FI102908B - Corrosion resistant copper alloy - Google Patents
Corrosion resistant copper alloy Download PDFInfo
- Publication number
- FI102908B FI102908B FI931830A FI931830A FI102908B FI 102908 B FI102908 B FI 102908B FI 931830 A FI931830 A FI 931830A FI 931830 A FI931830 A FI 931830A FI 102908 B FI102908 B FI 102908B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- copper
- surface layer
- group
- corrosion
- mixture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
102908102908
Korroosionkestävä kupariseos. - Korrosionsbeständig kopparlegering.Corrosion resistant copper alloy. - Korrosionsbeständig kopparlegering.
Keksinnön kohteena on korroosionkestävä kupariseos, joka koostuu kuparista ja vähintään kahdesta seosaineesta, jotka ovat sähkökemialliselta jännitepoten-5 tiaaliltaan epäjalompia kuin kupari ja jotka muodostavat yhdessä kuparin kanssa kiinnitarttuvan, huokosettoman pintakerroksen oksideista, oksidihydraateista ja/tai hydroksideista, jolloin yksittäisten alkuaineiden määrä on sellaisissa rajoissa, joissa seos on teknillisten jäähdytysedellytysten alaisena jähmeän liuoksen alueessa.The present invention relates to a corrosion-resistant copper alloy consisting of copper and at least two alloys of lower electrochemical potential than copper, which together with copper form an adherent, non-porous surface layer of oxides, oxide hydrates and / or hydroxides, wherein the mixture is under technical refrigeration conditions in the region of a solid solution.
1010
Eräs tällainen seos tunnetaan esim. julkaisusta DE-OS 3.605.796. Lisäaineiden korkean konsentraation johdosta on siinä kuitenkin erkaumien muodostumisen vaara ja täten lisätyöstövaikeuksien vaara.One such mixture is known, for example, from DE-OS 3.605.796. However, due to the high concentration of the additives, there is a risk of precipitation and thus of further processing difficulties.
15 Useimmat korroosiovahingot kuparisissa vesijohtoputkissa aiheutuvat tasaisesta pintasyöpymisestä tai pistesyöpymisestä. Asiaankuulumattoman asennuksen johdosta voi lisäksi syntyä korroosiosyöpymiä juotoskohtien ja liitoksien alueessa. Kuparin korroosionkestävyyttä voidaan tosin periaatteessa lisätä sillä, että muodostetaan kiinnitarttuva, jatkuva oksidipintakerros. Tämä aikaansaadaan 20 erityisellä valmistusemenetelmällä putken sisäpinnalle, mikä on kuitenkin tekni-' ’ sesti yksityiskohtainen ja työtä vaativa. Edistyneempi menetelmä on muodostaa : ·' seoslisäaineilla materiaali, johon muodostuu käytössä itsestään parannettu * · · '·1' oksidinen pintakerros.15 Most corrosion damage in copper plumbing pipes is caused by uniform surface corrosion or pitting. In addition, improper installation may result in corrosion corrosion at the soldering points and joints. However, the corrosion resistance of copper can, in principle, be increased by forming an adherent continuous oxide surface layer. This is achieved by 20 special fabrication processes on the inner surface of the tube, which, however, are technically detailed and labor-intensive. A more advanced method is to form: · 'alloy additives' to form a self-healing * · · '· 1' oxide surface layer.
• · ·· · I I » 25 Keksinnön tehtävänä on ehdottaa korroosionkestävä materiaali, jolle on tun- • · « nusomaista erityisesti hapettomaan kupariin nähden parantunut pintakerroksen muodostuminen ja vähentynyt kuparin liukenevuus ja jossa ei ole mitään pis- * · tesyöpymisvaaraa. Massan kulumisen tulee tällöin vähentyä.It is an object of the invention to provide a corrosion-resistant material which is characterized in particular by an improved surface layer and reduced solubility of copper in relation to non-oxidized copper and without any risk of pitting. The mass wear should then be reduced.
• « ' · · ·' 30 Tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksien 1 -3 tunnus merkkien avulla.The problem is solved according to the invention by the characters of the claims 1-3.
f 4 t · · 102908 2f 4 t · · 102908 2
Valenssisuusparin muodostuksella kahdenarvoisesta kolmenarvoisiin positiivisiin ioneihin, kahdenarvoisesta neljänarvoisiin ioneihin tai yhdenarvoisista neljänarvoisiin ioneihin muodostetaan kiinnitarttuva ja suuressa määrin huo-koseton pintakerros. On osoittautunut yllättävästi, että valenssisuusparin valin-5 nan kautta vaikutetaan Cu20-faasin rakenteeseen siten, että pintakerros muodostuu sekä nopeammin että myös siten, että syntyvän pintakerroksen suojavaikutus on tehokkaampi,The formation of a valence pair from divalent to trivalent positive ions, divalent to tetravalent ions, or monovalent to tetravalent ions forms an adherent and largely non-anhydrous surface layer. It has surprisingly been found that the valence pair select-5 nanoparticles influence the structure of the Cu20 phase so that the surface layer is formed both faster and also in that the resulting surface layer has a more effective protective effect,
On edullista lisätä seokseen 0,04 paino-% asti fosforia. Fosfori parantaa valet-10 tavuutta ja toimii myös desoksidaatioaineena.It is preferred to add up to 0.04% by weight of phosphorus to the mixture. Phosphorus improves valet-10 and also acts as a deoxidant.
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti mainittuja alkuaineita lisätään vähintään määrässä 0,1 paino-%.According to a preferred embodiment of the invention, said elements are added in an amount of at least 0.1% by weight.
15 Edullisesti käytetään keksinnön mukaista seosta materiaalina putkia varten asennus- ja saniteettitekniikassa sekä vesijohtoputkia varten.Preferably, the composition of the invention is used as a material for pipes in installation and sanitary engineering and for plumbing pipes.
Keksintöä kuvataan seuraavien suoritusmuotoesimerkkien yhteydessä lähemmin: Valmistettiin mitoiltaan 18x1 mm olevat putket hapettomasta kuparista 20 (SF-Cu) ja kolmesta vertailuseoksesta, joilla on seuraavat koostumukset.The invention will be described in more detail in connection with the following embodiments: Tubes of 18x1 mm dimensions were made of anoxic copper 20 (SF-Cu) and three reference alloys having the following compositions.
• · • · • · · · t $ · • • · ♦ ♦ · • · * » · • · « · · • · · « I · • · « · · ♦ · · • · • · f • · · ♦ · · f « * « « « 1 I < 102908 3• • • $ $ $ t $ $ • ♦ ♦ ♦ • * »» »I I * I * I I I I I I I I I I I I I ♦ ♦ ♦ I · · F «*« «« 1 I <102908 3
MateriaaliMaterial
SF-Cu pehmeä, 50 - 70 HBSF-Cu soft, 50-70 HB
5 kova, 100-120 HBFight 5, 100-120 HB
Cu MgO, 7TiO,2 pehmeä, 50 - 70 HB esim. 1 (Parisuus 2+/4+) kova, 100 -120 HB esim. 2 10 ____Cu MgO, 7TiO, 2 soft, 50-70 HB eg 1 (Parity 2 + / 4 +) hard, 100-120 HB eg 2 10 ____
Cu AIO, 5ZnO,5 pehmeä, 50 - 70 HB esim. 3 (Parisuus 3+/2+) kova, 100 -120 HB esim. 4 15Cu AIO, 5ZnO, 5 soft, 50-70 HB eg 3 (Parity 3 + / 2 +) hard, 100-120 HB eg 4 15
CuLiO,6SiO,1 pehmeä, 50- 70 HB esim. 5 (Parisuus 1+/4+) kova, 100-120 HB esim. 6CuLiO, 6SiO, 1 soft, 50-70 HB eg 5 (Parity 1 + / 4 +) hard, 100-120 HB eg 6
Korroosiokäyttäytymisen arvostelemiseksi mitattiin putkimalleissa virrantiheys-20 potentiaali-käyrät (kuvio 1) ja sähkökemiallinen polarisaatiovastus (Rp) tai : vastaavasti polarisaatiojohtavuus (Rp1) kuvioiden 2a - 2g mukaisesti sekä selvi- i ·’ tettiin massan kuluminen (kuvio 3).In order to evaluate the corrosion behavior, the current density-potential curves (Fig. 1) and the electrochemical polarization resistance (Rp) were measured in the tube models, respectively: or the polarization conductivity (Rp1) according to Figs.
• · * • · · • ·• · * • · · · ·
Yksityiskohtaisemmin: • « · 25 • · ·More in detail: • «· 25 • · ·
Kuvio 1 esittää seosjärjestelmien Cu-Mg-Ti, Cu-AI-Zn ja Cu-Li-Si virrantiheys-potentiaali-käyrää verrattuna hapettomaan kupariin • ♦ · YY sf-cu.Figure 1 shows a current-density potential curve for Cu-Mg-Ti, Cu-Al-Zn and Cu-Li-Si alloy systems compared to anoxic copper • ♦ · YY sf-cu.
• · · • · ·• · · • · ·
Vertailuelektrodi: kyllästynyt kalomelielektrodi.Reference electrode: saturated calomel electrode.
-· 30- · 30
Kuviot 2a - 2g esittävät polarisaatiojohtavuutta Rp 1 koestusajan funktiona.Figures 2a to 2g show the polarization conductivity Rp 1 as a function of the test time.
M.: (a) SF-Cu, tila pehmeä, 50 - 70 HB tai kova, 100 -120 HBM .: (a) SF-Cu, soft state, 50-70 HB or hard, 100-120 HB
(b) CuMgO,7TiO,2, tila pehmeä, 50 - 70 HB(b) CuMgO, 7TiO, 2, soft state, 50-70 HB
102908 4102908 4
(c) CuMgO,7TiO,2, tila kova, 100 -120 HB(c) CuMgO, 7TiO, 2, state hard, 100-120 HB
(d) CuAIO,5ZnO,5, tila pehmeä, 50 - 70 HB(d) CuAIO, 5ZnO, 5, soft state, 50-70 HB
(e) CuAIO,5ZnO,5, tila kova, 100 -120 HB(e) CuAIO, 5ZnO, 5, hard state, 100-120 HB
(f) CuLiO,6SiO,1, tila pehmeä, 50 - 70 HB(f) CuL10, 6SiO, 1, soft state, 50-70 HB
5 (g) CuLiO,6SiO,1, tila kova, 100 -120 HB5 (g) CuLiO, 6SiO, 1, hard state, 100-120 HB
Kuvio 3 esittää pintaan kohdistuvan painohäviön 1000 tunnin ajan jälkeen.Figure 3 shows the weight loss on the surface after 1000 hours.
Kuviossa 1 on esitetty seoksien CuMgO,7TiO,2, CuAIO,5ZnO,5, CuLiO,6SiO,1 10 ja SF-Cu virrantiheys-potentiaali-käyrät vertailuna. Voidaan havaita, että seostetut alkuaineet laajentavat selvästi korroosionkestävyysaluetta. Passiivivirran-tiheys on pienentynyt SF-Cu:hun verrattuna, mikä viittaa parempaan peiteker-roksen laatuun. Läpilyöntipotentiaalit ovat siirtyneet positiivisempiin potentiaa-leihin päin.Figure 1 shows current density potential curves for CuMgO, 7TiO, 2, CuA10, 5ZnO, 5, CuLiO, 6SiO, 1010 and SF-Cu. It can be seen that the alloyed elements clearly extend the corrosion resistance range. The passive current density is reduced compared to SF-Cu, which indicates a better cover layer quality. Breakthrough potentials have shifted towards more positive potentials.
1515
Polarisaatiovastus Rp tai vastaavasti käänteisarvo, polarisaatiojohtavuus Rp'1 on korroosionopeuden mitta. Mitä pienempi polarisaatiojohtavuus, sitä suurempi on kestävyys tasaista korroosiota vastaan. Kuviot 2a - 2g vertailevat materiaalien Cu-MgO,7TiO,2, CuAIO,5,ZNO,5 ja CuLiO,6SiO,1 polarisaatiojohtavuut-20 ta eri tiloissa (pehmeä/kova) SF-Cu:n vastaaviin arvoihin. Seostamaton kupari : ei osoita pelkästään huonompaa käyttäytymistä, vaan myös huomattavaa ha- i ·' jaantumistä.The polarization resistance Rp or the inverse, respectively, the polarization conductivity Rp'1 is a measure of the corrosion rate. The lower the polarization conductivity, the greater the resistance to smooth corrosion. Figures 2a to 2g compare the polarization conductances of the materials Cu-MgO, 7TiO, 2, CuA10, 5, ZNO, 5, and CuLiO, 6SiO, 1 in different states (soft / hard) with those of SF-Cu. Unalloyed copper: not only shows inferior behavior, but also exhibits considerable disintegration.
• • · · • · · • ·• • · · · · · ·
Kaikissa tutkituissa materiaaleissa oli painohäviö pienentynyt huomattavasti * # * • ·’ 25 SF-Cu:n suhteen kuvion 3 mukaisesti.In all the materials examined, the weight loss was significantly reduced with respect to SF-Cu as shown in Figure 3.
• · * • * · • · · , . Kaikissa tapauksissa osoittavat keksinnön mukaiset seokset selvästi parempaa • · « käyttäytymistä kuin SF-Cu. Ei ainoastaan pintakerroksen laatu parane, vaan • · · lisäksi vaikutetaan muodostumisnopeuteen ja ennen kaikkea laajennetaan I I · ;' 30 korroosionkestävyyden potentiaalialuetta. Tämän passiivikerroksen muodostu-• · * • * · • · ·,. In all cases, the compositions of the invention exhibit clearly better behavior than SF-Cu. Not only does the surface layer improve in quality, but also · · · affects the rate of formation and, above all, expands I I ·; ' 30 corrosion resistance potential ranges. The formation of this passive layer
I I # · II I # · I
misen johdosta vähennetään selvästi Cu:n liukenevuutta.As a result, the solubility of Cu is clearly reduced.
i · r · 102908 5i · r · 102908 5
On edelleen nähtävä ratkaisevana etuna se, että määrättyjen pakollisten komponenttien yhdistelmän johdosta laajenee pH-arvon alue pintakerroksen muodostumista varten. Eräiden seosaineiden ollessa Pourbaix-diagrammin mukaan kykeneviä muodostamaan reaktiotuotteita myös happamissa aineissa ja siten 5 myötävaikuttamaan tehokkaan suojakerroksen muodostamiseen, pätee sama toisille aineille emäksisissä aineissa. Siten keksinnön mukaiset materiaalit eivät ole ainoastaan neutraaleissa vesissä käytettäviä. Tietyt pH-arvon vaihtelut eivät vaikuta negatiivisesti korroosiokäyttäytymiseen.It remains to be seen as a decisive advantage that the combination of certain mandatory components expands the pH range for the formation of the surface layer. While certain dopants are capable of forming reaction products also in acidic materials and thus contribute to the formation of an effective barrier layer, the same applies to other substances in basic substances, according to the Pourbaix diagram. Thus, the materials of the invention are not only usable in neutral waters. Certain pH changes do not negatively affect the corrosion behavior.
10 Mikäli läpilyöntipotentiaali siirtyy lisäksi niin pitkälle positiiviseen suuntaan, että se ei ole enää vapaan korroosiopotentiaalin alueessa, niin silloin esiintyy lisäsuoja parinmuodostusta vastaan, kuten esim. kosketus- tai ilmastusparit. Lisäksi testatuissa putkimalleissa ei todettu mitään pistesyöpymisen vaaraa.Furthermore, if the breakthrough potential is shifted so far in the positive direction that it is no longer in the free corrosion potential range, then there is additional protection against pairing, such as, for example, contact or aeration pairs. In addition, the tested tube models showed no risk of pitting.
• · · • · · • · •• · · • · · ·
Il * • · · • · • · • · · • · · * · · « • · · • · · • · • * · • · t » * · I I t I 1 ·Il * • i «t i * i I t I 1 ·.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924213488 DE4213488C2 (en) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Corrosion resistant copper alloy |
DE4213488 | 1992-04-24 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI931830A0 FI931830A0 (en) | 1993-04-23 |
FI931830A FI931830A (en) | 1993-10-25 |
FI102908B1 FI102908B1 (en) | 1999-03-15 |
FI102908B true FI102908B (en) | 1999-03-15 |
Family
ID=6457381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI931830A FI102908B (en) | 1992-04-24 | 1993-04-23 | Corrosion resistant copper alloy |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0579904B1 (en) |
DE (2) | DE4213488C2 (en) |
DK (1) | DK0579904T3 (en) |
ES (1) | ES2081653T3 (en) |
FI (1) | FI102908B (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4401997C2 (en) * | 1994-01-25 | 1999-02-25 | Okan Dipl Ing Dr Akin | Use of a copper alloy for components in flowing water |
DE4423635A1 (en) * | 1994-07-06 | 1996-01-11 | Prym William Gmbh & Co Kg | Corrosion-resistant copper alloy |
DE102007015442B4 (en) * | 2007-03-30 | 2012-05-10 | Wieland-Werke Ag | Use of a corrosion-resistant copper alloy |
DE102011016318A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Wieland-Werke Ag | Hard phase copper-tin multicomponent bronze, method of manufacture and use |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4047978A (en) * | 1975-04-17 | 1977-09-13 | Olin Corporation | Processing copper base alloys |
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 |
DE3605796A1 (en) * | 1985-08-24 | 1987-03-26 | Prym Werke William | Corrosion-resistant copper material for pipes, receptacles or the like for flowing media, in particular cold and/or hot water pipes |
US4749548A (en) * | 1985-09-13 | 1988-06-07 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Copper alloy lead material for use in semiconductor device |
-
1992
- 1992-04-24 DE DE19924213488 patent/DE4213488C2/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-04-15 EP EP19930106094 patent/EP0579904B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-15 DE DE59300844T patent/DE59300844D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-15 ES ES93106094T patent/ES2081653T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-15 DK DK93106094T patent/DK0579904T3/en active
- 1993-04-23 FI FI931830A patent/FI102908B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI931830A (en) | 1993-10-25 |
DK0579904T3 (en) | 1996-02-05 |
ES2081653T3 (en) | 1996-03-16 |
FI102908B1 (en) | 1999-03-15 |
EP0579904B1 (en) | 1995-11-02 |
FI931830A0 (en) | 1993-04-23 |
DE4213488A1 (en) | 1993-10-28 |
DE4213488C2 (en) | 1995-05-24 |
DE59300844D1 (en) | 1995-12-07 |
EP0579904A1 (en) | 1994-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4238233A (en) | Aluminum alloy for cladding excellent in sacrificial anode property and erosion-corrosion resistance | |
Suzuki | The behavior of corrosion products on zinc in sodium chloride solution | |
FI102908B (en) | Corrosion resistant copper alloy | |
WO2011121799A1 (en) | Lead-free free-machining bronze casting alloy | |
EP0011649A1 (en) | Padding alloys based on nickel | |
Larrabee | Corrosion of steels in marine atmospheres and in sea water | |
JPS6321741B2 (en) | ||
FI102621B (en) | The use of a copper-aluminum-zinc alloy as corrosion resistant material | |
JPH07118784A (en) | Aluminum alloy for corrosion protection of steel structure | |
Kumar Bhattamishra et al. | Corrosion behaviour of Al-Zn-Ms alloys in NaCl solution in presence of cerium salts | |
Ahmido et al. | Corrosion behavior of Sn-9Zn-xBi lead-free solder alloys in NaCl 3% solution | |
Mor et al. | Effect of temperature on the corrodibility of copper and zinc in synthetic sea water | |
Boden | Corrosion of Cu and Cu-base alloys under conditions of boiling heat transfer—II. Corrosion of Cu-base alloys | |
SU640645A3 (en) | Welding alloy | |
US4207361A (en) | Corrosion inhibited manganese alloys in thermal metals | |
JP3850231B2 (en) | Antifouling copper alloy | |
Baboian | Final report on the ASTM study: Atmospheric galvanic Corrosion of magnesium coupled to other metals | |
USRE25043E (en) | Anti-biofouling copper-base alloy | |
JPH02145736A (en) | Copper alloy having excellent dezincification corrosion resistance | |
Jayaraman et al. | The Effet of the Inhibitor Dedc on the Sulphide Induced Attack on Aluminium Brass and Cupronickel Alloys in Flowing Synthetic Sea Water | |
Sarkar | Application of potentiokinetic hysteresis technique to characterize the chloride corrosion of high-copper dental amalgams | |
US3582319A (en) | A1 alloy useful as anode and method of making same | |
JPS57169047A (en) | Copper alloy for lead material of semiconductor device | |
SU438065A1 (en) | The composition for the manufacture of the active layer of the threshold element | |
Moroishi et al. | Effect of several ions on the crevice corrosion of titanium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |