DE3311960A1 - Kupferlegierung fuer kuehler (radiatoren) - Google Patents
Kupferlegierung fuer kuehler (radiatoren)Info
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Description
DE-103
Nihon Kogyo Kabushiki Kaisha 10-1, Toranomon 2-chome, Minato-ku,
Tokyo, Japan
Kupferlegierung für Kühler (Radiatoren)
Die vorliegende Erfindung betrifft eine für die Herstellung
von Kühlern (Radiatoren) geeignete Kupferlegierung mit hervorragender Beständigkeit gegenüber korrodierenden Angriffen durch anorganische Salze enthaltendes Wasser.
Kupfer-Zink-Legierungen (Messing), die bekanntlich nicht nur
gute mechanische und Verarbeitungseigenschaften haben, sondern auch korrosionsbeständig sind, werden für die Herstellung von Kraftfahrzeugkühlern bevorzugt eingesetzt. Der Kühler nimmt von dem Motor ein umlaufendes flüssiges Kühlmittel
auf, um diesem Wärme zu entziehen; das Kühlmittel gelangt zurück zu der Maschine, um deren Temperatur zu beherrschen. Bei
einem Kühler ergeben sich Korrosionsprobleme von der normalerweise mit dem Kühlmittel in Kontakt stehenden Innenseite. Der
Kühler kann aber auch an seiner Außenseite korrodieren, während er Kraftfahrzeugemissionen, salzbeladener Luft entlang
der Küste oder SO2 und anderen Schadstoffen in Abgasen von
industriellen Anlagen ausgesetzt ist.
Die zunehmende Luftverschmutzung und andere korrodierende
Einflüsse haben die Lebensdauer von herkömmlichen Kühlern
aus Messing verkürzt, das typischerweise aus 65 Gew.% Kupfer
und 35 Gew.Z Zink besteht. Es liegt infolgedessen ein starkes Bedürfnis nach besser korrosionsbeständigen Werkstoffen
vor.
Aufgrund von Untersuchungen, die im Hinblick auf die vorstehend genannte Problemstellung durchgeführt wurden, wurden jetzt für die Herstellung von Kühlern geeignete Kupferlegierungen mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit entwickelt, die 25 bis 40 Gew.% Zink, 0,005 bis 0,070 Gew.%
Phosphor, 0,05 bis 1,0 Gew.% von jeweils Zinn und Aluminium sowie Rest Kupfer und unvermeidbare begleitende Verunreinigungen enthalten.
Nachstehend seien die Funktionen der die korrosionsbeständigen Kupferlegierungen nach der Erfindung bildenden Legierungselemente und die Gründe erläutert, weswegen ihre Anteile
auf die genannten Bereiche beschränkt sind. Kupfer und Zink, welche die Basis der vorliegenden Legierung darstellen, weisen hervorragende Verarbeitungsfähigkeit und mechanische Festigkeit auf und zeichnen sich auch durch besonders gute
Wärmeleitfähigkeit aus. Von diesen beiden Metallen ist Zink auf den vorstehend angegebenen Prozentbereich beschränkt,
weil weniger als 25 Gew.% Zink die Verarbeitungsfähigkeit der resultierenden Legierung beeinträchtigt und ein Anteil
von mehr als 40 Gew.% zu einer Ausscheidung der Beta-Phase in der Legierung führt, wodurch die Korrosionsbeständigkeit
und die Kaltverarbeitungsfähigkeit des Produktes nachteilig beeinflußt werden. Die zugesetzte Phosphormenge ist auf ei-
nen Bereich von 0,005 bis 0,07 Gew.% beschränkt, weil ein
Zusatz von weniger als 0,005 Gew.% der Legierung nicht die gewünschte verbesserte Korrosionsbeständigkeit verleiht, während ein Anteil von mehr als. 0,07 Gew.% zwar
die Korrosionsbeständigkeit der Legierung weiter erhöht, aber dazu neigt, eine interkristalline Korrosion zu begünstigen. Zinn, das im Bereich von 0,05 bis 1,0 Gew.%
zugesetzt wird, führt in Mengen von weniger als 0,05 Gew.% nicht zu einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, und der günstige Einfluß erreicht bei Werten
über 1,0 Gew.% eine Sättigung. Genau das gleiche gilt für Aluminium, dessen Anteil in gleicher Höhe liegt.
Das heißt, ein Aluminiumzusatz von weniger als 0,05 Gew.% sorgt nicht für die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit , während andererseits der Einfluß von
Aluminium bei einem Zusatz von mehr als 1,0 Gew.% in die Sättigung geht.
Vorzugsweise besteht die vorliegende Legierung im wesentlichen aus 27 bis 37 Gew.% Zink, 0,01 bis 0,04 Gew.%
Phosphor, 0,1 bis 0,5 Gew.% Zinn, 0,1 bis 0,5 Gew.% Aluminium, Rest Kupfer und begleitende Verunreinigungen.
Es wurden Legierungen unterschiedlicher Zusammensetzung entsprechend der Tabelle 1 erschmolzen. Die Legierungen
wurden heißgewalzt und dann unter geeigneter Wärmebehandlung zu 1 mm dicken Blechen kaltgewalzt. Nach einer letzten Wärmebehandlung bei 5000C während 30 min wurden die
Bleche Korrosionsbeständigkeitstests ausgesetzt.
ό ι ι
Für jeden Test wurde eine Lösung von 1,3 g Natriumhydrogencarbonat, 1,5 g Natriumsulfat und 1,6 g Natriumchlorid in
einem Liter Wasser auf 880C gehalten. Jede Testprobe wurde
in der Lösung eingetaucht gehalten, während Luft in einer Durchflußmenge von 100 ml/min 336 h lang eingeblasen wurde. Die Tiefe der Entzinkungskorrosion wurde gemessen, um
die Korrosionsbeständigkeit jeder Probe zu beurteilen.
| Tabelle | Probe | Zn | 1 | O | P | (in Gew./ | Al Cu |
| Konventionelle Legierung 1 | 30 | O | - | Sn | Rest | ||
| 2 | 35 | O | - | - | _ η | ||
| Erfindungsgem. Legierung 3 | 27 | O | ,005 | - | 0,05 ' | ||
| 4 | 35 | O | ,01 | 0,10 | 0,10 " | ||
| 5 | 30 | O | ,03 | 0,05 | 0,30 ' | ||
| 6 | 37 | O | ,02 | 0,10 | 0,50 ' | ||
| 7 | 35 | O | ,07 | 0,7 | 0,40 ' | ||
| 8 | 33 | O | ,03 | 1,0 | 0,80 " | ||
| 9 | 32 | O | ,05 | 0,10 | 0,30 " | ||
| " 10 | 38 | ,01 | 0,50 | 0,60 " | |||
| 11 | 30 | ,02 | 0,80 | 1,00 " | |||
| . " 12 | 35 | ,02 | 0,30 | 0,20 " | |||
| 0,20 | |||||||
ι ι juu
Die Tabelle 2 läßt deutlich erkennen, daß erfindungsgemäß
hergestellte Legierungen gegenüber Entzinkungskorrosion in hohem Maße widerstandsfähig sind.
Probe Tiefe der Entzinkungs
korrosion (um)
Konventionelle Legierung
ti
Erfindungsgemäße Legierung
It
It H It
tt H it it
it
| 1 | 113 |
| 2 | 140 |
| 3 | 18 |
| 4 | 15 |
| 5 | 12 |
| 6 | 11 |
| 7 | 10 |
| 8 | 13 |
| 9 | 10 |
| 10 | 16 |
| 11 | 12 |
| 12 | 12 |
Claims (1)
- PATENTANWALT DIPL.-ING'. GERHARD SCHWANELFENSTRASSE 32 . D-8OOO MÜNCHENDE-103Nihon Kogyo Kabushiki Kaisha10-1, Toranomon 2-chome, Minato-ku,Tokyo, JapanAnsprücheFür die Herstellung von Kühlern (Radiatoren) geeignete Kupferlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen besteht aus:25 bis 40 Gew.% Zink 0,005 bis 0,070 Gew.% Phosphor 0,05 bis 1,0 Gew.Z Zinn 0,05 bis 1,0 Gew.% AluminiumRest Kupfer und begleitende Verunreinigungen.Kupferlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen besteht aus:27 bis 37 Gew.% Zink 0,01 bis 0,04 Gew.% Phosphor 0,1 bis 0,5 Gew.% Zinn 0,1 bis 0,5 Gew.% AluminiumRest ' Kupfer und begleitende Verunreinigungen.FERNSPRECHER: 089/6012039 · TELEX: 522589 elp* d ■ KABEL1ELECTRICPATENTMuNCHEN
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