JP6383132B1 - 耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管 - Google Patents

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Abstract

蟻の巣状腐食に対して、より一層高い耐食性を発揮することの出来る、空調機器や冷凍機器における伝熱管や冷媒配管等として好適に用いられる防食性に優れた銅管を提供する。
Pを0.15〜0.50重量%の割合で含有し、残部がCuと不純物からなる銅管にして、該銅管の材質中に、Pの酸化物粒子を含有し、且つかかるP酸化物粒子中のうちの、円相当直径が0.1μm以上のものの数密度が、50000個/mm2 以下となるようにした。

Description

本発明は、耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管に係り、特に、空調機器や冷凍機器における伝熱管、冷媒配管等に好適に用いられる銅管の蟻の巣状腐食に対する耐食性向上技術に関するものである。
従来から、空調機器や冷凍機器における伝熱管、冷媒配管(機内配管)等の管材には、耐食性、ろう付け性、熱伝導性及び曲げ加工性等において優れた特徴を発揮する、りん(P)脱酸銅管(JIS−H3300−C1220)が、主として用いられている。
しかしながら、そのような空調機器や冷凍機器に使用される管材であるりん脱酸銅管には、管表面から管肉厚方向に蟻の巣状に進行する異常な腐食、所謂蟻の巣状腐食が発生する場合のあることが認められている。この蟻の巣状腐食は、蟻酸や酢酸等といった低級カルボン酸を腐食媒として、湿潤環境中で発生するとされ、また1,1,1−トリクロロエタン等の塩素系有機溶剤や、ある種の潤滑油、ホルムアルデヒド等が存在する環境下においても、同様な腐食の発生が確認されている。特に、空調機器や冷凍機器における結露が惹起される管路として用いられた場合には、その発生が顕著となることが知られている。そして、この蟻の巣状腐食は、それが発生すると、腐食の進行が速く、短期間で銅管を貫通するまでに進行し、機器が使用出来なくなってしまうという問題を惹起する。
このため、WO2014/148127においては、P(りん)を0.05〜1.0重量%の割合で含有し、残部がCu(銅)及び不可避的不純物となるCu材質からなることを特徴とする高耐食性銅管が提案され、それによって、蟻の巣状腐食に対する耐食性が向上せしめられ得ることが、明らかにされている。即ち、そこでは、従来のりん脱酸銅からなる管材よりも、P含有量の大なる領域において、蟻の巣状腐食に対する耐食性がより一層向上せしめられ得る銅管を、実用的に有利に得ることが出来る事実が、指摘されているのである。
しかしながら、このようなPの含有量を増大せしめてなる銅管においても、より厳しい腐食環境下においては、蟻の巣状腐食が発生することがあるところから、かかる蟻の巣状腐食に対する耐腐食性がより一層高い銅管の開発が、望まれてきている。
WO2014/148127
ここにおいて、本発明は、かくの如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、蟻の巣状腐食に対して、より一層高い耐食性を発揮することの出来る、空調機器や冷凍機器における伝熱管や冷媒配管等として好適に用いられ得る、防食性に優れた銅管を提供することにあり、また、そのような銅管を用いて構成される機器の寿命を有利に向上せしめることにもある。
そこで、本発明者らは、上記従来技術における問題の解決を図るべく、空調機器や冷凍機器等において用いられる管材としての銅管における蟻の巣状腐食について鋭意検討を重ねた結果、Pを0.15〜0.50重量%の割合で含有する銅管の材質中に含まれる、円相当直径が0.1μm以上であるPの酸化物粒子の数密度を一定値以下に制御することによって、蟻の巣状腐食に対する耐食性がより一層有利に向上せしめられ得る事実を見出し、本発明を完成するに至ったのである。
すなわち、本発明は、上述の如き知見に基づいて完成されたものであって、その要旨とするところは、Pを0.15〜0.50重量%の割合で含有し、残部がCuと不純物からなる材質の銅管にして、該銅管の材質中に、Pの酸化物粒子が含有され、且つかかるP酸化物粒子のうちの、円相当直径が0.1μm以上のものの数密度が、50000個/mm2 以下となるように構成されていることを特徴とする耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管にある。
なお、上述の如き本発明に従う銅管の望ましい態様の一つにあっては、前記不純物のうちの、Cr(クロム),Mn(マンガン),Fe(鉄),Co(コバルト),Zr(ジルコニウム)及びMo(モリブデン)からなる特定不純物元素群の含有量が、合計量において、0.01重量%以下となるように構成することによって、蟻の巣状腐食に対する耐食性が、より一層向上せしめられ得ることとなったのである。
また、このような本発明に従う耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管の望ましい態様の他の一つにあっては、前記不純物のうちの、前記特定不純物元素群以外の不可避的不純物の含有量は、合計量で0.005重量%以下となるように構成されることとなる。
さらに、かかる本発明に従う耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管は、有利には、湿潤環境下に配置されて、低級カルボン酸からなる腐食媒により、管表面から管肉厚方向に蟻の巣状に進行する腐食作用にさらされる銅管として、用いられることとなる。
ところで、本発明にあっては、上述したような耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管を製造する方法にして、Cu原料を溶解し、これにP原料を複数回に分けて、添加せしめることにより、前記P含有量を有するCu溶湯を調製した後、ビレットの鋳造を行い、更に該ビレットを熱間押出して、造管することを特徴とする銅管の製造方法をも、その要旨とするものである。
また、このような本発明に従う銅管の製造方法の好ましい態様においては、前記複数回に分割されたP原料の最初の添加量が、前記Cu溶湯に0.015〜0.040重量%の割合でPが含有せしめられることとなる割合である。
さらに、本発明に係る銅管の製造方法においては、有利には、前記Cu溶湯の調製及び前記ビレットの鋳造が、不活性ガス又は還元ガス雰囲気中において実施される。
そして、本発明にあっては、上述したような耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管からなる、空調機器や冷凍機器における伝熱管、冷媒配管(機内配管)をも、その要旨とするものである。
加えて、本発明にあっては、空調機器や冷凍機器に用いられて、湿潤環境下に配置される銅管において、その表面から惹起される、低級カルボン酸を腐食媒として湿潤環境中で発生する蟻の巣状腐食に対する耐食性を向上せしめる方法にして、かかる銅管として、Pを0.15〜0.50重量%の割合で含有し、残部がCuと不純物からなる材質の銅管にして、該銅管の材質中に、Pの酸化物粒子が含有され、且つかかるP酸化物粒子のうちの、円相当直径が0.1μm以上のものの数密度が、50000個/mm2 以下となるように構成されているものを用いることを特徴とする耐食性向上方法をも、その要旨とするものである。
このような本発明によれば、蟻の巣状腐食に対する耐食性において、従来から公知の銅管よりも優れた防食性を発揮し得る実用的な銅管が、有利に提供され得ることとなったのであり、また、そのような銅管を、空調機器や冷凍機器における伝熱管、冷媒配管(機内配管)等として用いることにより、それら機器の寿命が更に効果的に高められ得ることとなる等の特徴が、有利に発揮され得るのである。
実施例で用いた耐食性試験装置の概要を示す断面説明図である。
ところで、本発明に従う耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管にあっては、それを構成するCu材質のP含有量が0.15〜0.50重量%の範囲内にあると共に、かかる銅管の材質中に、Pの酸化物粒子が含有され、且つかかるP酸化物粒子のうちの、円相当直径が0.1μm以上のものの数密度が、50000個/mm2 以下となるように構成したところに、大きな特徴を有しているのである。このように、高濃度のPの含有と共に、所定大きさ以上のP酸化物粒子の数密度を制御することによって、より厳しい腐食環境下においても、蟻の巣状腐食の形態ではなく、全面腐食或いは孔食腐食の形態に、効果的に変化せしめられ得て、かかる蟻の巣状腐食に対する耐腐食性が更に向上され得ることとなるのであり、以て、蟻の巣状腐食に対する耐食性において、従来から公知の耐食性銅管よりも更に優れた防食性が、長期間に亘って発揮され得ることとなる。
尤も、かかる銅管におけるP含有量を0.15重量%よりも少なくすると、蟻の巣状に腐食が進行する選択的腐食形態が惹起され易くなることから、本発明にあっては、P含有量は、0.15重量%以上とされる必要がある。一方、P含有量が増大して、0.50重量%を超えるようになっても、蟻の巣状腐食に対する耐食性には殆ど変化がなく、むしろ銅管の製造に際して、加工性が低下して、割れ等の問題が惹起され易くなるところから、P含有量の上限は、0.50重量%に止める必要があるのである。
また、本発明に従う耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管において、かかる銅管の材質中に含まれるP酸化物粒子のうちの、円相当直径が0.1μm以上のものの数密度が、50000個/mm2 を超える場合にあっては、より厳しい腐食環境下において、蟻の巣状に腐食が進行する選択的腐食形態が惹起されるようになることから、本発明にあっては、銅管の材質中に含まれる円相当直径が0.1μm以上のP酸化物粒子の数密度を、50000個/mm2 以下と規制しているのである。
なお、本発明において、所定の大きさ以上のP酸化物粒子の数密度を特定の値以下に制御することで、耐食性が向上する理由は、現在までのところ、以下のように考えられている。即ち、本発明に従ってP含有量が増大せしめられてなる銅管にあっては、当該銅管が腐食環境に晒されると、銅管材質中のPは、環境中の水と反応して溶解され、オルトリン酸やポリリン酸といったリン酸類を生成することとなる(以下、単にリン酸類と呼称する)。そして、これら生成されたリン酸類には、蟻の巣状腐食を抑制する作用があるところから、銅管が腐食環境に晒されたとき、銅管からリン酸類が効率的に生成せしめられるようにすることが、蟻の巣状腐食に対する耐食性の向上において、極めて重要となる。しかしながら、銅管材質中に含有せしめられたPが酸化されて、P25等の形態のP酸化物の粒状物として存在するようになると、かかる耐食性の向上作用が充分に発揮され難くなるのである。特に、P酸化物粒子の存在による耐食性向上作用への影響は、銅管の材質中に含まれる円相当直径が0.1μm以上のP酸化物粒子の数密度が、50000個/mm2 を超えると、銅管の材質中に存在するPの相当割合がP酸化物となって消費されてしまい、母相中のP濃度分布の不均一性が増加することになり、またP酸化物粒子そのものが腐食の起点やその伝播において加速作用をもたらすこととなるのであり、これによって、耐食性の低下が惹起されるようになるのである。従って、銅管中のP酸化物粒子の数密度を適切に制御することによって、蟻の巣状腐食に対する耐食性がより向上する効果が発揮されるものと考えられるのである。
ところで、かくの如き本発明に従う組成を与えるCu原料を用いて、目的とする銅管を製造するに際しては、例えば、上述した組成に対応するCu原料からなるインゴットやビレットの如き鋳塊を用い、その鋳造、均質化処理、熱間押出、圧延、抽伸、焼鈍等の工程を経て、製造されることとなるが、その際、かかる鋳塊が、次のようにして形成されることとなる。
すなわち、前記銅管の材質中に含まれるP酸化物粒子のうちの、円相当直径が0.1μm以上のものの数密度が、50000個/mm2 以下を満足するように、P酸化物粒子の主な発生源となる鋳造において、Cu原料の溶解から凝固に至る工程における雰囲気として、有利には不活性ガスや還元ガス等の非酸化性のガスを採用して、特に好ましくは還元ガス中において、それらの工程を実施すると共に、Cu原料(溶湯)からO(酸素)を取り除くことをも目的として、添加されるP原料を2回に分けて、添加する方式が、有利に採用されるのである。このとき、最初に添加されるP量としては、Cu溶湯の脱酸を目的として、Cu溶湯に対して0.015〜0.040重量%程度の含有割合となるように、その添加量を調整して、Cu溶湯に添加され、その後、所定のP含有量とするために、残余のP原料が加えられることとなる。これによって、かかるCu原料(溶湯)から、O(酸素)を、Cu溶湯中のPと反応させて生成するP酸化物として効果的に除去せしめると共に、所定のP含有量が実現されてなる銅管材料が、有利に得られるのである。
また、本発明に従う耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管は、上述の如きP含有量を有している他、残部がCu及び不純物からなる材質にて、構成されるものであるが、本発明にあっては、特に、そのような不純物のうち、Cr,Mn,Fe,Co,Zr及びMoからなる特定不純物元素群の含有量が、合計量において、0.01重量%以下となるように規制され、これによって、銅管の耐食性が更に向上せしめられることとなる。これらの特定不純物元素群は、焼鈍等の熱処理によって、Pとの化合物を形成し易く、その生じたP系析出物が銅管の耐食性を低下せしめるようになるからである。
さらに、銅管材質にCuと共に含有されることとなる不純物には、上記した特定不純物元素群以外にも、S,Si,Ti,Ag,Pb,Se,Te,Bi,Sn,Sb,As等の元素も、不可避的不純物として存在するが、そのような不可避的不純物は、一般に、合計量で、0.005重量%以下となるように調整されることが望ましい。
なお、かくの如き特定不純物元素群やそれ以外の不可避的不純物元素の含有量の低減されたCu材料としては、従来から公知の製錬技術によって純度の高められた工業用純銅、例えば、Cu含有量が99.99重量%以上となるように純度を高めてなる電気銅が、有利に用いられることとなる。
そして、上記の如くして得られる本発明に従う銅管の外径や肉厚等のサイズは、その用途に応じて適宜に選定されることとなる。更に、本発明に従う銅管が、伝熱管として用いられる場合にあっては、平滑な内面や外面が採用される他、よく知られているように、公知の各種の内面加工や外面加工が施されて、各種形態の内面溝(突条)や外面溝(突条)が設けられてなる伝熱管とすることも有効である。また、冷媒配管として用いられる場合にあっては、一般に、内面や外面は平滑な銅管として用いられることとなる。
さらに、本発明に従う銅管は、空調機器における伝熱管や冷媒配管等として好適に用いられ得、同様に冷凍機器における伝熱管又は冷媒配管(機内配管)等として好適に用いられ得るものである。
以下に、本発明に従う幾つかの実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には、上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
先ず、下記表1に示されるP含有量を有し、残部がCu及び不純物である化学組成を有する供試銅管No.1〜9を得るべく、それら供試銅管にそれぞれ対応する各種押出用ビレットを鋳造する際に、それら供試銅管の材質中に含まれるP酸化物粒子のうち、円相当直径が0.1μm以上のものの数密度を制御するために、P原料を、下記表1に示されるような割合において、2段階に分けて添加する方式を採用した。また、供試銅管No.6及び8に対応する押出用ビレットの鋳造に際しては、溶解から凝固に至る鋳造工程における雰囲気を大気とする一方、残余の供試銅管に対応する押出用ビレットの鋳造においては、溶解から凝固に至る鋳造工程中の雰囲気を、窒素ガスからなる不活性雰囲気として、目的とするビレットを鋳造した。そして、供試銅管No.1〜6,8,9に対応するビレットの鋳造においては、P原料の1回目の添加は、脱酸目的のために、形成されるCu溶湯中に0.016〜0.036重量%のP含有量となる割合で実施し、その後、所定のP濃度とするために、表1に示される割合の2回目のP原料を加えることで、目的とするP含有量を有する押出用ビレットを得た。また、供試銅管No.7に対応するビレットの鋳造においては、P原料の添加は1回目のみとして、目的とするP濃度からなる押出用ビレットを得た。次いで、かかる鋳造の後、その得られた押出用ビレットを用いて、従来と同様にして、管の熱間押出、管の抽伸等の加工工程を実施して、外径:7.00mm、管肉厚(管壁厚):0.25mmのサイズの各種の供試銅管を作製した。
また、供試銅管No.1〜8における不純物含有量は、それぞれの供試銅管を、酸(王水)に溶解して、不純物として含有されている元素の含有量を、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)によって、分析した。その結果、何れの銅管中の特定不純物元素群(Cr,Mn,Fe,Co,Zr及びMo)の合計含有量も0.01重量%未満であり、また、そのような特定不純物元素群以外の不可避的不純物にあっても、その合計含有量が0.005重量%未満であることを確認した。
なお、各供試銅管中に含まれるPの酸化物粒子の数密度は、電子顕微鏡を用いて、以下のようにして算出した。即ち、管軸方向に垂直な円周断面において、管肉厚方向の中央付近を観察した。このとき、観察視野の大きさを25μm×25μmとし、この領域内に存在する円相当直径が0.1μm以上の粒状晶出物(P酸化物粒子)の個数を数えた。そして、この測定を、同一円周断面上で8箇所、任意の点を基準として45°間隔で実施し、更に合計で3つの円周断面で、それぞれ、測定を行うことで、各銅管から、計24視野のP酸化物粒子の数を測定し、その得られた値の算術平均値を、1mm2 当たりの数値に換算して、下記表1に示した。なお、各供試銅管の観察断面の調整には、研磨機としてクロスセクションポリッシャを用いた研磨を採用した。
また、供試銅管No.9の場合にあっては、Pの含有量が多いCu材料を用いているために、造管工程において、クラック等の不具合が発生して、腐食試験に供し得る銅管を得ることが出来なかったため、目的とする腐食試験を実施するに至らなかった。
Figure 0006383132
次いで、かかる準備された各種の供試銅管について、図1に示す試験装置を用いて、蟻の巣状腐食試験を実施した。なお、図1において、2は、キャップ4にて密閉することの出来る2Lのポリ容器であり、そのキャップ4を貫通して取り付けられたシリコン栓6を貫通するように、供試銅管10が、ポリ容器2内に所定深さ差し込まれている一方、供試銅管10の下端開口部は、シリコン栓8にて、閉塞せしめられている。なお、供試銅管は長さを18cm、ポリ容器2内に曝露されている部分の長さは15cmとした。また、ポリ容器2内には、所定濃度の蟻酸水溶液の100mlが、供試銅管10に接触しない形態において収容されている。
また、蟻の巣状腐食試験においては、蟻酸水溶液12の濃度を、0.01%、0.1%及び1%の3種類とし、それらの蟻酸水溶液12が収容されたポリ容器2に、所定の供試銅管10をセットした状態において、40℃の恒温槽内に放置すると共に、2時間/日だけ槽外に取り出して、室温(15℃)下において保持することにより、その温度差によって、供試銅管10の表面への結露を促した。そして、そのような条件下での腐食試験を、80日間実施した。
そして、かかる腐食試験の施された各供試銅管について、図1のポリ容器2内に曝露されていた部分のうちで、管軸方向に垂直な断面を任意の5箇所の位置において調べ、管表面からの最大腐食深さを測定した結果を4段階に分けて評価し、蟻酸水溶液の濃度毎に、その結果を、下記表2に示した。評価基準は、最大腐食深さが0.1mm未満のものを優良(◎)、0.1mm以上0.2mm未満を良(○)、0.2mm以上のものを可(△)、貫通に至ったものを不可(×)とした。
Figure 0006383132
かかる表2の結果から明らかな如く、P含有量が0.15〜0.50重量%の範囲内にあり、且つP酸化物粒子の中の、円相当直径が0.1μm以上のものの数密度が、50000個/mm2 以下である供試銅管No.1〜6にあっては、0.01%濃度の蟻酸水溶液を用いた腐食試験の場合において、何れも、蟻の巣状腐食の発生はなく、管表面が軽微に腐食されているのみであった。更に、0.1%濃度の蟻酸水溶液や1%濃度の蟻酸水溶液を用いた腐食試験においては、それら供試銅管No.1〜6の何れにも、ある程度の腐食は確認されたが、腐食部位の断面形状は蟻の巣状腐食の形態とはならず、その最大深さは、比較例となる供試銅管No.7,8に比べて、大きく抑制されていることが認められた。
これに対して、P含有量が本発明の範囲外である供試銅管No.7(比較例)の場合にあっては、何れの試験条件においても、深い蟻の巣状腐食が発生し、0.1%濃度の蟻酸水溶液や1%濃度の蟻酸水溶液を用いた腐食試験においては、蟻の巣状腐食が著しく発生し、管壁を貫通する腐食となった。また、P含有量は本発明の範囲内ではあるが、円相当直径の大きなP酸化物粒子の数密度が本発明の範囲外となる供試銅管No.8(比較例)においては、0.1%濃度の蟻酸水溶液や1%濃度の蟻酸水溶液を用いた腐食試験においては、深い腐食が生じていることが認められ、本発明に従う供試銅管No.1〜6に対して耐食性に劣るものと判断された。
2 ポリ容器
4 キャップ
6 シリコン栓
8 シリコン栓
10 供試銅管
12 蟻酸水溶液

Claims (10)

  1. Pを0.15〜0.50重量%の割合で含有し、残部がCuと不純物からなる材質の銅管にして、該銅管の材質中に、Pの酸化物粒子が含有され、且つかかるP酸化物粒子のうちの、円相当直径が0.1μm以上のものの数密度が、50000個/mm2 以下となるように構成されていることを特徴とする耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管。
  2. 前記不純物のうちの、Cr,Mn,Fe,Co,Zr及びMoからなる特定不純物元素群の含有量が、合計量で0.01重量%以下である請求項1に記載の耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管。
  3. 前記不純物のうちの、前記特定不純物元素群以外の不可避的不純物元素の含有量が、合計量で0.005重量%以下である請求項2に記載の耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管。
  4. 湿潤環境下に配置されて、低級カルボン酸からなる腐食媒により、管表面から管肉厚方向に蟻の巣状に進行する腐食作用にさらされる銅管であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管。
  5. 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管を製造する方法にして、
    Cu原料を溶解し、これにP原料を複数回に分けて、添加せしめることにより、P含有量が0.15〜0.50重量%となるCu溶湯を調製した後、ビレットの鋳造を行い、更に該ビレットを熱間押出して、造管することを特徴とする銅管の製造方法。
  6. 前記複数回に分割されたP原料の最初の添加量が、前記Cu溶湯に0.015〜0.040重量%の割合でPが含有せしめられることとなる割合である請求項5に記載の銅管の製造方法。
  7. 前記Cu溶湯の調製及び前記ビレットの鋳造が、不活性ガス又は還元ガス雰囲気中において実施される請求項5又は請求項6に記載の銅管の製造方法。
  8. 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管からなることを特徴とする空調機器又は冷凍機器における伝熱管。
  9. 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の耐蟻の巣状腐食性に優れた銅管からなることを特徴とする空調機器又は冷凍機器における冷媒配管。
  10. 空調機器や冷凍機器に用いられて、湿潤環境下に配置される銅管において、その表面から惹起される、低級カルボン酸を腐食媒として湿潤環境中で発生する蟻の巣状腐食に対する耐食性を向上せしめる方法にして、かかる銅管として、Pを0.15〜0.50重量%の割合で含有し、残部がCuと不純物からなる材質の銅管にして、該銅管の材質中に、Pの酸化物粒子が含有され、且つかかるP酸化物粒子のうちの、円相当直径が0.1μm以上のものの数密度が、50000個/mm2 以下となるように構成されているものを用いることを特徴とする耐食性向上方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6326319A (ja) * 1986-07-18 1988-02-03 Furukawa Electric Co Ltd:The 冷媒配管用銅合金管
JPH0790428A (ja) * 1993-09-20 1995-04-04 Mitsubishi Materials Corp 耐蟻の巣状腐食性に優れた銅合金
JPH07166276A (ja) * 1993-12-15 1995-06-27 Mitsubishi Materials Corp 耐蟻の巣状腐食性に優れた銅合金およびこの銅合金からなる熱交換器用配管
JPH07166275A (ja) * 1993-12-15 1995-06-27 Mitsubishi Materials Corp 耐蟻の巣状腐食性に優れた銅合金およびこの銅合金からなる熱交換器用配管
JP2014118580A (ja) * 2012-12-13 2014-06-30 Kobelco & Materials Copper Tube Inc 耐食性銅合金管
WO2014148127A1 (ja) * 2013-03-19 2014-09-25 株式会社Uacj 高耐食性銅管

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4430295A (en) * 1980-04-10 1984-02-07 General Motors Corporation Articles produced from iron powder compacts containing hypereutectic copper phosphide powder
JP4450114B2 (ja) * 1997-11-26 2010-04-14 オイレス工業株式会社 多孔質静圧気体軸受用の軸受素材及びこれを用いた多孔質静圧気体軸受
JP4385618B2 (ja) * 2002-08-28 2009-12-16 オイレス工業株式会社 多孔質静圧気体軸受用の軸受素材及びこれを用いた多孔質静圧気体軸受
US8986471B2 (en) * 2007-12-21 2015-03-24 Mitsubishi Shindoh Co., Ltd. High strength and high thermal conductivity copper alloy tube and method for producing the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6326319A (ja) * 1986-07-18 1988-02-03 Furukawa Electric Co Ltd:The 冷媒配管用銅合金管
JPH0790428A (ja) * 1993-09-20 1995-04-04 Mitsubishi Materials Corp 耐蟻の巣状腐食性に優れた銅合金
JPH07166276A (ja) * 1993-12-15 1995-06-27 Mitsubishi Materials Corp 耐蟻の巣状腐食性に優れた銅合金およびこの銅合金からなる熱交換器用配管
JPH07166275A (ja) * 1993-12-15 1995-06-27 Mitsubishi Materials Corp 耐蟻の巣状腐食性に優れた銅合金およびこの銅合金からなる熱交換器用配管
JP2014118580A (ja) * 2012-12-13 2014-06-30 Kobelco & Materials Copper Tube Inc 耐食性銅合金管
WO2014148127A1 (ja) * 2013-03-19 2014-09-25 株式会社Uacj 高耐食性銅管

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