DE627291C

DE627291C - Gegen Korrosion widerstandsfaehige Kupferlegierungen

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Publication number: DE627291C
Application number: DE1930627291D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-04-15
Filing date: 1930-04-15
Publication date: 1936-03-12

Description

Gegen Korrosion widerstandsfähige Kupferlegierungen Die Erfindung bezieht sich auf gegen Salzlösungen, Laugen, Säuren, Meerwasser, Atmosphärilien widerstandsfähige Legierungen. Die bisher für diese Zwecke beispielsweise in der Kaliindustrie usw. verwendeten Legierungen haben sich nicht genügend widerstandsfähig erwiesen. Die daraus hergestellten Gußteile, Rohre, Pumpen und Gefäße werden erfahrungsgemäß in kürzester Zeit durch die gelösten Salze zerfressen, so daß schneller Ersatz notwendig wird, wodurch Betriebsstörungen und hohe Kosten verursacht werden. Ähnlich wie Kalilaugen wirken auch andere Salzlösungen, wie insbesondere auch das Meerwasser.
Es sind bereits Legierungen, die der Neusilbergruppe angehören, vorgeschlagen worden, die diesen Übelständen abhelfen sollen. Ein voll befriedigendes Ergebnis ist indessen bisher noch nicht erzielt worden, da bei diesen bekannten Legierungen den Grundmetallen keine oder nur eine sehr geringe Anzahl Zusätze beigegeben werden.
Nach der Erfindung werden Legierungen gewonnen, die allen berechtigten Anforderun gen im vollen Umfange genügen. Sie zeigen eine außerordentliche Beständikeit gegen Salzlösungen, Laugen und Säuren verschiedenster Art, sind sehr flüssig vergießbar und durch spanabhebende Werkzeuge leicht zu bearbeiten; sie lassen sich walzen, ziehen und pressen und sind verhältnismäßig billig, da die verwendeten edleren Metalle nur in geringer Menge zuzusetzen sind. Sie eignen sich für Gefäße, Pumpen,- Armaturen, Rohre, Bleche, Stangen, Drähte und jegliche Art von FOrmengüß; sie sind daher für alle Zwecke der Industrie geeignet.

Erfindungsgemäß werden diese Legierungen aus folgenden Metallen gebildet:

Cu . ..... 43,2 bis 76,5 0/0

Ni ....... 16,7 43,0 %

Zn ...... I6 - 22,o o/0

W. . . . . . . 0,o3 - 0,470/0

B ....... 0,0I - 0,2I 0/0

Ta ...... o,o6 - o,62 0/0

Cr ...... 0,18 - 2,oI o%

Va ...... 0,04 - 0,81 °/o

Mn ...... 0,2I - I,08 %

CO ...... 0,2I - I,210/0

Si ....... o,O1 - 0,200/0

Cd ...... 0,01 - o,27 °/o

Mg ...... 0,0I - 0,I3 %

Sn....... 0,0I - OI3 %.

Pb ...... 0,004 - 0,I3 °/o

Al ...... 0,0I - 0,270/o

Bi ....... 0,01 - 0,2,7%

Die Metalle Si, Mg, A1 dienen zur Desoxydation und verbleiben in den angegebenen Gehaltsgrenzen in der Schmelze, wo sie verbessernd auf die Legierungen einwirken, Sie werden jedoch mit einem Zusatz von. P/Cu der Schmelze in folgenden Gehaltsgrenzen zugesetzt:

oo2 bis 0,35 % Si

0,02 - 0,25 % Mg

0,o8 - p,40 % Al

0,2. - o,8 % P/Cu

Die Differenz geht bei der Desokydation verloren. Der Zusatz von 02 bis o,8 0/0 P/Cu wird also vollständig beider Desoxydation verbraucht.

Die Zusatzmetälle W, Ta, Cr, Co, Va, B, Mn, Cd, Bi, Sn, Pb dienen in den Legierungen verschiedenen. Zwecken. Einige derselben unterstützen- die angestrebte Beständigkeit, andere die mechanischen Eigenschaften hinsichtlich Bearbeitung, Festigkeit, Walzbarkeit, andere hinsichtlich Schweißbarkeit, Politur usw.
Bei Festlegung der prozentualen Mengen dieser Zusätze ist die Erzielung der angestrebten Beständigkeit für die angegebenen Zwecke sowie die Billigkeit der Legierungen maßgebend.
Durch wechselnde Dosierungen der Ausgangs- und der Zusatzmetalle innerhalb der festgelegten Grenzen können Legierungen mit verschiedenen Eigenschaften und Beständigkeiten gewonnen werden, und zwar I. korrosionsbeständige Legierungen gegen Kalilaugen und Laugen verschiedenster Art, 2. Meerwasser und ähnliche Lösungen, atmosphärische Angriffe, 3. Säuren, 4. allgemein zu verwendendes Legierungsmetäll für alle Zwecke der Industrie.

Für Verwendungszwecke, bei denen eine besondere Beständigkeit gegen Meerwasser o. dgl. erforderlich ist, erhalten die Legierunggen einen größeren Zinnzusatz. Es kommen dann folgende Mengenverhältnisse der Bestandteile in Frage:

Cu . . . 39,7 bis 72,7 %

Ni ....... r5,2 - 40,8 0/0

Zn ...... I, 5 - 20i8 %

Sm ...... 3,4 - i2,I %

W ...... 0,02 - 0,45 o/o

B..... 0,;öI - 0,19°/o

Ta . .. . . 0,o5 - 0,58 °/o

Cr .. . . . o,I6 - I, 9o °/o

Va ...... 0,03 - 0,77%

Mn ...... 0,20 - i,o3%

Co ...... ö;20 - 1,I50/0

Si . . . . o,öI - 0,190/0

Cd ...... .o,oI - - ö,26%

Mg ...... o,Ö:I - 0,28 0/0

Pb . . . . . o,004--- O,I3 % -

Ä1 . ..... 0,o5. - 0,26%

Bi ....... o,oI -0,26 %

In Fällen wo die herzustellenden Gegenstände besonders heftigen mechanischen Angriffen ausgesetzt sind, z. B. wenn die Lösungen (wie Kalilauge) harte scharfkantige Salzkristalle oder andere feste Körper mit sich führen, wie dieses beispielsweise bei der Verarbeitung von Rohsalzen in der Kaliindustrie häufig vorkommt, empfiehlt es sich, den Legierungen 5 bis 25 o/0 Eisen zuzusetzen je nach dem Grade des Verschleißes, dem die Gegenstände entsprechend der Härte der von den Salzlösungen mitgeführten festen Körper und der Geschwindigkeit der Flüssigkeitsbewegung ausgesetzt sind. Bei einem Zusatz von Eisen wird gleichzeitig der Kupfergehalt um 2/s und der Nickelgehalt um 1/3 des Eisengehaltes der Legierung vermindert. Soll eine solche Legierung für Walzzwecke verwendet werden, so ist es vorteilhaft, den Anteil der Endschmelze an Eisen um 2 bis I5 % zu vermindern oder in gewissen Fällen ganz wegzulassen.

Nachstehend ist als Beispiel eine Legierung angegeben, welche sich in der Praxis gegen Kaliendlaugen als besonders beständig erwiesen hat.

Cu ...... 57,5 °/o

Ni ..... .25,0 °/0

Zn ....... 15,0 %7

W ...... 0,I %

B ... . . . 0,o5 °/0

Ta ...... 0,I4%

Cr ...... 0,6o %

Va . . . . . . 0,200/0

Mn ....... 9,44%

Co ....... 0,50-%

Si...... 0,I0 %

Gd ...... 0,05 %

ßn ....... o,O4o/o

Bi ....... 0,07%

Mg

Pb ....... 0,IoI %

Aol ...... o :,I0%

Als Beispiel fur die Beständigkeit der neuen Legierungen gegen Kalilaugen wirt hervorgehoben, daß z.B. Laufräder aus dem bisherigen Material bei den in der Kaliindustrie verwendeten Kreiselpumpen sich durchgängig in etwa 6 bis 8 Wochen total verbrauchen bzw. als vollständig von Laugen zerfressen ausgewechselt werden müssen, wohingegen gleiche Laufräder aus den vorstehend besehriebeneg neuen Legierungen hergestellt, nach 9 bis I2 Monaten Laufzeit nur ganz geringe Kor-rosonserscheinungen gezeigt haben, welche zum- Teil noch auf Gußfehler zurückzufUren waren: _

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.. Gegen Salzlösungen, Längen, Sauren, M-e_ezwgsser, Atmospbärilen usw. widerstandsfähige Legierungen, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: Cu ...... 43,2 bis 76,5 % Ni ...... 16,7 - 43,0 % Zn ...... 1,6 - 22,0 0/0 W ....... 0,03 - 0,47% B ....... o,Oi - 0,21 % Ta ...... o,o6 - o,62% Cr ...... 0,18 - 2,oI0/0 Va ...... 0,04 - 0,8I % t Mn ...... 0,2, - I,08% CO ...... 0,2I - I,2I 0/0 Si ....... o,oI - 0,200/0 Cd ...... o,oi - 0,27 % Mg ...... o,oi - 0,i3 % Sn....... o,oi - 0,I3 % Pb ...... 0,004 - o,I3 % Al ...... o,oI - 0,27% Bi ....... o,oi - o,27 %

2. Gegen Salzlösungen, Laugen, Säuren, Meerwasser, Atmosphärilien usw. widerstandsfähige Legierungen, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: Cu ...... 3g,7 bis 72,7 %n Ni ...... 15,2 - 40,8 0/0 Zn ...... 1,5 - 20,8 0/0 Sn ...... 3,4 - I2,I 0/0 W .. .. ... 0,02 - 0,45% B. ....... o,oI - 0,I9 0/0 Ta ...... 0,05 - o,580/0 Cr. . . . . . . o,I6 - I,g0 0/0 Va ...... 0,03 - 0,77% Mn ....... 0,2,0 - I,03% Co ...... 0,20 - I,I5 0/0 Si ....... o,oI - 0,I9 0/0 Cd ...... o,oI- o,26%, Mg ...... 0,0I - O,28 % Pb ...... 0,004 - 0,I3% Al ...... 0,05 - o,26%,, Bi ....... o,oI - o,260/0

3. Legierung nach Anspruch I und 2, gekennzeichnet durch einen Zusatz von 5 bis. 25 0/ö Fe unter gleichzeitiger Reduktion des Kupfergehaltes um 2/s und des Nickelgehaltes um i/3 des Eisengehaltes.