DE4417455A1 - Korrosionsbeständiges Rohr mit inneren Oxidschichten - Google Patents
Korrosionsbeständiges Rohr mit inneren OxidschichtenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein korrosionsbeständiges Rohr aus
einer Kupferlegierung, das durch mindestens eine Oxidschicht
geschützt ist.
Bringt man Kupfer in Kontakt mit wäßrigen Medien, löst sich
ein Teil des Kupfers im Wasser. Dieser vom wäßrigen Medium
(z. B. pH-Wert und Wasserhärte), dem Werkstoff (Legierungs
zusammensetzung, Gefüge und Oberflächenzustand) und den
Betriebsbedingungen (Stagnationsphasen Fließgeschwindig
keit, Rohrquerschnitt) abhängige Vorgang verläuft ohne
äußeren Eingriff solange, bis sich ein Gleichgewicht zwi
schen den in Lösung befindlichen Ionen und dem festen Metall
eingestellt hat. Unter ungünstigen Umständen führt der
Prozeß zu einer irreparablen Materialschädigung.
In der letzten Zeit hat die Diskussion der Kupferlöslichkeit
in Trinkwasserinstallationen sowohl aufgrund eines gesteiger
ten Umweltbewußtseins als auch mit Hinblick auf gebietsweise
schlechte Wasserqualitäten zugenommen.
In Deutschland gibt die Trinkwasserverordnung derzeit einen
Richtwert von max. 3 mg Cu/l vor. Aufgrund der anhaltenden
Diskussionen ist eine Absenkung dieses Richtwertes oder auch
die Einführung eines darunterliegenden Grenzwertes in
nächster Zeit wahrscheinlich. Der Richtwert von 3 mg Cu/l
und erst recht kleinere Grenzwerte können unter gewissen
Umständen (Neuinstallationen, schlechte Wasserqualität)
zumindest zeitweise überschritten werden.
Ein bekanntes Verfahren zur Erhöhung der Korrosionsbeständig
keit ist die Modifizierung des Ausgangsmaterials durch
Legierungsbildung. Diese Möglichkeit wird für spezielle
Anwendungsfälle wie stark verschmutzte Brauchwässer oder
auch Meerwasser genutzt. Je nach Art und Menge der Legierungs
elemente - in der Regel werden hier höher konzentrierte
Legierungen eingesetzt - ist das jedoch teuer und der
Werkstoff ist zwangsläufig schwieriger umformbar als reines
Kupfer, was außerdem die Produktionskosten erhöht.
Andere Verfahren beschränken sich auf den Oberflächenschutz.
In der Zeitschrift "Tube & Pipe Technology", Mai/Juni 1989,
S. 19 bis 21 wird eine Innenverzinnung von Rohren beschrie
ben. An anderer Stelle wird ein Verfahren beschrieben (DE-OS 41 10 584),
bei dem während des Ziehvorgangs durch Polymeri
sation, Polyaddition oder Polykondensation eine Kunststoff
schicht auf die Rohrinnenfläche aufgebracht wird. Eine
definierte Aufbringung solcher Schichten mit gleichmäßiger
Dicke ist schwierig und bei großen Rohrlängen nicht prakti
kabel. Außerdem ist zu befürchten, daß sich diese Schichten
infolge Wärmeeinbringung, beispielsweise beim Löten oder
Warmbiegen, nachteilig verändern. Beim Vorhandensein kleiner
Fehlstellen ist eine Unterwanderung derartiger Schichten mit
lokalem Korrosionsangriff nicht auszuschließen.
Weiterhin werden durch entsprechende Glühbehandlungen
künstliche äußere Oxidschichten erzeugt (EPS 0.356.732).
Diese Schichten sind jedoch sehr dünn und somit anfällig
gegenüber mechanischen Beschädigungen. Durch die Glühbe
handlung zur Erzeugung der Schutzschicht liegt der Werkstoff
stets im weichen Zustand vor. Harte Rohre können auf diese
Art und Weise nicht hergestellt werden.
Die Korrosionsbeständigkeit harter Rohre kann bisher nur
durch gründliche Entfettung zwecks Entfernung schädlicher
Schmiermittelrückstände bzw. durch aufwendige Innenbehand
lung mit einem Strahlmittel (DE-OS 37 30 367) verbessert
werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Rohr aus
einer Kupferlegierung zur Verfügung zu stellen, dessen
Kupferlässigkeit durch die Ausbildung spezieller Oxidschich
ten reduziert wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das aus
einer Kupferlegierung mit 0,01 bis 1,0% eines zulegierten
Elements aus der Gruppe Aluminium, Zinn, Zink oder Silizium
bestehende Rohr unter der inneren und äußeren Rohroberfläche
befindliche, innere Oxidschichten aufweist, die jeweils
ausschließlich aus dem Oxid des zulegierten Elements beste
hen.
Die Dicke der inneren Oxidschichten beträgt vorzugsweise D = 2
bis 20 µm.
Durch die Auswahl bestimmter Legierungselemente wie Alumi
nium, Zinn, Zink oder Silizium, können damit, angepaßt an
die Wasserqualität, spezielle Oxidschutzschichten erzeugt
werden, die einen verstärkten Korrosionsschutz in sauren
bzw. basischen Wässern bieten.
Das Basismaterial wird in seiner Zusammensetzung nur gering
verändert, wodurch das Umformverhalten bei der Rohrherstel
lung nicht nennenswert beeinträchtigt wird.
Die gebildete Oxidschicht wird durch mechanische Einwirkung
in gewissen Grenzen nicht zerstört, und somit sind eine
Verarbeitung mit weiterer Querschnittsreduzierung oder
Biegeoperationen unproblematisch.
Wie im folgenden noch gezeigt wird, wird die Herstellung der
Schutzschicht durch einfache, in der Praxis bewährte Behand
lungen erzielt. Mit der Erfindung können Rohre aus niedrig
legierten Kupferwerkstoffen sowohl im harten als auch im
weichen Zustand bereitgestellt werden.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen, korro
sionsbeständigen Rohre ist dadurch gekennzeichnet, daß das
Rohr vor oder an Endabmessung in einer Gasatmosphäre mit
geringem Sauerstoffpartialdruck bei Glühtemperaturen ober
halb von 600°C für mindestens eine Stunde geglüht wird.
Um die Bildung von Mischoxiden zu vermeiden und um aus
schließlich reine Oxide zu bilden, muß der Sauerstoffpartial
druck in der Glühatmosphäre möglichst gering gewählt werden.
In jedem Fall muß der Sauerstoffpartialdruck geringer sein
als der Gleichgewichtsdruck folgender Reaktion:
Cu₂O ⇄ 2 Cu + 1/2 O₂.
Zweckmäßig ist eine Glühung in Wasserstoff, Stickstoff,
Formiergas (90% N₂, 10% H₂) oder weiteren Gasgemischen.
Die bei den üblichen Reinheitsgraden (z. B. 99,9%) vorhan
denen Restsauerstoffgehalte reichen für die gewünschte
Oxidbildung aus.
Es empfiehlt sich insbesondere, die Glühung bei 800 bis
900°C für 6 bis 12 Stunden durchzuführen.
Durch die notwendige Glühung liegt das Material zunächst im
rekristallisierten Zustand vor. Da die inneren Oxidschichten
jedoch eine Kaltverformung des Grundmaterials bis zu einem
gewissen Grad ohne Schädigung rißfrei ertragen, können die
weichen Rohre anschließend noch mit mindestens einem Zug,
ggf. mehreren Zügen weiterverfestigt werden, so daß ein
ziehharter Zustand resultiert. Die inneren Schichten ver
bleiben bei der Umformung im Material, sind also in sich
selbst gegen mechanische Beschädigungen und Abplatzen
geschützt. Sie werden durch die Umformung sogar noch ver
dichtet und somit in ihrer Schutzwirkung verbessert.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher
erläutert:
CuAl0,5-Gußbolzen wurden zunächst zu Vorrohren verpreßt und anschließend ohne Zwischenglühung in mehreren Zügen an die gewünschte Abmessung gezogen.
CuAl0,5-Gußbolzen wurden zunächst zu Vorrohren verpreßt und anschließend ohne Zwischenglühung in mehreren Zügen an die gewünschte Abmessung gezogen.
- a) Bei Endabmessung 15 × 1 mm wurde das Rohr für 24 Stunden bei 850°C in H₂-Atmosphäre geglüht. Fig. 1 zeigt die Rohroberfläche im Längsschliff in einer Vergrößerung 500 : 1. Dort hat sich unter der Rohrober fläche eine innere Oxidschicht von Aluminiumoxid bis zu einer Dicke D ≈ 10 µm ausgebildet.
- b) Die Glühung 850°C/24 Stunden/H₂ erfolgte vor dem letzten Zug. Danach wurde das Rohr an Endabmessung 18 × 1 mm bzw. 15 × 1 mm gezogen und erhielt somit eine Schlußumformung von ca. 20 bzw. 30%. Fig. 2a/2b (Ver größerung 500 : 1) zeigt die Verdichtung der inneren Oxidschicht durch diesen letzten Zug für ε = 20% bzw. ε = 30%.
- c) Bei Endabmessung 18 × 1 mm wurde das Rohr für 3 Stunden bei 900°C in Formiergas (N₂ : H₂-Gemisch im Verhältnis 90 : 10) geglüht (Fig. 3/Vergrößerung ebenfalls 500 : 1). Die Oxidationstiefe beträgt D ≈ 6 µm.
Claims (8)
1. Korrosionsbeständiges Rohr aus einer Kupferlegierung,
das durch mindestens eine Oxidschicht geschützt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das aus einer Kupferlegierung mit 0,01 bis 1,0%
eines zulegierten Elements aus der Gruppe Aluminium,
Zinn, Zink oder Silizium bestehende Rohr unter der
inneren und äußeren Rohroberfläche befindliche, innere
Oxidschichten aufweist, die jeweils ausschließlich aus
dem Oxid des zulegierten Elements bestehen.
2. Korrosionsbeständiges Rohr nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Dicke der inneren Oxidschichten D = 2 bis 20 µm
beträgt.
3. Korrosionsbeständiges Rohr nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß es im weichgeglühten Zustand vorliegt.
4. Korrosionsbeständiges Rohr nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß es im ziehharten Zustand vorliegt.
5. Verfahren zur Herstellung eines korrosionsbeständigen
Rohres nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet,
daß das Rohr vor oder an Endabmessung in einer Gas
atmosphäre mit geringem Sauerstoffpartialdruck bei
Glühtemperaturen oberhalb von 600°C für mindestens
eine Stunde geglüht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr in Wasserstoff, Stickstoff oder Formiergas
geglüht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich
net,
daß das Rohr bei 800 bis 900°C geglüht wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis
7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr für 6 bis 12 Stunden geglüht wird.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10159949C1 (de) * | 2001-12-06 | 2003-05-22 | Wieland Werke Ag | Verwendung einer Kupfer-Aluminium-Legierung mit definierten Deckschichten als Lagerwerkstoff zur Herstellung von verschleißfesten Gleitlagern |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1127092B (de) * | 1953-04-13 | 1962-04-05 | Osnabruecker Kupfer Und Draht | Verwendung von Kupferlegierungen zur Herstellung von Waschkesseln oder Innenausstattungen von Waschmaschinen |
GB1157658A (en) * | 1966-10-14 | 1969-07-09 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Heat Exchangers |
DE4213487C1 (de) * | 1992-04-24 | 1993-11-18 | Wieland Werke Ag | Verwendung einer Kupfer-Aluminium-Zink-Legierung als korrosionsbeständiger Werkstoff |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1173764B (de) * | 1957-05-23 | 1964-07-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung abriebfester Oberflaechenschichten grosser Haerte und Leitfaehigkeit, insbesondere fuer elektrische Gleit- und Reibkontakte |
LU80891A1 (fr) * | 1979-02-07 | 1980-09-24 | Liege Usines Cuivre Zinc | Tubes a usage sanitaire en cuivre phosphoruex ou alliages de cuivre phosphoreux resistant a la corrosion et procede pour leur production |
US4500605A (en) * | 1983-02-17 | 1985-02-19 | Olin Corporation | Electrical component forming process |
DE3730367C2 (de) | 1987-09-10 | 1997-10-09 | Km Europa Metal Ag | Verfahren zur Herstellung lochfraßbeständiger hartgezogener Rohre aus Kupfer oder Kupferlegierungen |
DE3827353A1 (de) * | 1988-08-12 | 1990-02-22 | Kabelmetal Ag | Innenoxidierte rohre |
DE3932865A1 (de) | 1989-10-02 | 1991-04-11 | Akin Okan | Gegen korrosion geschuetztes metallrohr |
-
1994
- 1994-05-19 DE DE4417455A patent/DE4417455C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-05-12 ES ES95107208T patent/ES2123853T3/es not_active Expired - Lifetime
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- 1995-05-12 EP EP95107208A patent/EP0683243B1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1127092B (de) * | 1953-04-13 | 1962-04-05 | Osnabruecker Kupfer Und Draht | Verwendung von Kupferlegierungen zur Herstellung von Waschkesseln oder Innenausstattungen von Waschmaschinen |
GB1157658A (en) * | 1966-10-14 | 1969-07-09 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Heat Exchangers |
DE4213487C1 (de) * | 1992-04-24 | 1993-11-18 | Wieland Werke Ag | Verwendung einer Kupfer-Aluminium-Zink-Legierung als korrosionsbeständiger Werkstoff |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BUTTS, A.: "Copper", 1954, S. 415 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10159949C1 (de) * | 2001-12-06 | 2003-05-22 | Wieland Werke Ag | Verwendung einer Kupfer-Aluminium-Legierung mit definierten Deckschichten als Lagerwerkstoff zur Herstellung von verschleißfesten Gleitlagern |
US6933054B2 (en) | 2001-12-06 | 2005-08-23 | Weiland-Werke Ag | Bearing material for the manufacture of wear-resistant slide bearings made of a copper-aluminum-alloy with defined cover layers |
Also Published As
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EP0683243B1 (de) | 1998-09-16 |
DE59503577D1 (de) | 1998-10-22 |
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EP0683243A2 (de) | 1995-11-22 |
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