EP0281641B1 - Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von harten bzw. halbharten Installationsrohren aus Kupfer - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von harten bzw. halbharten Installationsrohren aus Kupfer Download PDF

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EP0281641B1
EP0281641B1 EP87103276A EP87103276A EP0281641B1 EP 0281641 B1 EP0281641 B1 EP 0281641B1 EP 87103276 A EP87103276 A EP 87103276A EP 87103276 A EP87103276 A EP 87103276A EP 0281641 B1 EP0281641 B1 EP 0281641B1
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tubes
hard
heated
corrosion resistance
semi
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EP87103276A
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Martin Dr. Bauser
Edmund Klingler
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Wieland Werke AG
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Wieland Werke AG
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Publication date
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
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    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
  • Seamless drawn tubes made of phosphorus-deoxidized copper are produced as hard tube tubes and as soft-annealed tubes, especially coils, and are used extensively for the production of cold and hot water pipes in building construction.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for improving the corrosion resistance of hard or semi-hard pipes.
  • the object is achieved in that the tubes for combustion of the lubricant residues are heated to a temperature which is below the lower limit of the recrystallization range for the tubes, an oxidizing atmosphere being present inside the tube.
  • the temperature for the heating is selected in accordance with the softening curve for copper.
  • the illustration shows the basic course of a softening curve (hardness as a function of temperature).
  • the course of the curve is particularly dependent on the degree of drawing of the pipes and the duration of the heating. For example, as the degree of drawing increases, the start of recrystallization begins at lower temperatures.
  • the pipes can be heated at higher temperatures if the pipes contain, according to the invention, additions of a maximum of 0.1% iron, cobalt, nickel, zinc, aluminum, lead, chromium, cadmium, magnesium, manganese, titanium, tin and / or zirconium (Specification in percent by weight).
  • the tubes are heated at a take-off speed of 40 to 80 m / min.
  • an oxygen-containing gas is preferably supplied to the interior of the tube in such an amount that it is sufficient for the complete combustion of the lubricant residues. It is recommended to introduce air or oxygen-enriched air into the inside of the pipe.
  • Table II shows the strength values (Brinell hardness HB) and residue values measured on the pipes.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Nahtlos gezogene Rohre aus phosphordesoxidiertem Kupfer werden als harte Stangenrohre und als weichgeglühte, insbesondere zu Ringen, gewickelte Rohre produziert und in großem Umfang für die Herstellung von Kalt- und Warmwasserleitungen im Hochbau verwendet.
  • Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Korrosionsbeständigkeit der Rohre wesentlich verbessert wird, wenn die vom Rohrziehen stammenden Schmiermittelrückstände weitgehend entfernt werden.
  • Bei weichgeglühten Rohren sind hierfür eine Reihe von Verfahren bekanntgeworden (vgl. beispielsweise DE-PS 3.003.228).
  • Bei harten Rohren hat man bisher versucht, den Schmiermittelfilm durch Lösungsmittelbehandlung zu entfernen. Diese Behandlung war allerdings nicht ausreichend; denn bei einer Wärmebehandlung der Rohre auf der Baustelle, insbesondere beim Hartlöten oder Warmbiegen, treten an den behandelten Stellen gelegentlich Korrosionserscheinungen auf, wenn die Qualität des Wassers dementsprechend ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von harten bzw. halbharten Rohren anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohre zur Verbrennung der Schmiermittelrückstände maximal auf eine Temperatur erwärmt werden, die unterhalb der unteren Grenze des Rekristallisationsbereichs für die Rohre liegt, wobei im Rohrinneren eine oxidierende Atmosphäre vorliegt.
  • Es hat sich überraschend gezeigt, daß mit dieser Erwärmung der harten bzw. halbharten Rohre eine Verbrennung des Schmiermittelfilms möglich ist und gleichzeitig ein ausreichender Kupferoxidfilm (Cu20) erzielt wird, der zur Verhinderung der Korrosion beiträgt. Die Rohre sind also auf eine Temperatur zu erwärmen, die mindestens so hoch ist, daß eine Verbrennung der Schmiermittelrückstände möglich ist, und die andererseits unterhalb der unteren Grenze des Rekristallisationsbereichs liegt.
  • Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Temperatur für die Erwärmung entsprechend der Entfestigungskurve für Kupfer gewählt. Zur Erläuterung ist in der Abbildung der prinzipielle Verlauf einer Entfestigungskurve (Härte als Funktion der Temperatur) dargestellt. Der Rekristallisationsbereich setzt - wie allgemein bekannt - zu Beginn des Steilabfalls der Kurve ein (= untere Grenze des Rekristallisationsbereichs). Der Verlauf der Kurve ist insbesondere stark abhängig vom Ziehgrad der Rohre und von der Dauer der Erwärmung. So setzt beispielsweise bei zunehmendem Ziehgrad der Beginn der Rekristallisation bereits bei niedrigeren Temperaturen ein.
  • Durch die Wahl der Maximaltemperatur unterhalb der unteren Grenze des Rekristallisationsbereichs ist also sichergestellt, daß der harte bzw. halbharte Zustand der Rohre erhalten bleibt.
  • Es empfiehlt sich, die Rohre auf 250 - 350 0 C zu erwärmen.
  • Die Erwärmung der Rohre kann bei höheren Temperaturen erfolgen, sofern die Rohre erfindungsgemäß Zusätze von insgesamt maximal 0,1 % Eisen, Kobalt, Nickel, Zink, Aluminium, Blei, Chrom, Kadmium, Magnesium, Mangan, Titan, Zinn und/oder Zirkon enthalten (Angabe in Gewichtsprozent).
  • Durch diese Zusätze wird die untere Grenze des Rekristallisationsbereichs zu höheren Temperaturen verschoben, d.h., es ist eine beschleunigte Verbrennung des Schmiermittelfilms bei höheren Temperaturen möglich, ohne daß ein Härteverlust eintritt. Durch diese Zusätze werden Temperaturerhöhungen von etwa 30 - 40 0 C ermöglicht.
  • Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Rohre bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 40 bis 80 m/min erwärmt.
  • Sofern die Erwärmung bei ruhender Luft nicht ausreichend ist, wird dem Rohrinneren vorzugsweise ein sauerstoffhaltiges Gas in einer solchen Menge zugeführt, daß sie zur vollständigen Verbrennung der Schmiermittelrückstände ausreicht. Dabei empfiehlt es sich, Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft in das Rohrinnere einzuleiten.
  • Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert:
  • Zur Untersuchung standen sechs auf die Endabmessung 15 x 1 mm gezogene Rohre aus phosphordesoxidiertem Kupfer in Form von Großringen der Länge 650 m zur Verfügung. Die Rohre mit einem Rest-Schmiermittelgehalt von 0,06 bis 0,08 mg C/dm2 wurden mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 50 m/min durch eine Strecke zur Widerstandserwärmung geführt und auf die Temperaturen gemäß folgender Tabelle I erwärmt. Die Erwärmung erfolgte bei Luft bzw. nach der Auffüllung der Großringe mit einem Sauerstoff/Stickstoff-Gemisch 50 % 02/50 % N2.
    Figure imgb0001
  • In der Tabelle II sind die an den Rohren gemessenen Festigkeitswerte (Brinell-Härte HB) und Rückstandswerte aufgeführt.
    Figure imgb0002
  • Es zeigt sich, daß bei der durchgeführten Erwärmung der Rohre nicht nur der harte bzw. halbharte Zustand der Rohre erhalten bleibt, sondern auch der Restkohlenstoffgehalt unter der üblicherweise geforderten Grenze von 0,06 mg C/dm2 liegt. An den untersuchten Rohren wurden außerdem dünne Oxidfilme (CU20) festgestellt, die ebenfalls für eine gute Korrosionsbeständigkeit verantwortlich sind.

Claims (8)

1. Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von auf Endabmessung gezogenen harten bzw. halbharten Rohren aus phosphordesoxidiertem Kupfer durch Reinigung der Rohrinnenfläche von Schmiermittelrückständen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre zur Verbrennung der Schmiermittelrückstände maximal auf eine Temperatur erwärmt werden, die unterhalb der unteren Grenze des Rekristallisationsbereichs für die Rohre liegt, wobei im Rohrinneren eine oxidierende Atmosphäre vorliegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur für die Erwärmung entsprechend der Entfestigungskurve für Kupfer gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre auf 250 - 350 ° C erwärmt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Rohre mit Zusätzen von insgesamt maximal 0,1% Eisen, Kobalt, Nickel, Zink, Aluminium, Blei, Chrom, Kadmium, Magnesium, Mangan, Titan, Zinn und/oder Zirkon auf höhere Temperaturen erwärmt werden als Rohre ohne Zusätze.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre im kontinuierlichen Durchlauf bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 40 bis 80 m/min erwärmt werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rohrinneren ein sauerstoffhaltiges Gas in einer solchen Menge zugeführt wird, daß sie zur vollständigen Verbrennung der Schmiermittelrückstände ausreicht.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Luft in das Rohrinnere eingeleitet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit Sauerstoff angereicherte Luft in das Rohrinnere eingeleitet wird.
EP87103276A 1987-03-07 1987-03-07 Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von harten bzw. halbharten Installationsrohren aus Kupfer Expired EP0281641B1 (de)

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