DE4324008A1 - Verwendung einer korrosionsbeständigen Legierung auf Kupferbasis - Google Patents

Verwendung einer korrosionsbeständigen Legierung auf Kupferbasis

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Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer korrosionsbestän­ digen Legierung auf Kupferbasis, die zusammengesetzt ist aus 2 bis 8% Zinn, 0,01 bis 1% mindestens eines Elements aus der Titan, Tantal und/oder Niob, Eisen und/oder Mangan, Mag­ nesium und Phosphor umfassenden Gruppe, gegebenenfalls bis zu 2,1% Silizium, Rest Kupfer einschließlich herstellungsbe­ dingter Verunreinigungen als Werkstoff für die Herstellung von Installationsrohren für den Sanitärbereich.
Für die zum Transport von kalten oder erwärmten Trinkwässern bestimmten Installationsrohre in einer zentralen Wasserver­ sorgung werden nahtlose Rohre eingesetzt, die vornehmlich aus phosphordesoxidiertem Kupfer mit einem maximalen Verunreini­ gungsgehalt von 0,1% bestehen.
Rohre aus Kupfer oder einer Legierung auf Kupferbasis weisen bei bestimmten Wasserqualitäten den Nachteil auf, daß Kup­ ferionen in fließendes oder stehendes Wasser abgegeben wer­ den.
Gemäß der im offiziellen Journal der EG-Kommission vom 30. August 1980 veröffentlichten Richtlinie des EG-Rates vom 15. Juli 1980 über die Qualitätsansprüche an zum menschlichen Verbrauch bestimmte Wässer ist der geforderte Maximalgrenz­ wert der Kupferionenabgabe an das Wasser 3 mg/l nach 12 Stun­ den Stagnation in der Rohrleitung. Bei dem Einsatz innenoxi­ dierter Kupferrohre für Normalwässer ergeben sich nach einer Veröffentlichung aus "Tribune de l eau", Vol. 41, Dezember 1988 (Nr. 4), Seiten 29 bis 35, bei etwa 2 mg/l liegende Ma­ ximalwerte.
Die bisher für Hausinstallationen verwendeten Qualitäts-Kup­ ferrohre erfüllen also vorstehende Anforderungen. Wegen der in der Praxis auftretenden Schwankungen in der Qualität der Trinkwässer ist man jedoch bestrebt, den Sicherheitsabstand zu vergrößern.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Kupferlegie­ rung für Installationsrohre zur Verfügung zu stellen, deren Legierungselemente weder einzeln noch in Kombination gesund­ heitsschädliche Eigenschaften aufweisen und die primär die Kupferionenabgabe an das Trinkwasser auch über einen langen Zeitraum entscheidend unter den geforderten Grenzwerten hält. Die aus der Kupferlegierung hergestellten Installationsrohre sollen ferner widerstandsfähig gegen Lochfraßkorrosion sein und darüber hinaus auch keine Spannungsrißkorrosion zeigen. Ferner sollte mit der Kupferlegierung eine wirtschaftliche Herstellung von Installationsrohren sowohl in Coil- als auch in Stangenform mit den üblicherweise verfügbaren Fertigungs­ anlagen für nahtlose Rohre möglich sein.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Un­ teransprüchen.
Durch die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung auf Kup­ ferbasis wird-insbesondere die Kupferionenabgabe der bisher für die zentrale Trinkwasserversorgung eingesetzten Installa­ tionsrohre aus Kupfer wesentlich reduziert und der Widerstand gegen Lochfraß- und Erosionskorrosion verbessert. Wie Lang­ zeituntersuchungen mit Trinkwässern mit einem pH-Wert im Be­ reich von 6,5 und 9,0 ergeben haben, erreicht die maximale Kupferionenlöslichkeit bei Installationsrohren aus der er­ findungsgemäß zu verwendenden Kupferlegierung überraschender­ weise nur einen Wert unterhalb von 1 mg/l.
Wirtschaftlich besonders vorteilhaft ist ferner, daß im we­ sentlichen auf bekannte Fertigungstechnologien für die Her­ stellung nahtloser Installationsrohre aus Kupfer zurückge­ griffen werden kann und nur wenige zusätzliche Fertigungs­ schritte, wie beispielsweise Glühbehandlungen zwischen den Kaltverformungsschritten, erforderlich sind.
Für den Fall, daß die Installationsrohre im weichgeglühten Zustand vorliegen, weist die Rohrinnenoberfläche zusätzlich eine oxidisch passvierte Schicht auf, die einen besonders hohen Widerstand gegen Korrosionsschäden, insbesondere gegen Lochfraß- und Erosionskorrosion, gewährleistet.
Die Reduzierung der Kupferionenlöslichkeit in Wasser beruht bei der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierung im wesent­ lichen auf einen Zinngehalt im Bereich von 2 bis 8%. Liegt der Zinngehalt oberhalb der Grenze von 8%, verliert die Le­ gierung ihre Duktilität und Probleme mit der Verarbeitung treten auf. Vorzugsweise sollte die Kupferlegierung 4 bis 6% Zinn aufweisen. Liegt der Zinngehalt unterhalb von 2%, ist die genannte Wirkung nicht mehr zufriedenstellend.
Ein Siliziumzusatz im Bereich von 0,5 bis 1,2% unterdrückt insbesondere in Gegenwart eines geringen Magnesium- und/oder Titangehalts die Kupferionenlöslichkeit besonders wirksam und verbessert die Korrosionsbeständigkeit.
Ein Titangehalt von 0,05 bis 0,1% verbessert ebenso wie ein Zusatz von Tantal und/oder Niob die Haftung und die Bestän­ digkeit der Passivierungsschicht. Setzt man jedoch mehr als 0,1% Titan zu, kann keine weitere Verbesserung erwartet werden.
Eisen und/oder Mangan können der Legierung bis zu maximal 0,8% zugesetzt werden, um den Korrosionsschutz der Legierung zu erhöhen. Ferner begünstigt ein Manganzusatz das Ausheilen verletzter Schutzschichten an der Innenoberfläche der Rohre.
Der erfindungsgemäß zu verwendenden Kupferlegierung kann mit besonderem Vorteil noch bis zu 15% Zink und/oder bis zu 8% Aluminium zugesetzt werden. Beide Komponenten können die aus dem höheren Preis der übrigen Legierungselemente resultieren­ de Verteuerung des Rohrwerkstoffs kompensieren, ohne die Wir­ kung auf die Kupferionenlöslichkeit oder Korrosionsbestän­ digkeit nachteilig zu verändern.
Oberhalb der Grenze von 15% Zink ist allerdings mit der Ge­ fahr einer Spannungsrisskorrosion zu rechnen, während bei Ge­ halten oberhalb von 8% Aluminium eine zweite Phase mit un­ günstiger Beeinflussung des Kaltverformungsverhaltens auf­ tritt.
Besonders günstig ist ein Zusatz von Magnesium von 0,01 bis 0,08%. Dieser führt einerseits vorteilhaft zu einer Desoxi­ dation der Schmelze mit der Folge, daß der Phosphorzusatz re­ duziert werden kann. Andererseits verbessert ein im Bereich von 0,01 bis 0,08 liegender Magnesiumzusatz die Korrosions­ beständigkeit der Kupferbasislegierung.
Die Herstellung und Verarbeitung der erfindungsgemäß zu ver­ wendenden Kupferlegierung kann ähnlich wie bei den üblichen Installationsrohren aus phosphordesoxidiertem Kupfer erfol­ gen.
Anhand von einigen Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden noch näher erläutert.
Die Zusammensetzung in Gew.% von sieben untersuchten Legie­ rungen ist in der Tabelle angegeben.
Die Beispiellegierungen wurden zunächst geschmolzen und dann zu Stangen gegossen. Über eine Warmumformung wurden die Stan­ gen dann zu Rohren weiterverarbeitet und anschließend bis auf die Endabmessung kaltverformt, wobei teilweise zwischen den Kaltverformungsschritten Zwischenglühungen durchgeführt wur­ den.
In einem weiteren Arbeitsschritt wurde die Innenoberfläche der Rohre mit einem Verfahren entfettet, wie es beispiels­ weise in der DE-A 32 07 135 beschrieben ist. Der Restkohlen­ stoffgehalt konnte nach der Entfettungsbehandlung mit 0,05 bis maximal 0,1 mg/dm² bestimmt werden.
An Testrohrabschnitten der Größe 15 × 1 × 250 mm, die senk­ recht stehend mit Trinkwasser gefüllt waren, wurde dann in einer mehrmonatigen Untersuchungsreihe die Kupferionenabgabe bestimmt. Hierzu wurde jeweils im 24-Stundentakt die abgege­ bene Kupfermenge in mg/l mit einem Absorptionsspektrometer gemessen. Der pH-Wert des verwendeten Trinkwassers betrug 7,6.
Die obere Grenze der Meßwerte für den Kupfergehalt im Trink­ wasser lag bei 1 mg/l.

Claims (9)

1. Verwendung einer korrosionsbeständigen Legierung auf Kup­ ferbasis, die aus folgenden Legierungsbestandteilen zu­ sammengesetzt ist
  • a) 2 bis 8%′ Zinn
  • b) 0,01 bis 1% mindestens eines Elements aus der Gruppe Titan, Tantal und/oder Niob, Eisen und/oder Mangan, Magnesium, Phosphor
  • c) gegebenenfalls bis zu 2,1% Silizium
  • d) Rest Kupfer einschließlich herstellungsbedingter Ver­ unreinigungen
als Werkstoff für die Herstellung von für den Sanitärbe­ reich bestimmten Installationsrohren, deren Rohrinnen­ oberfläche einen Restkohlenstoffgehalt von weniger als 0,1 mg/dm² aufweist.
2. Verwendung einer korrosionsbeständigen Legierung auf Kup­ ferbasis gemäß Anspruch 1, deren Zinngehalt 4 bis 6% be­ trägt, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.
3. Verwendung einer korrosionsbeständigen Legierung auf Kup­ ferbasis gemäß Anspruch 1 oder 2, die außerdem noch bis zu 15% Zink und/oder bis zu 8% Aluminium enthält, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.
4. Verwendung einer korrosionsbeständigen Legierung auf Kup­ ferbasis gemäß Anspruch 3, deren Kupferanteil durch 8 bis 10% Zink ersetzt ist, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.
5. Verwendung einer korrosionsbeständigen Legierung auf Kup­ ferbasis gemäß Anspruch 3 oder 4, deren Aluminiumgehalt 3,5 bis 4,5% beträgt, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.
6. Verwendung einer korrosionsbeständigen Legierung auf Kup­ ferbasis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, deren Silizi­ umgehalt 0,5 bis 1,2% beträgt, für den in Anspruch 1 ge­ nannten Zweck.
7. Verwendung einer korrosionsbeständigen Legierung auf Kup­ ferbasis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die minde­ stens ein Element der Gruppe 0,02 bis 0,1% Titan
0,02 bis 0,5% Tantal und/oder Niob
0,05 bis 0,8% Eisen und/oder Mangan
0,01 bis 0,08% Magnesium
bis zu 0,02% Phosphorenthält, mit der Maßgabe, daß der Gesamtgehalt dieser Elemente 0,8% nicht übersteigt, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.
8. Verwendung einer korrosionsbeständigen Legierung auf Kup­ ferbasis gemäß Anspruch 7, die mindestens ein Element aus der Gruppe 0,05 bis 0,08% Titan
0,05 bis 0,25% Tantal und/oder Niob
0,10 bis 0,55% Eisen und/oder Mangan
0,02 bis 0,05% Magnesium
0,005 bis 0,01% Phosphorenthält, wobei der Gesamtgehalt dieser Elemente zwischen 0,02 und 0,65 liegt, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19606162A1 (de) * 1996-02-20 1997-08-21 Wieland Werke Ag Verwendung einer Kupfer-Aluminium-(Zink)-Legierung als korrosionsbeständiger Werkstoff
EP1798298A1 (de) * 2005-12-14 2007-06-20 Gebr. Kemper GmbH + Co. KG Metallwerke Verwendung einer migrationsarmen Kupferlegierung sowie Bauteile aus dieser Legierung
EP2290114A1 (de) 2009-08-04 2011-03-02 Gebr. Kemper GmbH + Co. KG Metallwerke Wasserführendes Bauteil
US11427891B2 (en) * 2019-07-24 2022-08-30 Nibco Inc. Low silicon copper alloy piping components and articles

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012013817A1 (de) 2012-07-12 2014-01-16 Wieland-Werke Ag Formteile aus korrosionsbeständigen Kupferlegierungen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5675541A (en) * 1979-11-22 1981-06-22 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Copper alloy for water or hot water supply piping material and heat exchanger tube material
DE69319334T2 (de) * 1992-12-22 1999-04-08 Mitsubishi Materials Corp., Tokio/Tokyo Kalt- und warmwasserleitung hergestellt aus lochfrassbeständiger kupferlegierung

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19606162A1 (de) * 1996-02-20 1997-08-21 Wieland Werke Ag Verwendung einer Kupfer-Aluminium-(Zink)-Legierung als korrosionsbeständiger Werkstoff
DE19606162C2 (de) * 1996-02-20 2003-01-30 Wieland Werke Ag Verwendung einer Kupfer-Aluminium-Zink-Legierung als korrosionsbeständiger Werkstoff
EP1798298A1 (de) * 2005-12-14 2007-06-20 Gebr. Kemper GmbH + Co. KG Metallwerke Verwendung einer migrationsarmen Kupferlegierung sowie Bauteile aus dieser Legierung
WO2007068470A1 (de) * 2005-12-14 2007-06-21 Gebr. Kemper Gmbh + Co. Kg Metallwerke Migrationsarme kupferlegierung
EP2290114A1 (de) 2009-08-04 2011-03-02 Gebr. Kemper GmbH + Co. KG Metallwerke Wasserführendes Bauteil
US11427891B2 (en) * 2019-07-24 2022-08-30 Nibco Inc. Low silicon copper alloy piping components and articles

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