Eisen zusetzt, zeigen die erfindungsgemäßen Legierungen eine deutliche Verbesserung
der Erosionsbeständigkeit, die nicht durch die Zugabe von Eisen allein erreicht werden kann, sondern nur
durch die gleichzeitige Zugabe von Eisen und einem oder mehreren Elementen aus der Indium, Palladium und Platin
umfassenden Gruppe.
Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gezeigt. Die einzige
ORIGINAL
TER MEER · MÜLLER · STE1NMEISTEP The Furukawa ... 1593 '
-T-
Figur zeigt eine durch Auftragen des Nickelgehalts in Gewichtsprozent auf die Abszisse und
des Eisengehalts in Gewichtsprozent auf die Ordinate erhaltene Kurvendarstellung, wobei
der schraffiert dargestellte Bereich die erfindungsgemäß angewandten Mengenverhältnisse
von Nickel und Eisen wiedergibt.
Die erfindungsgemäße Legierung besteht im wesentlichen
aus
4,5 bis 32 Gew.-% Ni und
0,3 bis 2,5 Gew.-% Fe -
in den durch den schraffierten Bereich der Figur definierten
Mengenverhältnissen;
einem oder mehreren Elementen aus der 0,01 bis 1,0 Gew.-% In,
0,003 bis 0,2 Gew.-% Pd und
0,003 bis 0,1 Gew.-% Pt
umfassenden Gruppe; und
einem oder mehreren Elementen aus der 0,01 bis 1,0 Gew.-% In,
0,003 bis 0,2 Gew.-% Pd und
0,003 bis 0,1 Gew.-% Pt
umfassenden Gruppe; und
Kupfer und herstellungsbedingten normalen Verunreinigungen
als Rest. Weiterhin kann die Legierung als zusätzlichen Bestandteil Mangan in einer Menge von nicht mehr
als 1,0 Gew.-% enthalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
besteht die Legierung aus
7,5 bis 15 Gew.-% Ni,
1,0 bis 2,0 Gew.-% Fe, einem oder mehreren Elementen aus der 30 0,1 bis 1,0 Gew.-% In,
1,0 bis 2,0 Gew.-% Fe, einem oder mehreren Elementen aus der 30 0,1 bis 1,0 Gew.-% In,
0,01 bis 0,2 Gew.-% Pd und 0,01 bis 0,1 Gew.-% Pt umfassenden Gruppe und
Kupfer und herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest. Weiterhin kann diese Legierung Mangan in einer Men-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER· : *: Tjtie Fujikawa ... 159 3
ge von nicht mehr als 1,0 Gew.-% enthalten.
Wenn eine besonders hohe Erosionsbeständigkeit gefordert
ist, wie dann, wenn die Legierung mit konzentriertem Meerwasser in Berührung kommt, welches Sand enthält, besteht
die erfindungsgemäße Legierung vorzugsweise im wesentlichen
aus
28 bis 32 Gew.-% Ni,
0,4 bis 1,0 Gew.-% Fe, 10 einem oder mehreren Elementen aus der 0,1 bis 1,0 Gew.-% In,
0,01 bis 0,2 Gew.-% Pd und
0,01 bis 0,1 Gew.-% Pt umfassenden Gruppe und
Kupfer und herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest. Auch diese Legierung kann gewünschtenfalls Mangan
in einer Menge von nicht mehr als 1,0 Gew.-% enthalten.
Wenn die erfindungsgemäße Legierung für Bauteile verwendet wird, die
eine Form besitzen, die es möglich macht, das Eisen durch Abschrecken in Form einer festen Lösung vorliegen zu lassen,
enthalten die erfindungsgemäßen Legierungen das Eisen vorzugsweise in Form einer festen Lösung und bestehen
im wesentlichen aus
25 4,5 bis 22 Gew.-% Ni, bevorzugter 7,5 bis 15 Gew.-% Ni,
1,3 bis 2,5 Gew.-% Fe, einem oder mehreren Elementen aus der 0,1 bis 1,0 Gew.-% In, 30 0,01 bis 0,2 Gew.-% Pd und
1,3 bis 2,5 Gew.-% Fe, einem oder mehreren Elementen aus der 0,1 bis 1,0 Gew.-% In, 30 0,01 bis 0,2 Gew.-% Pd und
0,01 bis 0,1 Gew.-% Pt umfassenden Gruppe und
Kupfer und herstellungsbedingten Verunreinigungen als
Rest. Auch diese Legierung kann gewünschtenfalls Mangan
in einer Menge von nicht mehr als 1,0 Gew.-% enthalten.
BAD ORIGiNAL
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER The FurukdWa ... 1593'
Der Nickelgehalt der erfindungsgemäßen Legierung kann auf
etwa 4,5 Gew.-% abgesenkt werden, beträgt jedoch vorzugsweise
7,5 Gew.-% oder mehr. Wenngleich die Erosionsbeständigkeit der Legierung mit zunehmendem Nickelgehalt erhöht
wird, nimmt ihre Bearbeitbarkeit etwas ab, so daß dann, wenn die Bearbeitbarkeit von großer Bedeutung ist, der
Nickelgehalt vorzugsweise auf 15 Gew.-% oder mehr vermindert wird.
Wenn keine besonders gute Erosionsbeständigkeit angestrebt wird, beträgt der Nickelgehalt der Legierung vorzugsweise 28 bis 32 Gew.-%, Wenn der Nickelgehalt jedoch
3 2 Gew.-% übersteigt, ergibt sich mit zunehmendem Nickelgehalt keine wesentliche Steigerung der Erosionsbestän-
digkeit mehr, so daß Nickelgehalte von mehr als 32 Gew.-% insbesondere aus Kostengründen nicht bevorzugt sind. Weiterhin
ist die wesentliche Verbesserung der Erosionsbeständigkeit, die durch die Wärmebehandlung erreicht wird,
mit der Eisen in die Form einer festen Lösung gebracht wird, auf den Fall begrenzt, da der Nickelgehalt im Bereich
von 4,5 bis 22 Gew.-% liegt, so daß sich bei einem Nickelgehalt von 22 Gew.-% oder mehr durch die Wärmebehandlung
kein deutlicher Effekt mehr erreichen läßt.
Bei der erfindungsgemäß erreichten bemerkenswerten Verbesserung der Erosionsbeständigkeit durch die Zugabe von
Eisen und die gleichzeitige Zugabe eines oder mehrerer Elemente aus der Indium, Palladium und Platin umfassenden
Gruppe hängt die minimale Menge Eisen von dem Nickelgehalt ab, wobei in sämtlichen erfindungsgemäßen Legierungen
der Eisengehalt Werte aufweisen muß, die durch die Koordinaten des schraffierten Bereichs der Figur definiert
sind. Wenn mit anderen Worten der Nickelgehalt 4,5 Gew.-% beträgt, muß der Eisengehalt mindestens 1,25 Gew.-%
betragen, während dann, wenn der Nickelgehalt 32 Gew.-%
TER MEER - MÜLLER . STEINMEISTER " >'ihe ,J?Ur,UK,awa ... 1593
- 10 -
ausmacht, der Eisengehalt mindestens 0,3 Gew.-% betragen
muß. Weiterhin ist es bevorzugt, daß dann, wenn der Nikkelgehalt 7,5 bis 15 Gew.-% beträgt, der Eisengehalt
nicht weniger als 1,0 Gew.-% beträgt, während dann, wenn der Nickelgehalt im Bereich von 28 bis 32 Gew.-% liegt,
der Eisengehalt nicht weniger als 0,4 Gew.-% beträgt. Um durch eine Wärmebehandlung eine bemerkenswerte Verbesserung
der Erosionsbeständigkeit durch Ausbilden einer festen Lösung des Eisens zu erreichen, darf der Eisengehalt
nicht weniger als 1,3 Gew.-% betragen. Da bei einem Eisengehalt von mehr als 2,5 Gew.-% eine Spaltkorrosion
möglich ist, enthalten die erfindungsgemäßen Legierungen
Eisen nicht in einer Menge von mehr als 2,5 Gew.-% und vorzugsweise in einer Menge von 2,0 Gew.-% oder weniger.
Wenn Nickel in einer Menge von 28 bis 32 Gew.-% vorhanden
ist, verschlechtert die Zugabe von Eisen in einer Menge von mehr als 1,0 Gew.-% die Bearbeitbarkeit der Legierung.
Daher beträgt der Eisengehalt vorzugsweise nicht mehr als 1,0 Gew.-%.
Die Figur der beigefügten Zeichnung zeigt eine graphische Darstellung; in der die Beziehung zwischen dem Nickelgehalt
und dem Eisengehalt durch Auftragen der Nickelmenge (in Gew.-%) auf der Abszisse und der Eisenmenge (in Gew,-
25 %) auf der Ordinate dargestellt ist.
Im Hinblick auf die einzeln oder in Kombination verwendeten Elemente Indium, Palladium und Platin ist zu bemerken,
daß bei Mengen von 0,01 Gew.-% In, 0,003 Gew.-% Pd und 0,003 Gew.-% Pt eine wirksame Steigerung der Erosionsbeständigkeit der Legierung erreicht wird, Mengen von 0,1
bis 1,0 Gew.-% In, 0,01 bis 0,2 Gew.-% Pd und 0,01 bis 0,1 Gew.-% Pt stärker bevorzugt sind. Wenngleich die Zugabe
dieser Elemente die Erosionsbeständigkeit in Abhängigkeit von der Menge dieser Elemente in bemerkenswerter
TER MEER ■ MÜLLER ■ STEINMEISTER 'i'he Furukawa ... 1593'
- 11 -
Weise verbessert, kann durch die Zugabe dieser kostspieligen Metalle in einer Menge oberhalb der angegebenen Obergrenzen
keine weitere Steigerung der Erosionsbeständigkeit erreicht werden, so daß größere Mengen aus Kostengründen
nachteilig sind.
Die gegebenenfalls mögliche Zugabe von Mangan in einer Menge von nicht mehr als 1,0 Gew.-% beruht auf der Erkenntnis, daß die Zugabe von Mangan zu einer Cu-Ni-Fe-Le-
gierung bekanntlich zu einer Verbesserung der Gießbarkeit und der Bearbeitbarkeit führt, ohne daß dadurch eine Beeinträchtigung
der Korrosionsbeständigkeit verursacht wird, so' daß die Zugabe von Mangan in einer Menge von nicht mehr
als 1,0 Gew.-% zu den erfindungsgemäßen Legierungen ebenfalls
die Korrosionsbeständigkeit nicht beeinträchtigt.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Legierungen Verunreinigungen,
wie Sn, Pb, Zn etc., die normalerweise in Kupfermetallen vorhanden sind, und Desoxidationsmittel,
wie Ti, Zr, Al, Si, Mg etc. enthalten, wobei die Gesamtmenge
dieser verunreinigenden Elemente vorzugsweise weniger als 0,5 Gew.-% beträgt und keine Nachteile mit sich
bringt.
Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der
Erfindung.
In den nachfolgenden Tabellen I und II sind erfindungsgemäße
Legierungen, von den erfindungsgemäßen Legierungen verschiedene Legierungen und herkömmliche Legierungen angegeben,
die zu Vergleichszwecken ebenfalls Korrosionsbeständigkeitsuntersuchungen unterworfen wurden.
BAD ORIGINAL
TER MEER · MÜLLER · STElNMEl^TeR : *·' The S'jrükawa ... 1593
- 12 -
Zur Herstellung dieser Legierungen wurden zunächst Elektrolytkupfer
und Elektrolytnickel in einem Magnesiumoxidtiegel in einer Luftatmosphäre geschmolzen, wonach verschiedene
Elemente in definierter Menge in Form einer Mutterlegierung, d. h. Cu-Fe-, Cu-In-, Cu-Pd-, Cu-Pt- und
Cu-Mn-Legierungen zugesetzt und desoxidiert wurden. Die in dieser Weise erhaltenen Legierungen wurden in Metallformen
vergossen, wonach die erhaltenen Gußbarren durch Warmwalzen und Kaltwalzen zu Blechen mit einer Dicke von
1 mm verarbeitet wurden. Die Zusammensetzung der bei einer Temperatur von 7000C geglühten Legierungsbreche sind in der
Tabelle I wiedergegeben, während die Zusammensetzung der Legierungsbleche, die bei einer Temperatur von 9000C mit
Wasser abgeschreckt wurden, in der Tabelle II angegeben ist. Diese Logierungsbleche wurden einem Erosionstest unterworfen
unter Verwendung einer Düsentestvorrichtung des Typs B.N.F.M.R.A. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind
ebenfalls in den Tabellen I und II angegeben.
Der Test erfolgt mit Hilfe einer 3 %-igen NaCl-Lösung,
dir während 30 Tagen mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 8,5 m/s in Form einer Mischung mit 3 Vol.-% Luft auf die Blechproben einwirken gelassen wird. Die Strömungsgeschwindigkeit
von 8,5 m/s ist die Lösungsgeschwindigkeit, die üblicherweise bei herkömmlichen Cu-Ni-Fe-Legierungen
eine Erosion hervorruft. Dann mißt man die maximale Erosionstiefe und den Gewichtsverlust pro Einheitsfläche.
Wie aus der nachfolgenden Tabelle I hervorgeht, zeigen die
erfindungsgemäßen Legierungen der Nr. 1 bis 29, die einen
oder mehrere Vertreter aus der In, Pd und Pt umfassenden Gruppe enthalten, eine deutliche Erosionsbeständigkeit,
dio sich durch eine Verminderung der Korrosionstiefe und
des Gcwichtsverlusts in sämtlichen Fällen bei einem Nickelgehalt von 5 Gew.-%, 10 Gew.-%, 20 Gew.-% und 30 Gew.-I im
BAD
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER "i'he Furuk-iwa ... 1593
- 13 -
Vergleich zu den herkömmlichen Legierungen der Nr. 37 bis 40 ablesen läßt.
Tm Gegensat?, dazu zeigen die Vorql oi chsl egi orungen , bei.
denen im Vergleich zu den erfindungsgernäßen Legierungen
bei der Legierung Nr. 30 der Nickelgehalt vermindert ist, bei den Legierungen 31 und 32 der Eisengehalt vermindert
ist, bei der Legierung Nr. 33 der Eisengehalt erhöht ist und bei den Legierungen der Nr. 34 bis 36 die Menge an In,
Pd bzw. Pt vermindert ist, eine Zunahme der Korrosionstiefe und des Gewichtsverlusts als Folge der Erosion, so daß
erkennbar ist, daß aufgrund dieser Abweichungen von der erfindungsgemäßen Legierung die erfindungsgemäß erreichte
Erosionsbeständigkeit nicht erzielt werden kann.
Wie bereits erwähnt, machen die erfindungsgemäßen Legierungen
keine besondere Wärmebehandlung etc. notwendig, um die Erosionsbeständigkeit zu steigern und die Bearbeitbarkeit
der herkömmlichen Cu-Ni-Fe-Legierungen zu erreichen,
da kein Unterschied in den Bestandteilen besteht, mit der Ausnahme der Zugabe einer sehr geringen Menge eines
oder mehrerer Elemente aus der In, Pd und Pt umfassenden Gruppe.
Wie von den in der Tabelle II angegebenen Ergebnissen abzulesen ist, zeigen die erfindungsgemäßen Legierungen, die
Ni in einer Menge von 5 Gew.-%, 10 Gew.-% bzw. 20 Gew.-%
und Eisen in einer Menge im Bereich von 1,3 bis 2,5 Gew.-% enthalten, beim Abschrecken mit Wasser von 9000C im Vergleich
zu den in der Tabelle I angegebenen erfindungsgemäßen
Legierungen gleicher Zusammensetzung eine beträchtliche Verminderung der Erosionstiefe und damit eine deutliche
Verbesserung der Erosionsbeständigkeit als Folge der Tatsache, daß das Eisen durch den Abschreckvorgang in Form
einer festen Lösung in der Legierung enthalten ist. Weiter-
BAD ORSGSNAL
TER MEER · MÜLLER · STEINME!£TER '■ The Purukav/a ... 159 3
- 14 -
hin ist aus der Tabelle II erkennbar, daß die erfindungsgemäßen Legierungen, die Nickel in einer Menge von 5 Gew.-%,
10 Gew.-% und 20 Gew.-% und Eisen in einer Menge im Bereich
von 1,3 bis 2,5 Gew.-% enthalten, im Vergleich zu den herkömmlichen Legierungen der Nr. 56 bis 59, die der
gleichen Wärmebehandlung unterworfen worden sind, eine deutliche Überlegenheit in der Erosionsbeständigkeit, so
daß die erfindungsgemäßen Legierungen den herkömmlichen Legierungen in ihrer Verbesserung der Erosionsbeständigkeit
durch die Wärmebehandlung deutlich überlegen sind.
Weiterhin ist aus der Tabelle II zu entnehmen, daß die erfindungsgemäßen
Legierungen der Nr. 45, 51 und 53 bis 55, die Eisen in einer Menge von weniger als 1,3 Gew.-I und
Nickel in einer Menge von mehr als 22 Gew.-% enthalten, '3 kaum Unterschiede in der Korrosionstiefe oder des Gewichtsverlusts
im Vergleich zu den erfindungsgemäßen Legierungen der Nr. 7, 21, 25, 26 und 28, die die gleichen
Bestandteile wie in der Tabelle I angegeben enthalten, zeigen, so daß erkennbar ist, daß die Legierungen vorzugsweise
einen Nickelgehalt von 4,5 bis 22 Gew.-% und einen Eisengehalt von 1,3 bis 2,5 Gew.-I aufweisen müssen,
falls die Legierungen der Abschreckbehandlung unterworfen werden. Wenngleich die Tabelle II Beispiele verdeutlicht,
bei denen ein Abschrecken mit Wasser durchgeführt worden ist, versteht es sich, daß auch andere Verfahren angewandt
werden können, mit denen das Eisen in die Form einer festen Lösung gebracht werden kann.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, behalten die erfindungsgemäßen Legierungen die gleich gute Bearbeitbarkeit
wie die herkömmlichen Cu-Ni-Fe-Legierungen bei und zeigen eine deutliche Verbesserung der Erosionsbeständigkeit
durch die Wärmebehandlung und besitzen auch dann, wenn sie keiner Wärmebehandlung unterworfen worden
sind, eine bemerkenswerte Erosionsbeständigkeit, so daß
BAD ORIGINAL
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER The Furukawa ... 1593
- 15 -
ein ausgezeichneter Antikorrosionsoffekt ohne Begrenzung
bezüglich der Größe und der Form der Produkte im Vergleich zu herkömmlichen Cu-Ni-Fe-Legierungen erreicht
werden kann. Demzufolge lassen sich die erfindungsgemäßen Legierungen mit besonderem Vorteil für Wärmeaustauscher
und andere Bauteile verwenden, die unter Bedingungen eingesetzt werden, bei denen aus herkömmlichen Cu-Ni-Fe-Legierungen
hergestellte Werkstücke der Erosion unterliegen.
BAD ORIGINAL
Legierung | Nr. | Ni | Zu Pe |
sammens . In |
etzung Pd |
(Gew.-% Pt |
) Mn |
Cu | Maximale Korro sionstiefe (mm) |
Gewichtsver lust (ing/cm2) |
Erfindungs gemäße Le gierung |
1 | 4,9 | 1,33 | 0,01 | - | - | - | Rest | 0,17 | 8,7 |
ti | 2 | 5,1 | 1,81 | 0,95 | - | - | 0,71 | Rest | 0,09 | 6,4 |
Il | 3 | 5,0 | 1,23 | - | 0,005 | - | 0,72 | Rest | 0,15 | 7,0 |
ft | 4 | 4,8 | 1,78 | - | 0,200 | - | - | Rest | 0,07 | 5,8 |
Il | 5 | 5,0 | 1,51 | - | - | 0,005 | - | Rest | 0,14 | 7,2 |
π | 6 | 5,2 | 1,53 | 0,51 | 0,11 | 0,10 | 0,68 | Rest | 0,06 | 5,8 |
Il | 7 | 10,2 | 0,83 | 0,01 | - | - | 0,75 | Rest | 0,12 | 6,1 |
11 | 8 | 9,8 | 1,54 | 0,12 | - | - | - | Rest | 0,04 | 4,9 |
U | 9 | 9,9 | 1,55 | 0,98 | - | - | 0,70 | Rest | <0,02 | 3,9 |
Il | 10 | 10,5 | 2,01 | 0,23 | - | - | 0,73 | Rest | 0,03 | 4,8 |
ft | 11 | 10,0 | 0,82 | - | 0,03 | - | - | Rest | 0,11 | 6,6 |
It | 12 | 10,1 | 1,50 | - | 0,01 | - | - | Rest | 0,03 | 3,5 |
ti | 13 | 10,3 | 1,51 | - | 0,15 | - | 0,69 | Rest | <0,02 | 3,4 |
II | 14 | 9,7 | 2,03 | - | 0,02 | - | 0,71 | Rest | <0,02 | 3,1 |
π | 15 | 10,0 | 1,54 | - | - | 0,003 | - | Rest | 0,12 | 5,5 |
it | 16 | 9,9 | 1,51 | - | - | 0,05 | 0,74 | Rest | <0,02 | 3,1 |
ti | 17 | 10,2 | 1,50 | 0,14 | 0,01 | - | - | Rest | <0,02 | 3,6 |
11 | 18 | 10,3 | 1,49 | 0,01 | 0,003 | 0,003 | - | Rest | 0,09 | 4,1 |
ft | 19 | 21,1 | 0,79 | 0,11 | - | - | 0,77 | Rest | <0,02 | 3,6 |
It | 20 | 20,5 | 1,47 | 0,01 | - | - | - | Rest | 0,10 | 4,5 |
It | 21 | 20,3 | 0,80 | - | 0,01 | - | - | Rest | < 0,02 | 3,3 |
m ζ
co
w rc
■ti
TABELLE I (Fortsetzung)
Pi
Legierung | Nr. | Ni | Zu Fe |
sammens In |
etzung Pd |
(Gew.-5 Pt |
Mn | Cu | Maximale Korro sionstiefe (rtm) |
Gewichtsver lust (mg/cm2) |
Erfindungs- g^mäße Le gierung Il |
22 23 |
21,0 20,1 |
1,50 0,85 |
- | 0,12 | 0,01 | 0,70 0,73 |
Rest Rest |
<0,02 <0,02 |
3,7 3,6 |
Il | 24 | 30,5 | 0,45 | 0,12 | - | - | 0,72 | Rest | <0,02 | 3,1 |
Il | 25 | 31,3 | 0,50 | - | 0,01 | - | 0,65 | Rest | <0,02 | 2,7 |
Il | 26 | 31,0 | 2,05 | - | 0,02 | - | - | Rest | <0,02 | 3,0 |
Il | 27 | 30,2 | 0,51 | - | - | 0,01 | - | Rest | <0,02 | 3,3 |
η | 28 | 30,9 | 0',5 0 | 0,10 | 0,01 | - | - | Rest | <0,02 | 2,9 |
Il | 29 | 31,0 | 2,01 | 0,01 | 0,003 | 0,003 | 0,70 | Rest | 0,05 | 3,5 |
Vergleichs- leqierung |
30 | 4,1 | 1,50 | 0,55 | - | - | 0,71 | Rest | 0,38 | 12,4 |
11 | 31 | 10,9 | 0,19 | 1,01 | - | - | 0,74 | Rest: | 0,31 | 20,8 |
If | 32 | 9,5 | 0,18 | - | 0,17 | - | 0,70 | Rest | 0,47 | 23,7 |
ti | 33 | 10,1 | 3,01 | 0,50 | - | - | 0,67 | Rest: | 0,58 | 9,9 |
11 | 34 | 9,8 | 1,55 | - | 0,001 | - | 0,72 | Rest | 0,35 | 10,1 |
Il | 35 | 10,3 | 1,51 | - | - | 0,001 | 0,73 | Rest | 0,33 | 9,2 |
Il | 36 | 10,0 | 1,52 | 0,005 | - | - | - | Rest | 0,38 | 9,6 |
Herkömmli che Legie rung Il |
37 38 |
5,3 10,1 |
1,50 1,51 |
- | - | - | 0,69 0,72 |
Rest Rest |
1,0 0,45 |
17,6 10,5 |
11 | 39 | 20,7 | 0,82 | - | - | - | 0,70 | Rest | 0,23 | 8,1 |
ti | 40 | 31,5 | 0,50 | - | - | 0,7 3 | Rest | 0,21 | 7,4 |
C t-.
Ul VD U)
Nr. | Ni | Legierungen von 900 C | sammens In |
etzung Pd |
mit Wasser abgeschreckt | Mn | Cu | Maximale Korro sionstiefe (mm) |
Gewi chtsver- lust (nig/cm2) |
|
Legierung | 41 42 |
4,9 5,1 |
Zu Fe |
0,01 0,95 |
- | (Gew.-% Pt |
0,71 | Rest Rest |
0,11 0,04 |
5,1 3,9 |
Erfindungs- gem. Legierung Il |
43 | 4,8 | 1,33 1 ,81 |
- | 0,20 | - | - | Rest | 0,04 | 3,1 |
Il | 44 | 5,0 | 1,78 | - | - | - | - | Rest | 0,10 | 4,5 |
Il | 45 | 10,2 | 1,51 | 0,01 | - | 0,005 | 0,75 | Rest | 0,09 | 5,3 |
It | 46 | 9,8 | 0,83 | 0,12 | - | - | - | Rest | <0,02 | 2,7 |
Il | 47 | 10,1 | 1,54 | - | 0,01 | - | - | Rest | <0,02 | 2,4 |
π | 48 | 9,7 | 1,50 | - | 0,02 | - | 0,71 | Rest | <0,02 | 2,1 |
Il | 49 | 10,0 | 2,03 | - | - | - | - | Rest | 0,05 | 2,9 |
It | 50 | 20,5 | 1,54 | 0,01 | - | 0,03 | - | Rest | 0,03 | 2,5 |
11 | 51 | 20,3 | 1,47 | - | 0,01 | - | - | Rest | <0,02 | 3,4 |
Il | 52 | 21,0 | 0,80 | - | 0,12 | - | 0,70 | Rest | <0,02 | 2,7 |
H | 53 | 31,3 | 1 ,50 | - | 0,01 | - | 0,65 | Rest | <0,02 | 3,0 |
Ii | 54 | 31,0 | 0,50 | - | 0,02 | - | - | Rest | <0,02 | 2,7 |
Il | 55 56 57 |
30,9 5,3 10,1 |
2,05 | 0,10 | 0,01 | - | 0,69 0,72 |
Rest Rest Rest |
<0,02 0,43 0,18 |
3,0 11,2 5,8 |
Il Herkönmli- che Legie rung It |
58 | 20,7 | 0,50 1,50 1,51 |
- | - | - | 0,70 | Rest | 0,25 | 7,6 |
It | 59 | 31,5 | 0,82 | - | - | - | 0,73 | Rest | 0,17 | 7,5 |
ti | 0,50 | - | ||||||||
Claims (10)
1. Korrosionsbeständige Kupferlegierung bestehend im
wesentlichen aus
5 4,5 bis 32 Gew.-VNi und
5 4,5 bis 32 Gew.-VNi und
0,3 bis 2,5 Gew.-% Fe
in den durch den schraffierten Bereich der Figur definierten
Mengenverhältnissen;
einem oder mehreren Elementen aus der 10 0,01 bis 1,0 Gew.-% In,
einem oder mehreren Elementen aus der 10 0,01 bis 1,0 Gew.-% In,
0,003 bis 0,2 Gew.-% Pd und
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER ; " -'he -iurukawa . . . 1593
0,003 bis 0,1 Gew.-% Pt,
umfassenden Gruppe; und
Cu und herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest.
umfassenden Gruppe; und
Cu und herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest.
2. Korrosionsbeständige Kupferlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
zusätzlich nicht mehr als 1,0 Gew.-% Mn enthält.
3. Korrosionsbeständige Kupferlegierung bestehend im
wesentlichen aus
7,5 bis 15 Gew.-% Ni, 1,0 bis 2,0 Gew.-% Fe, einem oder mehreren Elementen aus der
0,1 bis 1,0 Gew.-% In, 15 0,01 bis 0,2 Gew.-% Pd und
0,01 bis 0,1 Gew.-% Pt
umfassenden Gruppe und
Kupfer und herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest.
umfassenden Gruppe und
Kupfer und herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest.
4. Korrosionsbeständige Kupferlegierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie
zusätzlich nicht mehr als 1,0 Gew.-% Mn enthält.
5. Korrosionsbeständige Kupferlegierung bestehend im
wesentlichen aus
28 bis 32 Gew.-% Ni, 0,4 bis 1,0 Gew.-% Fe,
einem oder mehreren Elementen aus der 0,1 bis 1,0 Gew.-% In,
30 0,01 bis 0,2 Gew.-% Pd und
0,01 bis 0,1 Gew.-% Pt
umfassenden Gruppe und
Kupfer und herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest.
umfassenden Gruppe und
Kupfer und herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest.
6. Korrosionsbeständige Kupferlegierung nach Anspruch
BAD ORIGINAL
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ] he Furakdwa . . . 1593'
5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich nicht mehr als 1,0 Gew.-% Mn enthält.
7. Korrosionsbeständige Kupferlegierung bestehend im
wesentlichen aus
4,5 bis 22 Gew.-% Ni,
1,3 bis 2,5 Gew.-% Fe, einem oder mehreren Elementen aus der 0,1 bis 1,0 Gew.-% In, 10 0,01 bis 0,2 Gew.-% Pd und
1,3 bis 2,5 Gew.-% Fe, einem oder mehreren Elementen aus der 0,1 bis 1,0 Gew.-% In, 10 0,01 bis 0,2 Gew.-% Pd und
0,01 bis 0,1 Gew.-% Pt
umfassenden Gruppe und "
Kupfer und herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest,
wobei das Eisen in Form einer festen Lösung in einer Matrix der Kupferlegierung vorliegt.
8. Korrosionsbeständige Kupferlegierung nach Anspruch
7, dadurch gekenn ζ eich net, daßsie
zusätzlich nicht mehr als 1,0 Gew.-% Mn enthält.
9. Korrosionsbeständige Kupferlegierung nach Anspruch
7,dadurch gekennzeichnet, daß ihr Ni-Gehalt 7,5 bis 15 Gew.-% beträgt.
10. Korrosionsbeständige Kupferlegierung nach Anspruch
8, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Ni-Gehalt 7,5 bis 15 Gew.-% beträgt.
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US2215905A (en) * | 1939-03-29 | 1940-09-24 | Int Nickel Co | Pressure casting |
DE848708C (de) * | 1944-02-11 | 1952-09-08 | Wieland Werke Ag | Verwendung von Kupfer-Zink-Legierungen fuer auf Gleitung beanspruchte Maschinenteile |
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BE758938A (fr) * | 1969-11-13 | 1971-05-13 | Int Nickel Ltd | Elements structuraux d'alliages a base de cuivre-nickel |
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FR2457905A1 (fr) * | 1979-05-30 | 1980-12-26 | Olin Corp | Alliage a base de cuivre, resistant a la corrosion, pour tuyaux d'echangeurs de chaleur |
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