DE69319334T2 - COLD AND HOT WATER PIPE MANUFACTURED FROM POCKET-RESISTANT COPPER ALLOY - Google Patents
COLD AND HOT WATER PIPE MANUFACTURED FROM POCKET-RESISTANT COPPER ALLOYInfo
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Description
Die vorliegend Erfindung betrifft eine Leitung aus einer Kupferlegierung zum Versorgen von Kalt- und Warmwasser, wobei die Leitung eine ausgezeichnete Lochfraßbeständigkeit aufweist.The present invention relates to a pipe made of a copper alloy for supplying cold and hot water, the pipe having excellent pitting resistance.
Leitungen aus Kupfer, die durch Desoxidieren von elektrolytisch geschmolzenem Kupfer mit Phosphor erhalten werden, werden weithin als Lochfraß-beständige Leitungen zum Versorgen von Kalt- und Warmwasser in Hotels, Krankenhäuer und Appartementhäuser verwendet. Dies liegt darin, daß die Leitungen aus mit Phosphor desoxidiertem Kupfer hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit, Verarbeitbarkeit, Funktionsfähigkeit etc. ausgezeichnet sind und daher sehr geeignet als Lochfraß-beständige Leitungen zum Versorgen von Kalt- und Warmwasser verwendet werden.Copper pipes obtained by deoxidizing electrolytically melted copper with phosphorus are widely used as pitting-resistant pipes for supplying cold and hot water in hotels, hospitals, and apartment buildings. This is because the phosphorus-deoxidized copper pipes are excellent in corrosion resistance, workability, operability, etc., and are therefore very suitable for use as pitting-resistant pipes for supplying cold and hot water.
Auch wenn die Leitungen aus mit Phosphor desoxidiertem Kupfer verwendet werden, treten jedoch Leckageunfälle bzw. Unfälle infolge undichter Stellen auf, auch wenn selten ein Problem infolge von Lochfraß hervorgerufen wird. Lochfraß wird grob in zwei Typen eingeteilt: Typ I und Typ II. Der Lochfraß vom Typ I wird durch kaltes, hartes Wasser hauptsächlich in Europa hervorgerufen. In Japan tritt Lochfraß vom Typ II infolge von heißem, weichem Wasser auf.However, even if the pipes are made of phosphorus-deoxidized copper, leakage accidents or accidents caused by leaks do occur, although a problem caused by pitting corrosion is rare. Pitting corrosion is roughly divided into two types: Type I and Type II. Type I pitting corrosion is caused by cold, hard water mainly in Europe. In Japan, Type II pitting corrosion occurs due to hot, soft water.
Der Lochfraß vom Typ II tritt wie folgt auf. Wenn in Wasser das Anionen verhältnis [SO&sub4;²&supmin;]/[HCO&sub3;&supmin;] größer als 1 ist und die restliche Chlorkonzentration hoch ist, reichert sich ClO&sub2;&supmin; unterhalb einer Cu&sub2;O-Schicht an, die auf der inneren Oberfläche der Kupferlegierungsleitung gebildet ist, und wirkt als ein stark oxidierendes Mittel. Das ClO&sub2;&supmin; wird unter Herbeiführen einer kathodischen Reaktion reduziert und oxidiert Cu unter Bildung von CuO. Gleichzeitig liefert das ClO&sub2; das korrosive Anion Cl&supmin;, welches als ein Ausgangspunkt von Lochfraß dient. Das Cl reichert sich über die Zeit an. Das H+ reichert sich an, wie das Cl&supmin; sich anreichert, wodurch eine pH-Wert-Verminderung hervorgerufen wird. Auf diesem Weg schreitet der Lochfraß vom Typ II an.Type II pitting corrosion occurs as follows. When the anions When the ratio [SO₄²⁻]/[HCO₃⁻] is greater than 1 and the residual chlorine concentration is high, ClO₂⁻ accumulates beneath a Cu₂O layer formed on the inner surface of the copper alloy pipe and acts as a strong oxidizing agent. The ClO₂⁻ is reduced to cause a cathodic reaction and oxidizes Cu to form CuO. At the same time, the ClO₂ provides the corrosive anion Cl⁻, which serves as a starting point of pitting corrosion. The Cl accumulates over time. The H+ accumulates as the Cl⁻ accumulates, causing a pH reduction. In this way, Type II pitting corrosion progresses.
Es wurde eine Vielzahl von Kupferlegierungsleitungen vorgeschlagen, die gegen Lochfraß vom Typ II beständig sind. Beispielsweise beschreibt die geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 62-34821 eine Lochfraß-beständige Kupferlegierurigsleitung zum Versorgen von Kalt- und Heißwasser, wobei die Kupferlegierung 0,01 bis 1 Gew.-% Al, 0,03 bis 2,5 Gew.-% Sn [wobei (Al + Sn) ≥ 0,1 Gew.-% ist], 0,005 bis 0,5 Gew.-% von einem oder mehreren von P, Mg, B, Mn und Si und nicht mehr als 100 ppm O enthält, wobei der Rest Cu und vermeidbare Verunreinigungen sind.A variety of copper alloy pipes have been proposed that are resistant to Type II pitting corrosion. For example, Japanese Examined Patent Publication No. 62-34821 describes a pitting-resistant copper alloy pipe for supplying cold and hot water, wherein the copper alloy contains 0.01 to 1 wt% Al, 0.03 to 2.5 wt% Sn [where (Al + Sn) ≥ 0.1 wt%], 0.005 to 0.5 wt% of one or more of P, Mg, B, Mn and Si, and not more than 100 ppm O, the balance being Cu and avoidable impurities.
Die in der vorgenannten Veröffentlichung beschriebene Leitung aus der Cu-Al- Sn-Kupferlegierung weist jedoch aufgrund seines AI-Gehalts das Problem schlechter Hartlötbarkeit, Schweißbarkeit und Verarbeitbarkeit auf.However, the Cu-Al-Sn copper alloy cable described in the above publication has the problem of poor brazing, weldability and processability due to its Al content.
Aufgrund des kürzlichen Anstiegs von SO&sub4;²&supmin;, was aus dem sauren Regen resultiert, des Anstiegs der zurückbleibenden Chlorkonzentration, was aus der Verstärkung der Chlorsterilisierung, hervorgerufen durch die verschlechterte Wasserqualität, resultiert, und aufgrund des Anstiegs des Sulfations, was aus einer erhöhten Zugabe von Aluminiumalaun als ein Copräzipitationsmittel resultiert, ist das Anionenverhältnis [SO&sub4;²&supmin;]/[HCO&sub3;&supmin;] in Wasser weit größer als 1 geworden, und die restliche Chlorkonzentration ist höher geworden. Daher besteht die Neigung, daß nun der Lochfraß vom Typ II mehr aufzutritt als zuvor. Die her kömmlichen Kupferlegierungsleitungen sind nicht sehr zufriedenstellend dahingehend, auf diese Situation zu reagieren, und es gibt eine starke Nachfrage bezüglich der Entwicklung einer Kupferlegierungsleitung mit einer ausgezeichneten Lochfraßbeständigkeit.Due to the recent increase of SO₄²⁻ resulting from acid rain, the increase of residual chlorine concentration resulting from the enhancement of chlorine sterilization caused by the deterioration of water quality, and the increase of sulfate ion resulting from increased addition of aluminum alum as a coprecipitating agent, the anion ratio [SO₄²⁻]/[HCO₃⁻] in water has become far greater than 1 and the residual chlorine concentration has become higher. Therefore, Type II pitting corrosion is now liable to occur more than before. The Conventional copper alloy wires are not very satisfactory in responding to this situation, and there is a strong demand for the development of a copper alloy wire with excellent pitting resistance.
Um die vorgenannte Nachfrage zu erfüllen, wurden Untersuchungen durchgeführt, eine Kupferlegierungsleitung mit einer besseren Lochfraßbeständigkeit als die herkömmlichen Kupferlegierungsleitungen zu entwickeln, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden.In order to meet the above demand, research was conducted to develop a copper alloy wire with better pitting resistance than the conventional copper alloy wire, and the following results were obtained.
(a) Die Leitung aus der Kupferlegierung, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta enthält, weist eine bessere Lochfraßbeständigkeit als die herkömmlichen Kupferlegierungsleitungen auf, da das Auftreten und Fortschreiten von Lochfraß unterdrückt werden. Diese Leitung zeigt praktisch eine sehr zufriedenstellende Wirkung, wenn sie als eine Lochfraß-beständige Kupferlegierungsleitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser verwendet wird.(a) The copper alloy pipe containing a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta has better pitting resistance than the conventional copper alloy pipes because the occurrence and progress of pitting corrosion are suppressed. This pipe practically shows a very satisfactory effect when used as a pitting resistant copper alloy pipe for supplying hot and cold water.
(b) Wenn weiter eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Y und/oder Zr zu der Kupferlegierung, die eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta enthält, zugegeben wird, ist die Lochfraßbeständigkeit weiter verbessert.(b) When a total amount of 0.005 to 1 wt% of Y and/or Zr is further added to the copper alloy containing a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, the pitting resistance is further improved.
(c) Wenn weiter eine Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% Sn und/oder Ag zu der Kupferlegierung, die eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta enthält, zugegeben wird, ist die Lochfraßbeständigkeit weiter verbessert.(c) When a total amount of 0.05 to 5 wt% of Sn and/or Ag is further added to the copper alloy containing a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, the pitting resistance is further improved.
(d) Wenn weiter eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen, ausgewählt aus Ti und R (wobei R für Seltenerdelemente außer Y steht) zu der Kupferlegierung, die eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta enthält, zugegeben wird, ist die Lochfraßbeständigkeit weiter verbessert.(d) When a total amount of 0.005 to 1 wt% of one or more elements selected from Ti and R (where R represents rare earth elements other than Y) is further added to the copper alloy containing a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, the pitting resistance is further improved.
(e) Wenn weiter 0,003 bis 0,5 Gew.-% W zu der Kupferlegierung, die eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta enthält, zugegeben wird, ist die Lochfraßbeständigkeit weiter verbessert.(e) When 0.003 to 0.5 wt% of W is further added to the copper alloy containing a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, the pitting resistance is further improved.
(f) Wenn weiter eine oder mehrere der folgenden (i), (ii), (iii) und (iv):(f) If further one or more of the following (i), (ii), (iii) and (iv):
(i) eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Y und/oder Zr,(i) a total amount of 0.005 to 1 wt.% Y and/or Zr,
(ii) eine Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% Sn und/oder Ag,(ii) a total amount of 0.05 to 5 wt.% Sn and/or Ag,
(iii) eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Ti und R,(iii) a total amount of 0.005 to 1 wt.% Ti and R,
(iv) 0,003 bis 0,5 Gew.-% W,(iv) 0.003 to 0.5 wt% W,
zu der Kupferlegierung, die eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta enthält, zugegeben werden, ist die Lochfraßbeständigkeit weiter verbessert.are added to the copper alloy containing a total amount of 0.005 to 5 wt% Nb and/or Ta, the pitting resistance is further improved.
(g) Wenn weiter 0,005 bis 0,5 Gew.-% P zu der Kupferlegierung (a) bis (f), deren Lochfraßbeständigkeit verbessert ist, zugegeben wird, ist die Lochfraßbeständigkeit weiter verbessert.(g) When 0.005 to 0.5 wt% of P is further added to the copper alloy (a) to (f) whose pitting resistance is improved, the pitting resistance is further improved.
Die Erfindung wurde auf der Grundlage der Untersuchungsergebnisse entwickelt und betrifft:The invention was developed on the basis of the research results and concerns:
(1) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(1) a pitting-resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(2) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,05 bis 0,5 Gew.-% Nb und/oder Ta und eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Y und/oder Zr umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(2) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.05 to 0.5 wt% of Nb and/or Ta and a total amount of 0.005 to 1 wt% of Y and/or Zr, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(3) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Y und/oder Zr und eine Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% Sn und/oder Ag umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(3) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, a total amount of 0.005 to 1 wt% of Y and/or Zr, and a total amount of 0.05 to 5 wt% of Sn and/or Ag, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(4) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Y und/oder Zr, eine Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% Sn und/oder Ag und eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen, ausgewählt aus Ti und R (R bezeichnet hier im folgenden Seltenerdmetalle außer Y) umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(4) a pitting-resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, a total amount of 0.005 to 1 wt% of Y and/or Zr, a total amount of 0.05 to 5 wt% of Sn and/or Ag, and a total amount of 0.005 to 1 wt% of one or more elements selected from Ti and R (R hereinafter refers to rare earth elements other than Y), the balance being Cu and unavoidable impurities;
(5) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Y und/oder Zr; eine Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% Sn und/oder Ag, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen, ausgewählt aus Ti und R, und 0,003 bis 0,5 Gew.-% W umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(5) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, a total amount of 0.005 to 1 wt% of Y and/or Zr; a total amount of 0.05 to 5 wt% of Sn and/or Ag, a total amount of 0.005 to 1 wt% of one or more elements selected from Ti and R, and 0.003 to 0.5 wt% of W, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(6) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Y und/oder Zr, eine Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% Sn und/oder Ag und 0,003 bis 0,5 Gew.-% W umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(6) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, a total amount of 0.005 to 1 wt% of Y and/or Zr, a total amount of 0.05 to 5 wt% of Sn and/or Ag, and 0.003 to 0.5 wt% of W, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(7) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kalt wasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Y und/oder Zr, und eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen, ausgewählt aus Ti und R, umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(7) a pitting-resistant pipe for supplying hot and cold water, wherein the pipe is made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt.% of Nb and/or Ta, a total amount of 0.005 to 1 wt.% of Y and/or Zr, and a total amount of 0.005 to 1 wt.% of one or more elements selected from Ti and R, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(8) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Y und/oder Zr, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen, ausgewählt aus Ti und R, und 0,003 bis 0,5 Gew.-% W umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(8) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, a total amount of 0.005 to 1 wt% of Y and/or Zr, a total amount of 0.005 to 1 wt% of one or more elements selected from Ti and R, and 0.003 to 0.5 wt% of W, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(9) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% Y und/oder Zr und 0,003 bis 0,5 Gew.-% W umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(9) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, a total amount of 0.005 to 1 wt% of Y and/or Zr, and 0.003 to 0.5 wt% of W, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(10) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta und eine Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% Sn und/oder Ag umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(10) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta and a total amount of 0.05 to 5 wt% of Sn and/or Ag, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(11) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% Sn und/oder Ag und eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen, ausge wählt aus Ti und R, umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(11) a pitting-resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy containing a total amount of 0.005 to 5 wt.% Nb and/or Ta, a total amount of 0.05 to 5 wt.% Sn and/or Ag and a total amount of 0.005 to 1 wt.% of one or more elements selected from selected from Ti and R, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(12) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% Sn und/oder Ag, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen, ausgewählt aus Ti und R und 0,003 bis 0,5 Gew.-% W umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(12) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, a total amount of 0.05 to 5 wt% of Sn and/or Ag, a total amount of 0.005 to 1 wt% of one or more elements selected from Ti and R, and 0.003 to 0.5 wt% of W, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(13) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% Sn und/oder Ag und 0,003 bis 0,5 Gew.-% W umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(13) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, a total amount of 0.05 to 5 wt% of Sn and/or Ag, and 0.003 to 0.5 wt% of W, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(14) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta und eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen, ausgewählt aus Ti und R, umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(14) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta and a total amount of 0.005 to 1 wt% of one or more elements selected from Ti and R, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(15) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta, eine Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen, ausgewählt aus Ti und R, und 0,003 bis 0,5 Gew.-% W umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(15) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% of Nb and/or Ta, a total amount of 0.005 to 1 wt% of one or more elements selected from Ti and R, and 0.003 to 0.5 wt% of W, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(16) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kalt wasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche eine Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% Nb und/oder Ta und 0,003 bis 0,5 Gew.-% W umfaßt, wobei der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen sind;(16) a pitting-resistant pipe for supplying hot and cold water, wherein the pipe is made of a copper alloy comprising a total amount of 0.005 to 5 wt% Nb and/or Ta and 0.003 to 0.5 wt% W, the balance being Cu and unavoidable impurities;
(17) eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Warm- und Kaltwasser, wobei die Leitung aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, in welcher 0,005 bis 0,5 Gew.-% P zu irgendeiner der vorgenannt definierten Kupferlegierungen (I) bis (16) zugegeben ist.(17) a pitting resistant pipe for supplying hot and cold water, the pipe being made of a copper alloy in which 0.005 to 0.5 wt.% P is added to any of the above-defined copper alloys (I) to (16).
Im folgenden wird beschrieben, warum die Zusammensetzung der Kupferlegierung für die Leitung gemäß der Erfindung wie vorgenannt definiert ist.The following describes why the composition of the copper alloy for the line according to the invention is defined as above.
Nb und Ta sind beide aktive Metalle. Wenn sie zu Cu zugegeben werden, bewirken Nb und Ta die Reduzierung des Potentials und unterdrücken das Auftreten und Fortschreiten von Lochfraß durch Ansammeln bzw. Konzentrieren an der Oberfläche unter Bildung einer stabilen Oxidschicht. Wenn der Gehalt an Nb und Ta weniger als 0,005 Gew.-% beträgt, kann kein zufriedenstellender Lochfraßverhindernder Effekt erhalten werden, da das Potential der Kupferlegierungsleitung nicht ausreichend vermindert werden kann und die Oxidschicht nicht ausreichend stabil gebildet werden kann. Andererseits ist ein Gehalt an Nb und Ta von mehr als 5 Gew.-% nicht bevorzugt, da der Lochfraß-verhindernde Effekt nicht weiter erhöht wird und die Produktivität infolge der erhöhten Schmelztemperatur vermindert wird. Daher ist der Bereich bezüglich der Menge an Nb und/oder Ta auf 0,005 bis 5 Gew.-% bestimmt. Wenn Nb und Ta durch die Korrosionsreaktion oxidiert werden, reichern sie sich zwischen einer Kupfer(I)oxidschicht, die auf der Oberfläche der Kupferlegierungsleitung gebildet ist, und der Oberfläche der Kupferlegierungsleitung an und schützen die Oberfläche der Kupferlegierungsleitung. In der Kupfer(I)oxidschicht vorliegend wirken Nb und Ta dahingehend, daß die Stabilität der Kupfer(I)oxidschicht verbessert wird und unterdrückt wird, daß die Kupfer(I)oxidschicht in eine Kupfer(11)oxidschicht durch die Wirkung eines Oxidationsmittels, wie das restliche Chlor, oxidiert wird. Daher weisen Nb und Ta die Funktion auf, das Auftreten von Lochfraß zu verhindern. Auch wenn Lochfraß auftritt, wird dessen Fortschreiten deutlich unterdrückt, da bewirkt wird, daß sich Cu vorzugsweise am Boden des Lochfraßes auflöst bzw. gelöst wird und die stabile Oxidschicht auf der Oberfläche der Legierung durch die Wirkung von Nb und Ta gebildet wird.Nb and Ta are both active metals. When added to Cu, Nb and Ta act to reduce the potential and suppress the occurrence and progress of pitting by accumulating on the surface to form a stable oxide layer. When the content of Nb and Ta is less than 0.005 wt%, a satisfactory pitting-preventive effect cannot be obtained because the potential of the copper alloy line cannot be sufficiently reduced and the oxide layer cannot be sufficiently stably formed. On the other hand, a content of Nb and Ta exceeding 5 wt% is not preferable because the pitting-preventive effect is not further increased and productivity is reduced due to the increased melting temperature. Therefore, the range of the amount of Nb and/or Ta is determined to be 0.005 to 5 wt%. When Nb and Ta are oxidized by the corrosion reaction, they accumulate between a cuprous oxide layer formed on the surface of the copper alloy line and the surface of the copper alloy line and protect the surface of the copper alloy line. Present in the cuprous oxide layer, Nb and Ta function to improve the stability of the cuprous oxide layer and suppress the cuprous oxide layer from being transformed into a cuprous oxide layer by the Action of an oxidizing agent, such as the residual chlorine, is oxidized. Therefore, Nb and Ta have the function of preventing the occurrence of pitting. Even if pitting occurs, its progress is significantly suppressed because Cu is caused to dissolve preferentially at the bottom of the pitting and the stable oxide layer is formed on the surface of the alloy by the action of Nb and Ta.
Ein bevorzugter Bereich der Menge an Nb und/oder Ta beträgt 0,01 bis 0,2 Gew.- %.A preferred range of the amount of Nb and/or Ta is 0.01 to 0.2 wt%.
Y und Zr sind beide aktive Metalle. Wenn sie zu Cu zugegeben werden, wirken Y und Zr dahingehend, das Potential zu vermindern und das Auftreten und Fortschreiten von Lochfraß zu unterdrücken, indem sie an der Oberfläche unter Bildung einer stabilen Oxidschicht angereichert werden bzw. sich konzentrieren. Wenn der Gehalt an Y und Zr weniger als 0,005 Gew.-% beträgt, kann eine zufriedenstellende Lochfraß-verhindernde Wirkung nicht erhalten werden, da das Potential der Kupferlegierungsleitung nicht ausreichend vermindert werden kann und die Oxidschicht nicht ausreichend stabil gebildet werden kann. Andererseits ist ein Gehalt an Y und Zr von mehr als 1 Gew.-% nicht bevorzugt, da die Lochfraß-verhindernde Wirkung nicht weiter gesteigert wird und die Produktivität infolge der erhöhten Schmelztemperatur vermindert wird. Daher wird der Bereich der Menge an Y und/oder Zr auf 0,005 bis 1 Gew.-% bestimmt. Wenn Y und Zr durch die Korrosionsreaktion oxidiert werden, reichern sie sich zwischen einer Kupfer(I)oxidschicht, die auf der Oberfläche der Kupferlegierungsleitung gebildet ist, und der Obrfläche der Kupferlegierungsleitung an und schützen die Oberfläche der Kupferlegierungsleitung. In der Kupfer(I)oxidschicht vorliegend wirken Y und Zr ferner dahingehend, daß die Stabilität der Kupfer(I)oxidschicht verbessert wird und unterdrückt wird, daß die Kupfer(I)oxidschicht in eine Kupfer(II)oxidschicht durch die Wirkung eines Oxidationsmittels, wie das restliche Chlor, oxidiert wird. Daher weisen Y und Zr eine Wirkung auf, das Auftreten von Lochfraß zu verhindern. Auch wenn der Lochfraß auftritt, wird dessen Fortschreiten deutlich unter drückt, da bewirkt wird, daß Cu vorzugsweise am Boden des Lochfraßes gelöst wird und die stabile Oxidschicht an der Oberfläche der Legierung durch die Wirkung von Y und Zr gebildet wird.Y and Zr are both active metals. When added to Cu, Y and Zr act to reduce the potential and suppress the occurrence and progress of pitting by concentrating on the surface to form a stable oxide layer. When the content of Y and Zr is less than 0.005 wt%, a satisfactory pitting-preventive effect cannot be obtained because the potential of the copper alloy line cannot be sufficiently reduced and the oxide layer cannot be sufficiently stably formed. On the other hand, a content of Y and Zr exceeding 1 wt% is not preferable because the pitting-preventive effect is not further enhanced and productivity is reduced due to the increased melting temperature. Therefore, the range of the amount of Y and/or Zr is determined to be 0.005 to 1 wt%. When Y and Zr are oxidized by the corrosion reaction, they accumulate between a cuprous oxide layer formed on the surface of the copper alloy line and the surface of the copper alloy line and protect the surface of the copper alloy line. Further, present in the cuprous oxide layer, Y and Zr act to improve the stability of the cuprous oxide layer and suppress the cuprous oxide layer from being oxidized into a cuprous oxide layer by the action of an oxidizing agent such as residual chlorine. Therefore, Y and Zr have an effect of preventing the occurrence of pitting corrosion. Even if the pitting corrosion occurs, its progress is significantly reduced under because it causes Cu to be preferentially dissolved at the bottom of the pitting and the stable oxide layer is formed on the surface of the alloy by the action of Y and Zr.
Ein bevorzugter Bereich der Menge an Y und/oder Zr beträgt 0,03 bis 0,3 Gew.- %.A preferred range of the amount of Y and/or Zr is 0.03 to 0.3 wt%.
Sowohl Sn als auch Ag, wirken dahingehend, ein stabiles Oxid zu bilden und das Auftreten und Fortschreiten von Lochfraß zu unterdrücken. Auch wenn der Lochfraß auftritt, wird bewirkt, daß Cu vorzugsweise am Boden des Lochfraßes gelöst wird, und diese Elemente reichern sich an der Oberfläche an, mit dem Ergebnis, daß das Potential vermindert wird und die Stabilität der Oxidschicht gesteigert wird. Dies führt zu der Unterdrückung der kathodischen Reaktion, wodurch das Fortschreiten von Lochfraß blockiert und unterdrückt wird. Demgemäß intensiviert die Zugabe von Sn und Ag deutlich die Tendenz, die Korrosionsform der Kupferlegierungsleitung von der lokalen Korrosion zur Gesamtoberflächenkorrosion zu ändern, und die Korrosion breitet sich mehr in die Oberflächenrichtung als in die Tiefenrichtung aus. Daher ist der korrodierte Teil flacher und bedeckt einen größeren Bereich. Wenn jedoch der Gehalt Sn und Ag weniger als 0,05 Gew.-% beträgt, ist die Lochfraß-unterdrückende Wirkung nicht ausreichend, da die Oxidschicht die innere Oberfläche der Kupferlegierungsleitung nur unzureichend stabilisiert. Im Gegensatz führt ein Gehalt an Sn und Ag von mehr als 5 Gew.-% zu verminderter Verarbeitbarkeit. Daher ist der Gehalt der Summe an Sn und Ag auf 0,005 bis 5 Gew.-% bestimmt.Both Sn and Ag act to form a stable oxide and suppress the occurrence and progress of pitting. Even when pitting occurs, Cu is caused to be preferentially dissolved at the bottom of the pitting and these elements accumulate on the surface, with the result that the potential is reduced and the stability of the oxide layer is increased. This leads to the suppression of the cathodic reaction, thereby blocking and suppressing the progress of pitting. Accordingly, the addition of Sn and Ag significantly intensifies the tendency to change the corrosion form of the copper alloy pipe from local corrosion to whole surface corrosion, and the corrosion spreads more in the surface direction than in the depth direction. Therefore, the corroded part is shallower and covers a larger area. However, if the content of Sn and Ag is less than 0.05 wt%, the pitting suppression effect is not sufficient because the oxide layer does not sufficiently stabilize the inner surface of the copper alloy line. In contrast, a content of Sn and Ag of more than 5 wt% leads to reduced workability. Therefore, the content of the sum of Sn and Ag is determined to be 0.005 to 5 wt%.
Ein bevorzugter Bereich des Gehalts an Sn und Ag beträgt 0,2 bis 2 Gew.-%.A preferred range of Sn and Ag contents is 0.2 to 2 wt%.
Ti und R wirken dahingehend, das Potential der Kupferlegierung zu vermindern und reichern sich an der Oberfläche der Kupferlegierung an, um weiter die Stabili tät der Oberflächenoxidschicht zu steigern, wodurch das Auftreten von Lochfraß unterdrückt wird. Jedoch ist ein Gehalt an Ti und R von weniger als 0,005 Gew.- % nicht ausreichend, die erhöhte Stabilität der Oberflächenoxidschicht hervorzurufen. Im Gegensatz dazu wird festgestellt, daß ein Gehalt dieser Elemente von mehr als 1 Gew.-% keine weitere Verbesserung in der Lochfraßbeständigkeit hervorruft, jedoch eine verminderte Bearbeitbarkeit. Daher ist der Gehalt der Summe an Ti und R auf 0,005 bis 1 Gew.-% bestimmt.Ti and R act to reduce the potential of the copper alloy and accumulate on the surface of the copper alloy to further increase the stability ity of the surface oxide layer, thereby suppressing the occurrence of pitting corrosion. However, a content of Ti and R of less than 0.005 wt.% is not sufficient to bring about the increased stability of the surface oxide layer. In contrast, it is found that a content of these elements of more than 1 wt.% does not bring about any further improvement in the pitting corrosion resistance, but reduces the machinability. Therefore, the content of the sum of Ti and R is determined to be 0.005 to 1 wt.%.
Ein bevorzugter Bereich des Gehalts an Ti und R beträgt 0,03 bis 0,3 Gew.-%.A preferred range of Ti and R content is 0.03 to 0.3 wt%.
W ist ein aktives Metall. Wenn es zu Cu zugegeben wird, wirkt W dahingehend, das Potential der Kupferlegierung zu vermindern, und es reichert sich an der Oberfläche der Kupferlegierung unter Bildung einer stabilen Oxidschicht an, wodurch das Auftreten und Fortschreiten des Lochfraßes unterdrückt wird. Wenn jedoch der Gehalt an W weniger als 0,003 Gew.-% beträgt, kann keine ausreichende Lochfraß-verhindernde Wirkung erhalten werden, da das Potential der Kupferlegierungsleitung nicht ausreichend vermindert werden kann und die Oxidschicht nicht ausreichend stabil gebildet werden kann. Andererseits ist ein Gehalt an W von mehr als 0,5 Gew.-% nicht bevorzugt, da die Lochfraß-verhindernde Wirkung nicht weiter gesteigert wird und die Produktivität infolge der erhöhten Schmelztemperatur verringert wird. Daher ist der Bereich des Gehalts an W auf 0,003 bis 0,5 Gew.-% bestimmt. Wenn W durch die Korrosionsreaktion oxidiert wird, reichert sich W zwischen einer auf der Oberfläche der Kupferlegierungsleitung gebildeten Kupfer(I)oxidschicht und der Oberfläche der Kupferlegierungsleitung an und schützt die Oberfläche der Kupferlegierungsleitung. In der Kupfer(I)oxidschicht vorliegend wirkt W ferner dahingehend, daß die Stabilität der Kupfer(I)oxidschicht verbessert wird und unterdrückt wird, daß die Kupfer(I)oxidschicht in eine Kupfer(II)oxidschicht durch die Wirkung eines Oxidationsmittels, wie restliches Chlor, oxidiert wird. Daher weist W eine Wirkung auf, das Auftreten von Lochfraß zu verhindern. Auch wenn Lochfraß auftritt, bewirkt W, daß Kupfer vorzugsweise am Boden des Lochfraßes gelöst wird und sich an der Oberfläche der Kupferlegierung anreichert, wodurch eine stabile Oxidschicht, die hauptsächlich W enthält, gebildet wird. Eine solche stabile Oxidschicht stoppt das Fortschreiten des Lochfraßes.W is an active metal. When added to Cu, W acts to reduce the potential of the copper alloy and accumulates on the surface of the copper alloy to form a stable oxide layer, thereby suppressing the occurrence and progress of pitting. However, when the content of W is less than 0.003 wt%, a sufficient pitting-preventive effect cannot be obtained because the potential of the copper alloy line cannot be sufficiently reduced and the oxide layer cannot be sufficiently stably formed. On the other hand, a W content of more than 0.5 wt% is not preferable because the pitting-preventive effect is not further enhanced and the productivity is reduced due to the increased melting temperature. Therefore, the range of the W content is determined to be 0.003 to 0.5 wt%. When W is oxidized by the corrosion reaction, W accumulates between a cuprous oxide layer formed on the surface of the copper alloy line and the surface of the copper alloy line and protects the surface of the copper alloy line. Further, when present in the cuprous oxide layer, W acts to improve the stability of the cuprous oxide layer and suppress the cuprous oxide layer from being oxidized into a cuprous oxide layer by the action of an oxidizing agent such as residual chlorine. Therefore, W has an effect of preventing the occurrence of pitting. Even when pitting occurs, W causes copper to be preferentially dissolved at the bottom of the pitting and accumulate on the surface of the copper alloy, forming a stable oxide layer that mainly contains W. Such a stable oxide layer stops the progression of pitting corrosion.
Ein bevorzugter Bereich des Gehalts an W beträgt 0,01 bis 0,1 Gew.-%.A preferred range of W content is 0.01 to 0.1 wt%.
Da P eine desoxidierende Wirkung aufweist, erleichtert die Zugabe von P die Herstellung einer stabilen Legierungsmasse. Ferner tritt Lochfraß oft an einem Oberflächendefekt infolge von unerwünschterweise in der Legierung enthaltenen Oxiden als einem Startpunkt auf. In dieser Hinsicht dient die Zugabe von P dazu, indirekt das Auftreten und Fortschreiten von Lochfraß zu unterdrücken. Wenn jedoch der Gehalt an P weniger als 0,005 Gew.-% beträgt, ist die desoxidierende Wirkung nicht ausreichend und die in der Legierungsmasse enthaltenen Oxide bewirken einen Defekt, von welchem der Lochfraß startet bzw. beginnt. Die unzureichende desoxidierende Wirkung führt zu einer unzureichenden Lochfraßunterdrückenden Wirkung. Im Gegensatz dazu führt ein Gehalt an P von mehr als 0,5 Gew.-% zu der Bildung von Phosphaten, wodurch die Verarbeitbarkeit beträchtlich vermindert wird und jedwede weitere Verbesserung hinsichtlich der Lochfraßbeständigkeit verhindert wird. Der Gehalt an P wird daher auf 0,005 bis 0,5 Gew.-% bestimmt. Ein bevorzugter Bereich davon beträgt 0,005 bis 0,04 Gew.-%.Since P has a deoxidizing effect, the addition of P facilitates the production of a stable alloy mass. Furthermore, pitting often occurs at a surface defect due to oxides undesirably contained in the alloy as a starting point. In this respect, the addition of P serves to indirectly suppress the occurrence and progress of pitting. However, when the content of P is less than 0.005 wt%, the deoxidizing effect is insufficient and the oxides contained in the alloy mass cause a defect from which pitting starts. The insufficient deoxidizing effect leads to an insufficient pitting suppressing effect. In contrast, a P content of more than 0.5 wt% leads to the formation of phosphates, which considerably reduces the workability and prevents any further improvement in pitting resistance. The P content is therefore determined to be 0.005 to 0.5 wt%. A preferred range thereof is 0.005 to 0.04 wt%.
Es wird festgestellt, daß auch, wenn Pb, Bi, As, Fe, Se, Al, S, Sb oder dergleichen, jedes davon in weniger als mehreren ppm vorliegend, und Sauerstoff von etwa 50 ppm als Verunreinigungen in der für die Kalt- und Heißwasserversorgung verwendeten, erfindungsgemäßen Kupferlegierungsleitung enthalten sind, die Lochfraßbständigkeit nicht gegenteilig beeinflußt wird.It is found that even when Pb, Bi, As, Fe, Se, Al, S, Sb or the like, each of which is less than several ppm, and oxygen of about 50 ppm are contained as impurities in the copper alloy pipe used for cold and hot water supply according to the invention, the pitting resistance is not adversely affected.
Lochfraß-beständige Leitungen zur Heiß- und Kaltwasserversorgung 1 bis 90 gemäß der Erfindung (im folgenden als erfindungsgemäße Kupferlegierungsleitungen bezeichnet), Lochfraß-beständige Vergleichsleitungen zur Kalt- und Heißwasserversorgung 1 bis 12 (im folgenden bezeichnet als Vergleichs-Kupferlegierungsleitungen) und herkömmliche Lochfraß-beständige Leitungen zur Kalt- und Heißwasserversorgung 1 und 2 (im folgenden als herkömmliche Kupferlegierungsleitungen bezeichnet) wurden hergestellt. Diese Leitungen wurden aus einer Kupferlegierung mit der Zusammensetzung, wie in Tabelle-1 bis Tabelle-7 gezeigt, hergestellt, wobei der äußere Durchmesser davon 15,88 mm, die Dicke davon 1,02 mm und die Länge davon 1000 mm betrugen.Pitting-resistant pipes for hot and cold water supply 1 to 90 according to the invention (hereinafter referred to as copper alloy pipes according to the invention), comparative pitting-resistant pipes for cold and hot water supply 1 to 12 (hereinafter referred to as comparative copper alloy pipes), and conventional pitting-resistant pipes for cold and hot water supply 1 and 2 (hereinafter referred to as conventional copper alloy pipes) were prepared. These pipes were made of a copper alloy having the composition as shown in Table-1 to Table-7, the outer diameter thereof being 15.88 mm, the thickness thereof being 1.02 mm, and the length thereof being 1000 mm.
In jeder der Vergleichs-Kupferlegierungsleitung 1 bis 12 liegt die Menge einer der Komponenten außerhalb des Bereichs gemäß der Erfindung (solche Komponenten sind in Tabelle-7 mit * markiert gezeigt).In each of the comparative copper alloy lines 1 to 12, the amount of one of the components is outside the range according to the invention (such components are shown in Table-7 marked with *).
Der folgende Wasserlauftest wurde für die erfindungsgemäßen Kupferlegierungsleitungen 1 bis 90, die Vergleichs-Kupferlegierungsleitungen 1 bis 12 und die herkömmlichen Kupferlegierungsleitungen 1 und 2 durchgeführt. Es wurde bewirkt, daß heißes Wasser von einem pH-Wert = 7 und 60ºC, welchesThe following water flow test was carried out for the inventive copper alloy pipes 1 to 90, the comparative copper alloy pipes 1 to 12 and the conventional copper alloy pipes 1 and 2. Hot water of pH = 7 and 60°C, which
Hydrogencarbonationen: 40 mg/lHydrogen carbonate ions: 40 mg/l
Sulfationen: 80 mg/lSulfate ions: 80 mg/l
Chlorionen: 20 mg/lChlorine ions: 20 mg/l
Natriumsilicat: 15 mg/l (als SiO&sub2;)Sodium silicate: 15 mg/l (as SiO2)
Restliche Chlorkonzentration: 5 mg/l,Residual chlorine concentration: 5 mg/l,
enthielt, bei einer Fließgeschwindigkeit von 1 m/s für ein Jahr floß. Der korrosive Zustand jeder Kupferlegierungsleitung nach einem Jahr wurde durch Messen der maximalen Tiefe der Aushöhlung bzw. Vertiefung und Zählen der Anzahl der Höhlungen, gebildet pro Flächeneinheit, geprüft. Die Meßergebnisse sind in Tabelle-1 bis Tabelle-7 gezeigt.at a flow rate of 1 m/s for one year. The corrosive condition of each copper alloy pipe after one year was checked by measuring the maximum depth of the cavity and counting the number of cavities formed per unit area. The measurement results are shown in Table-1 to Table-7.
In dem Test mit fließendem Wasser wurde kein Chlor für 3 Tage nach dem Start des Tests zugegeben, so daß eine Induktionsperiode, während derer eine stabile Cu&sub2;O-Schicht auf der inneren Oberfläche jeder Kupferlegierungsleitung gebildet wird, vorgesehen wurde. Das Chlor wurde stufenweise für 2 Tage von dem vierten Tag des Tests zugegeben, und die endgültige restliche Chlorkonzentration betrug 5 mg/l. Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3 Tabelle 4 Tabelle 5 Tabelle 6 Tabelle 7 In the running water test, no chlorine was added for 3 days after the start of the test, so that an induction period during which a stable Cu₂O layer was formed on the inner surface of each copper alloy pipe. The chlorine was gradually added for 2 days from the fourth day of the test, and the final residual chlorine concentration was 5 mg/L. Table 1 Table 2 Table 3 Table 4 Table 5 Table 6 Table 7
(Werte markiert mit * liegen außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs. bezeichnet schlechte Verarbeitbarkeit und Schweißbarkeit trotz guter Lochfraßbeständigkeit)(Values marked with * are outside the range according to the invention. Indicates poor processability and weldability despite good pitting resistance)
Unter Berücksichtigung, wie der Lochfraß vom Typ II auftritt, ist der vorgenannte Test mit fließendem bzw. laufendem Wasser hinsichtlich eines zuverlässigen Reproduzierens des Auftretens von Lochfraß besser als die herkömmlichen Tests, in welchen das Chlor gleichzeitig mit dem Testbeginn zugegeben wird. In anderen Worten, wenn die restliche Chlorkonzentration in dem Testwasser (heißes Wasser) vom Testbeginn an hoch eingestellt wird, besteht die Gefahr, daß eher Oberflächenkorrosion als Lochfraß auftritt, und die Lochfraßbeständigkeit der Kupferlegierungsleitung nicht genau bewertet werden kann.Considering how the Type II pitting corrosion occurs, the above-mentioned running water test is better than the conventional tests in which chlorine is added at the same time as the test starts in terms of reliably reproducing the occurrence of pitting corrosion. In other words, if the residual chlorine concentration in the test water (hot water) is set high from the start of the test, there is a risk that surface corrosion rather than pitting corrosion occurs, and the pitting corrosion resistance of the copper alloy pipe cannot be accurately evaluated.
Aus den in Tabelle-1 bis Tabelle-7 gezeigten Ergebnissen ist zu sehen, daß die erfindungsgemäßen Kupferlegierungsleitungen 1 bis 90, welche aus der Kupferlegierung, die eine Gesamtmenge an 0,005 bis 5 Gew.-% (vorzugsweise 0,01 bis 0,2 Gew.-%) an Nb und/oder Ta als wesentliche Bestandteile enthält, hergestellt sind, eine bessere Lochfraßbeständigkeit als die herkömmlichen Kupferlegierungsleitungen 1 und 2 aufweisen. Die für die erfindungsgemäßen Leitungen verwendete Kupferlegierung kann ferner, sofern erwünscht, eines oder mehrere von:From the results shown in Table-1 to Table-7, it is seen that the copper alloy wires 1 to 90 of the present invention, which are made of the copper alloy containing a total amount of 0.005 to 5 wt% (preferably 0.01 to 0.2 wt%) of Nb and/or Ta as essential components, have better pitting resistance than the conventional copper alloy wires 1 and 2. The copper alloy used for the wires of the present invention may further contain, if desired, one or more of:
(i) einer Gesamtmenge von 0,005 bis 5 Gew.-% (vorzugsweise 0,03 bis 0,3 Gew.-%) Y und/oder Zr;(i) a total amount of 0.005 to 5 wt.% (preferably 0.03 to 0.3 wt.%) of Y and/or Zr;
(ii) einer Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% (vorzugsweise 0,2 bis 2 Gew.-%) Sn und/oder Ag;(ii) a total amount of 0.05 to 5 wt.% (preferably 0.2 to 2 wt.%) of Sn and/or Ag;
(iii) einer Gesamtmenge von 0,005 bis 1 Gew.-% (vorzugsweise 0,03 bis 0,3 Gew.-%) von einem oder mehreren Elementen, ausgewählt aus Ti und R; und (i) 0,003 bis 0,5 Gew.-% (vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Gew.-%) W.(iii) a total amount of 0.005 to 1 wt.% (preferably 0.03 to 0.3 wt.%) of one or more elements selected from Ti and R; and (i) 0.003 to 0.5 wt.% (preferably 0.01 to 0.1 wt.%) of W.
enthalten. Diese Kupferlegierung kann ferner, sofern erwünscht, 0,005 bis 0,5 Gew.-% (vorzugsweise 0,005 bis 0,04 Gew.-%) P enthalten.This copper alloy may further contain, if desired, 0.005 to 0.5 wt% (preferably 0.005 to 0.04 wt%) P.
Wie anhand der Vergleichs-Kupferlegierungsleitungen 1 und 2 gesehen wird, ist die Lochfraßbeständigkeit vermindert, wenn der Gehalt an Nb und/oder Ta weniger als die untere Grenze des erfindungsgemäßen Bereichs beträgt. Wie anhand der Vergleichs-Kupferlegierungsleitungen 3 und 4 gesehen wird, führt ein über mäßiger Gehalt an Nb und Ta zu einer übermäßig verminderten Verarbeitbarkeit und/oder Schweißbarkeit trotz einer verbesserten Lochfraßbeständigkeit. Es ist schwierig, eine Leitung unter Verwendung der Kupferlegierung herzustellen, in welcher Nb und/oder Ta übermäßig zugegeben sind. Auch wenn eine solche Kupferlegierung in ein Rohr verarbeitet werden kann, kann dieses Rohr nicht in einer Leitung verwendet werden, da es nicht gebogen oder durch plastische Deformierung verarbeitet werden kann. Da ferner die Schweißbarkeit ebenfalls vermindert ist, wird es schwierig, die Leitungen zu verbinden. Deshalb bewirkt die übermäßige Zugabe dieser Elemente, daß die Leitung unerwünschte Eigenschaften aufweist.As can be seen from the comparative copper alloy pipes 1 and 2, the pitting resistance is reduced when the content of Nb and/or Ta is less than the lower limit of the range of the invention. As can be seen from the comparative copper alloy pipes 3 and 4, a content of more than Moderate contents of Nb and Ta result in excessively reduced workability and/or weldability despite improved pitting resistance. It is difficult to manufacture a pipe using the copper alloy in which Nb and/or Ta are excessively added. Even if such a copper alloy can be worked into a pipe, this pipe cannot be used in a pipe because it cannot be bent or processed by plastic deformation. Furthermore, since weldability is also reduced, it becomes difficult to join the pipes. Therefore, excessive addition of these elements causes the pipe to have undesirable properties.
Wie anhand der Vergleichs-Kupferlegierungsleitungen 5 bis 12 gesehen wird, ist die übermäßige Zugabe irgendeines gewünschten Elements, das ein anderes als Nb und Ta ist; nicht bevorzugt, da die Verarbeitkeit und/oder Schweißbarkeit vermindert werden, obwohl die Lochfraßbeständigkeit erhöht ist.As seen from the comparative copper alloy pipes 5 to 12, the excessive addition of any desired element other than Nb and Ta is not preferred because the workability and/or weldability are reduced, although the pitting resistance is increased.
In diesem Beispiel wurde der Test unter Verwendung von Wasser durchgeführt, welches den Lochfraß vom Typ II hervorruft, aber es wird ebenfalls bestätigt, daß die Kupferlegierungsleitung gemäß der Erfindung eine ausgezeichnete Lochfraßbeständigkeit gegen Wasser zeigt, das den Lochfraß vom Typ I bewirkt bzw. hervorruft.In this example, the test was conducted using water causing Type II pitting corrosion, but it is also confirmed that the copper alloy pipe according to the invention exhibits excellent pitting resistance against water causing Type I pitting corrosion.
Wie vorgenannt beschrieben, weist eine Kupferlegierungsleitung gemäß der Erfindung eine viel bessere Lochfraßbeständigkeit als die des Standes der Technik auf. Wenn die Kupferlegierung gemäß der Erfindung für eine Lochfraß-beständige Leitung zum Versorgen von Heiß- und Kaltwasser, z. B. in Hotels, Krankenhäuser und Appartementhäuser, verwendet wird, ist die Zuverlässigkeit gegen Lochfraß mehr gesteigert als zuvor.As described above, a copper alloy pipe according to the invention has a much better pitting resistance than that of the prior art. When the copper alloy according to the invention is used for a pitting-resistant pipe for supplying hot and cold water, for example, in hotels, hospitals and apartment buildings, the reliability against pitting is increased more than before.
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