JPH085282A - 複合管およびこの複合管からなるヒートパイプ - Google Patents
複合管およびこの複合管からなるヒートパイプInfo
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- JPH085282A JPH085282A JP16265794A JP16265794A JPH085282A JP H085282 A JPH085282 A JP H085282A JP 16265794 A JP16265794 A JP 16265794A JP 16265794 A JP16265794 A JP 16265794A JP H085282 A JPH085282 A JP H085282A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複合管およびこの複合管からなるヒートパイ
プを提供する。 【構成】 （１） 銅または銅合金からなる内層と、Ｃ
ｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２０．５
％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎｉ：０．００１〜０．
０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、残りがＮｉお
よび不可避不純物からなる組成のＮｉ基合金外層からな
る複合管またはこの複合管からなるヒートパイプ。 （２） 上記Ｎｉ基合金外層が、さらに下記の（ａ），
（ｂ）のうちのいずれかのグループに含まれる少なくと
も１種を含有した組成のＮｉ基合金からなることを特徴
とする複合管またはこの複合管からなるヒートパイプ。 （ａ） Ｂ：０．００１〜０．０１％、Ｚｒ：０．００
１〜０．０１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％のうち
の１種又は２種以上。 （ｂ） Ｎｂ：０．１〜０．５％、Ｗ：０．１〜２％、
Ｃｕ：０．１〜２％のうちの１種又は２種以上。
プを提供する。 【構成】 （１） 銅または銅合金からなる内層と、Ｃ
ｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２０．５
％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎｉ：０．００１〜０．
０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、残りがＮｉお
よび不可避不純物からなる組成のＮｉ基合金外層からな
る複合管またはこの複合管からなるヒートパイプ。 （２） 上記Ｎｉ基合金外層が、さらに下記の（ａ），
（ｂ）のうちのいずれかのグループに含まれる少なくと
も１種を含有した組成のＮｉ基合金からなることを特徴
とする複合管またはこの複合管からなるヒートパイプ。 （ａ） Ｂ：０．００１〜０．０１％、Ｚｒ：０．００
１〜０．０１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％のうち
の１種又は２種以上。 （ｂ） Ｎｂ：０．１〜０．５％、Ｗ：０．１〜２％、
Ｃｕ：０．１〜２％のうちの１種又は２種以上。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、腐食環境下、特に硫
酸露点腐食を主とした湿潤な腐食環境下で長期間使用す
ることのできる複合管に関するものであり、特にヒート
パイプを作製するためのヒートパイプ用複合管に関する
ものであり、さらにこの複合管で作製したヒートパイプ
に関するものである。
酸露点腐食を主とした湿潤な腐食環境下で長期間使用す
ることのできる複合管に関するものであり、特にヒート
パイプを作製するためのヒートパイプ用複合管に関する
ものであり、さらにこの複合管で作製したヒートパイプ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ヒートパイプは、廃熱回収、ヒ
ートシンク、空調、融雪等の種々の用途に広く利用され
ている。このようなヒートパイプのうち、作動液として
水を使用するヒートパイプでは、電気化学的に貴な銅ま
たは銅合金からなるパイプがヒートパイプ本体として使
用される。これはＦｅ合金製パイプまたはＮｉ合金製パ
イプを使用するとＦｅやＮｉは水素発生の電位より電気
化学的に卑であるため、水と反応し、水素ガスを発生さ
せ、ヒートパイプの性能を劣化させてしまうことによる
ものである。したがって、ヒートパイプ本体に使用する
パイプはＦｅやＮｉを含まない純銅パイプが好ましい。
ートシンク、空調、融雪等の種々の用途に広く利用され
ている。このようなヒートパイプのうち、作動液として
水を使用するヒートパイプでは、電気化学的に貴な銅ま
たは銅合金からなるパイプがヒートパイプ本体として使
用される。これはＦｅ合金製パイプまたはＮｉ合金製パ
イプを使用するとＦｅやＮｉは水素発生の電位より電気
化学的に卑であるため、水と反応し、水素ガスを発生さ
せ、ヒートパイプの性能を劣化させてしまうことによる
ものである。したがって、ヒートパイプ本体に使用する
パイプはＦｅやＮｉを含まない純銅パイプが好ましい。
【０００３】しかし、ヒートパイプが設置される場所お
よび腐食環境も様々であり、強度も必要とする場合があ
るところから、耐食性を向上させるために純銅パイプの
外側に樹脂層やＮｉまたはＮｉ合金被覆層を形成した複
合管をヒートパイプ本体として使用することがあり、さ
らに特に強度および耐食性を必要とするヒートパイプを
製造するには、優れた強度を有するキュプロニッケル銅
合金管を用いることがある。
よび腐食環境も様々であり、強度も必要とする場合があ
るところから、耐食性を向上させるために純銅パイプの
外側に樹脂層やＮｉまたはＮｉ合金被覆層を形成した複
合管をヒートパイプ本体として使用することがあり、さ
らに特に強度および耐食性を必要とするヒートパイプを
製造するには、優れた強度を有するキュプロニッケル銅
合金管を用いることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の複合管で作製したヒートパイプは、Ｂ，Ｃ重油
焚、石炭焚ボイラー等の低温廃熱（１００〜２００℃）
を回収する用途には使用できなかった。
従来の複合管で作製したヒートパイプは、Ｂ，Ｃ重油
焚、石炭焚ボイラー等の低温廃熱（１００〜２００℃）
を回収する用途には使用できなかった。
【０００５】その理由として、上記Ｂ，Ｃ重油焚、石炭
焚ボイラー等の低温廃熱を回収する環境では、ＳＯ3 と
水蒸気との反応により硫酸が発生し、その硫酸が凝縮液
となって内壁に付着することにより付着スス量と密接に
関係した硫酸露点腐食が生じる湿潤な環境が発生し、か
かる腐食環境下では上記樹脂層やＮｉまたはＮｉ合金被
覆層を形成した複合管からなるヒートパイプおよびキュ
プロニッケル管からなるヒートパイプでは長期間使用す
ることができなかった。
焚ボイラー等の低温廃熱を回収する環境では、ＳＯ3 と
水蒸気との反応により硫酸が発生し、その硫酸が凝縮液
となって内壁に付着することにより付着スス量と密接に
関係した硫酸露点腐食が生じる湿潤な環境が発生し、か
かる腐食環境下では上記樹脂層やＮｉまたはＮｉ合金被
覆層を形成した複合管からなるヒートパイプおよびキュ
プロニッケル管からなるヒートパイプでは長期間使用す
ることができなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような硫酸露点腐食を主とした湿潤な環境下にお
いて、長期間使用することのできるヒートパイプを得る
べく研究を行った結果、重量％（以下、％は重量％を示
す）で、（１） Ｃｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：
１８．５〜２０．５％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎ：
０．００１〜０．０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有
し、残りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成のＮｉ
基合金、（２） 上記Ｎｉ基合金に、さらに下記の
（ａ），（ｂ）の内のいずれかのグループに含まれる少
なくとも１種を含有した組成のＮｉ基合金、（ａ）
Ｂ：０．００１〜０．０１％、Ｚｒ：０．００１〜０．
０１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％のうちの１種又
は２種以上、（ｂ） Ｎｂ：０．１〜０．５％、Ｗ：
０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜２％のうちの１種又は２
種以上、は、上記硫酸露点腐食が生じる湿潤な環境下に
おいて極めて優れた耐食性を示し、このＮｉ合金層と外
層とし、純銅または銅合金を内層とした複合管で作製し
たヒートパイプは、上記硫酸露点腐食を主とした湿潤な
環境下において使用しても長期間使用することができる
という知見を得たのである。
上述のような硫酸露点腐食を主とした湿潤な環境下にお
いて、長期間使用することのできるヒートパイプを得る
べく研究を行った結果、重量％（以下、％は重量％を示
す）で、（１） Ｃｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：
１８．５〜２０．５％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎ：
０．００１〜０．０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有
し、残りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成のＮｉ
基合金、（２） 上記Ｎｉ基合金に、さらに下記の
（ａ），（ｂ）の内のいずれかのグループに含まれる少
なくとも１種を含有した組成のＮｉ基合金、（ａ）
Ｂ：０．００１〜０．０１％、Ｚｒ：０．００１〜０．
０１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％のうちの１種又
は２種以上、（ｂ） Ｎｂ：０．１〜０．５％、Ｗ：
０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜２％のうちの１種又は２
種以上、は、上記硫酸露点腐食が生じる湿潤な環境下に
おいて極めて優れた耐食性を示し、このＮｉ合金層と外
層とし、純銅または銅合金を内層とした複合管で作製し
たヒートパイプは、上記硫酸露点腐食を主とした湿潤な
環境下において使用しても長期間使用することができる
という知見を得たのである。
【０００７】この発明は、かかる知見に基づいてなされ
たものであって、（１） 銅または銅合金からなる内層
と、Ｃｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２
０．５％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎ：０．００１〜
０．０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、残りがＮ
ｉおよび不可避不純物からなる組成のＮｉ基合金外層か
らなる複合管またはこの複合管からなるヒートパイプ、
（２） 銅または銅合金からなる内層と、Ｃｒ：１８．
５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２０．５％、Ｔａ：
１．２〜２．５％、Ｎ：０．００１〜０．０５％、Ｆ
ｅ：０．０１〜２％を含有し、さらにＢ：０．００１〜
０．０１％、Ｚｒ：０．００１〜０．０１％、Ｃａ：
０．００１〜０．０１％のうちの１種または２種以上を
含有し、残りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成の
Ｎｉ基合金外層からなる複合管またはこの複合管からな
るヒートパイプ、（３） 銅または銅合金からなる内層
と、Ｃｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２
０．５％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎ：０．００１〜
０．０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、さらにＮ
ｂ：０．１〜０．５％、Ｗ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．
１〜２％のうちの１種または２種以上を含有し、残りが
Ｎｉおよび不可避不純物からなる組成のＮｉ基合金外層
からなる複合管またはこの複合管からなるヒートパイ
プ、（４） 銅または銅合金からなる内層と、Ｃｒ：１
８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２０．５％、Ｔ
ａ：１．２〜２．５％、Ｎ：０．００１〜０．０５％、
Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、さらにＢ：０．００１
〜０．０１％、Ｚｒ：０．００１〜０．０１％、Ｃａ：
０．００１〜０．０１％のうちの１種または２種以上を
含有し、さらにＮｂ：０．１〜０．５％、Ｗ：０．１〜
２％、Ｃｕ：０．１〜２％のうちの１種または２種以上
を含有し、残りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成
のＮｉ基合金外層からなる複合管またはこの複合管から
なるヒートパイプ、に特徴を有するものである。
たものであって、（１） 銅または銅合金からなる内層
と、Ｃｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２
０．５％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎ：０．００１〜
０．０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、残りがＮ
ｉおよび不可避不純物からなる組成のＮｉ基合金外層か
らなる複合管またはこの複合管からなるヒートパイプ、
（２） 銅または銅合金からなる内層と、Ｃｒ：１８．
５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２０．５％、Ｔａ：
１．２〜２．５％、Ｎ：０．００１〜０．０５％、Ｆ
ｅ：０．０１〜２％を含有し、さらにＢ：０．００１〜
０．０１％、Ｚｒ：０．００１〜０．０１％、Ｃａ：
０．００１〜０．０１％のうちの１種または２種以上を
含有し、残りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成の
Ｎｉ基合金外層からなる複合管またはこの複合管からな
るヒートパイプ、（３） 銅または銅合金からなる内層
と、Ｃｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２
０．５％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎ：０．００１〜
０．０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、さらにＮ
ｂ：０．１〜０．５％、Ｗ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．
１〜２％のうちの１種または２種以上を含有し、残りが
Ｎｉおよび不可避不純物からなる組成のＮｉ基合金外層
からなる複合管またはこの複合管からなるヒートパイ
プ、（４） 銅または銅合金からなる内層と、Ｃｒ：１
８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２０．５％、Ｔ
ａ：１．２〜２．５％、Ｎ：０．００１〜０．０５％、
Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、さらにＢ：０．００１
〜０．０１％、Ｚｒ：０．００１〜０．０１％、Ｃａ：
０．００１〜０．０１％のうちの１種または２種以上を
含有し、さらにＮｂ：０．１〜０．５％、Ｗ：０．１〜
２％、Ｃｕ：０．１〜２％のうちの１種または２種以上
を含有し、残りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成
のＮｉ基合金外層からなる複合管またはこの複合管から
なるヒートパイプ、に特徴を有するものである。
【０００８】この発明の複合管の内層は、純度：９９．
７５％以上の高純度銅、例えば無酸素銅、脱酸銅真空溶
解銅、電気銅などで構成することが好ましい。しかしこ
の発明の複合管の内層は、キュプロニッケルなどの銅合
金で構成してもよく、この銅合金内層を有する複合管を
使用したヒートパイプは強度が向上する。
７５％以上の高純度銅、例えば無酸素銅、脱酸銅真空溶
解銅、電気銅などで構成することが好ましい。しかしこ
の発明の複合管の内層は、キュプロニッケルなどの銅合
金で構成してもよく、この銅合金内層を有する複合管を
使用したヒートパイプは強度が向上する。
【０００９】この発明の複合管の外層を構成するＮｉ基
合金の成分組成を上記の範囲に限定した理由を説明す
る。
合金の成分組成を上記の範囲に限定した理由を説明す
る。
【００１０】（ａ） ＣｒおよびＭｏ ＣｒおよびＭｏは、共に素地に固溶して耐食性の向上を
果たす成分であり、特にＣｒは酸化性酸に対する耐食性
を向上させ、Ｍｏは非酸化性酸に対する耐食性を向上さ
せる作用を有することが知られているが、ＣｒおよびＭ
ｏがＴａと同時に含有することにより耐硫酸露点腐食性
が格段に向上する。ここで、Ｃｒの含有量が１８．５％
未満、Ｍｏの含有量が１８．５％未満では十分な耐硫酸
露点腐食性が得られず、一方、Ｃｒの含有量が２０．５
％を越え、Ｍｏの含有量が２０．５％を越えるとＣｒ，
ＭｏおよびＴａのバランスを崩し、硫酸露点腐食に対す
る抵抗が低下するので好ましくない。したがってＣｒの
含有量は１８．５〜２０．５％、望ましくは１９〜２０
％に定めた。またＭｏの含有量は１８．５〜２０．５
％、望ましくは１９〜２０％に定めた。
果たす成分であり、特にＣｒは酸化性酸に対する耐食性
を向上させ、Ｍｏは非酸化性酸に対する耐食性を向上さ
せる作用を有することが知られているが、ＣｒおよびＭ
ｏがＴａと同時に含有することにより耐硫酸露点腐食性
が格段に向上する。ここで、Ｃｒの含有量が１８．５％
未満、Ｍｏの含有量が１８．５％未満では十分な耐硫酸
露点腐食性が得られず、一方、Ｃｒの含有量が２０．５
％を越え、Ｍｏの含有量が２０．５％を越えるとＣｒ，
ＭｏおよびＴａのバランスを崩し、硫酸露点腐食に対す
る抵抗が低下するので好ましくない。したがってＣｒの
含有量は１８．５〜２０．５％、望ましくは１９〜２０
％に定めた。またＭｏの含有量は１８．５〜２０．５
％、望ましくは１９〜２０％に定めた。
【００１１】（ｂ） Ｔａ Ｔａは母相に固溶し、不働態皮膜を安定化させると同時
に不働態化を促進させる効果があり、Ｃｒ：１８．５〜
２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２０．５％を満足する量
のＣｒおよびＭｏとともに含有させることにより耐硫酸
露点腐食性を向上させる成分である。しかし、その含有
量が１．２％未満では耐硫酸酸性環境を十分に得ること
ができず、一方、２．５％を越えて含有することは合金
のコストを大きく引き上げることとなり好ましくない。
したがって、Ｔａの含有量は１．２〜２．５％、望まし
くは１．５〜２％の範囲に定めた。
に不働態化を促進させる効果があり、Ｃｒ：１８．５〜
２０．５％、Ｍｏ：１８．５〜２０．５％を満足する量
のＣｒおよびＭｏとともに含有させることにより耐硫酸
露点腐食性を向上させる成分である。しかし、その含有
量が１．２％未満では耐硫酸酸性環境を十分に得ること
ができず、一方、２．５％を越えて含有することは合金
のコストを大きく引き上げることとなり好ましくない。
したがって、Ｔａの含有量は１．２〜２．５％、望まし
くは１．５〜２％の範囲に定めた。
【００１２】（ｃ） Ｆｅ Ｆｅは、加工性を向上させる元素である。しかし、その
含有量が０．０１％未満では、ヒートパイプ化に必要な
十分な加工性が得られず、一方、２％以上添加すると耐
硫酸露点腐食性が低下する傾向が出はじめるので好まし
くない。したがって、Ｆｅの含有量は０．０１〜２％、
望ましくは０．０５〜１％に定めた。
含有量が０．０１％未満では、ヒートパイプ化に必要な
十分な加工性が得られず、一方、２％以上添加すると耐
硫酸露点腐食性が低下する傾向が出はじめるので好まし
くない。したがって、Ｆｅの含有量は０．０１〜２％、
望ましくは０．０５〜１％に定めた。
【００１３】（ｄ） Ｎ Ｎ成分は素地に固溶し、素地であるＦＣＣを安定化し有
害相であるＴＣＰ相の析出を抑制するため、熱間加工性
を向上する効果がある。ここでＮの含有量が０．００１
％未満では所望の効果が十分に得られず、一方０．１％
を越えるとＣｒ2 Ｎ相等の窒化物を素地中に析出させ熱
間加工性を低下させることから、その含有量を０．００
１〜０．１％、望ましくは０．００５〜０．０５％と定
めた。
害相であるＴＣＰ相の析出を抑制するため、熱間加工性
を向上する効果がある。ここでＮの含有量が０．００１
％未満では所望の効果が十分に得られず、一方０．１％
を越えるとＣｒ2 Ｎ相等の窒化物を素地中に析出させ熱
間加工性を低下させることから、その含有量を０．００
１〜０．１％、望ましくは０．００５〜０．０５％と定
めた。
【００１４】（ｅ） Ｂ，ＺｒおよびＣａ これらの成分には、熱間加工性を向上させる作用がある
のでさらに優れた熱間加工性が要求される場合に必要に
応じて含有されるが、その含有量がＢ：０．００１％未
満、Ｚｒ：０．００１％未満、Ｃａ：０．００１％未満
では添加による効果が上がらず、一方、Ｂが０．０１％
を越え、Ｚｒが０．０１％を越え、Ｃａが０．０１％を
越えると逆に加工性劣化傾向が現われるようになるから
好ましくない。
のでさらに優れた熱間加工性が要求される場合に必要に
応じて含有されるが、その含有量がＢ：０．００１％未
満、Ｚｒ：０．００１％未満、Ｃａ：０．００１％未満
では添加による効果が上がらず、一方、Ｂが０．０１％
を越え、Ｚｒが０．０１％を越え、Ｃａが０．０１％を
越えると逆に加工性劣化傾向が現われるようになるから
好ましくない。
【００１５】したがって、Ｂ，ＺｒおよびＣａの中から
選ばれる元素のうち１種または２種以上の添加は、Ｂ：
０．００１〜０．０１％、 Ｚｒ：０．００１〜０．０
１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％であるように定め
た。望ましくは、Ｂ：０．００２〜０．００８％、Ｚ
ｒ：０．００２〜０．００８％、Ｃａ：０．００２〜
０．００８％であるように定めた。
選ばれる元素のうち１種または２種以上の添加は、Ｂ：
０．００１〜０．０１％、 Ｚｒ：０．００１〜０．０
１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％であるように定め
た。望ましくは、Ｂ：０．００２〜０．００８％、Ｚ
ｒ：０．００２〜０．００８％、Ｃａ：０．００２〜
０．００８％であるように定めた。
【００１６】（ｆ） Ｎｂ，Ｗ、およびＣｕ Ｎｂ，Ｗ、およびＣｕの添加は、耐硫酸露点腐食性を改
善するが、その含有量がＮｂ：０．１％未満、Ｗ：０．
１％未満、Ｃｕ：０．１％未満では添加による効果は上
がらず、一方、Ｔａが０．５％を越え、Ｗが２％を越
え、Ｃｕが２％を越え、または、Ｎｂ，ＷおよびＣｕの
含量が２％を越えると加工性が低下するので好ましくな
い。したがって、Ｎｂ，ＷおよびＣｕの中から選ばれる
元素のうち１種または２種以上の添加は、Ｎｂ：０．１
〜０．５％、 Ｗ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜２
％、望ましくは、を満足するように定めた。
善するが、その含有量がＮｂ：０．１％未満、Ｗ：０．
１％未満、Ｃｕ：０．１％未満では添加による効果は上
がらず、一方、Ｔａが０．５％を越え、Ｗが２％を越
え、Ｃｕが２％を越え、または、Ｎｂ，ＷおよびＣｕの
含量が２％を越えると加工性が低下するので好ましくな
い。したがって、Ｎｂ，ＷおよびＣｕの中から選ばれる
元素のうち１種または２種以上の添加は、Ｎｂ：０．１
〜０．５％、 Ｗ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜２
％、望ましくは、を満足するように定めた。
【００１７】Ｎｂ：０．２〜０．４％、 Ｗ：０．２〜
１％、Ｃｕ：０．２〜１％、であるように定めた。
１％、Ｃｕ：０．２〜１％、であるように定めた。
【００１８】（ｇ） 不可避不純物 粉末化する際に脱酸剤や脱硫剤を使用するので、不可避
不純物としてＳ，Ｓｎ，ＺｎおよびＰｂの含有は避けら
れない。しかし、Ｓ：０．０１以下、Ｓｎ：０．０１以
下、Ｚｎ：０．０１以下、およびＰｂ：０．０１以下で
あれば、合金特性が何らそこなわれるものでない。
不純物としてＳ，Ｓｎ，ＺｎおよびＰｂの含有は避けら
れない。しかし、Ｓ：０．０１以下、Ｓｎ：０．０１以
下、Ｚｎ：０．０１以下、およびＰｂ：０．０１以下で
あれば、合金特性が何らそこなわれるものでない。
【００１９】
【実施例】雰囲気制御可能な高周波溶解炉を用い、合金
中へ窒素を添加するために、溶解時の雰囲気をＡｒガス
とＮ2 ガスの混合ガス雰囲気とし、ＡｒガスとＮ2 ガス
の混合比および混合ガスの圧力を変化させることにより
合金に添加されるＮ2 量を調整しながら溶解し、得られ
た溶湯を金型に鋳込み、表１〜表６に示される成分組成
を有する直径：１６０mm、長さ：２００mmのＮｉ基合金
鋳塊を作製した。
中へ窒素を添加するために、溶解時の雰囲気をＡｒガス
とＮ2 ガスの混合ガス雰囲気とし、ＡｒガスとＮ2 ガス
の混合比および混合ガスの圧力を変化させることにより
合金に添加されるＮ2 量を調整しながら溶解し、得られ
た溶湯を金型に鋳込み、表１〜表６に示される成分組成
を有する直径：１６０mm、長さ：２００mmのＮｉ基合金
鋳塊を作製した。
【００２０】これら鋳塊を１１５０〜１２５０℃の範囲
内の所定の温度に１０時間保持の条件で均質化熱処理
し、１０００〜１２５０℃の範囲内の所定の温度で熱間
鍛造と熱間圧延を施し、厚さ：５mmの熱延板を作製し
た。
内の所定の温度に１０時間保持の条件で均質化熱処理
し、１０００〜１２５０℃の範囲内の所定の温度で熱間
鍛造と熱間圧延を施し、厚さ：５mmの熱延板を作製し
た。
【００２１】この熱延板に１１５０〜１２５０℃の範囲
内の所定の温度に、３０分間保持の条件の溶体化処理を
施したのち、冷間圧延を施して厚さ：３mmの冷延板を作
製し、この冷延板に再び１１５０〜１２５０℃の範囲内
の所定の温度に、３０分間保持の条件の溶体化処理を施
した後、ロール形成により板巻きし、溶接管を作製し、
この溶接管を伸管することにより、内径：２８．９mm、
厚さ：１．６mm、長さ：１５００mmの寸法を有するＮｉ
基合金パイプを作製した。
内の所定の温度に、３０分間保持の条件の溶体化処理を
施したのち、冷間圧延を施して厚さ：３mmの冷延板を作
製し、この冷延板に再び１１５０〜１２５０℃の範囲内
の所定の温度に、３０分間保持の条件の溶体化処理を施
した後、ロール形成により板巻きし、溶接管を作製し、
この溶接管を伸管することにより、内径：２８．９mm、
厚さ：１．６mm、長さ：１５００mmの寸法を有するＮｉ
基合金パイプを作製した。
【００２２】一方、表１〜表６に示されるＪＩＳで規定
された内径：２８．５８mm、厚さ：１．６５mmの寸法を
有する銅または銅合金パイプを用意した。
された内径：２８．５８mm、厚さ：１．６５mmの寸法を
有する銅または銅合金パイプを用意した。
【００２３】上記Ｎｉ基合金パイプの少なくとも内面お
よび銅または銅合金パイプの少なくとも外面をアセトン
で脱脂し、上記脱脂したＮｉ基合金パイプの内側に上記
脱脂した銅または銅合金パイプを挿入し、引抜き加工法
または傾斜圧延加工法により、上記Ｎｉ基合金パイプと
同一の成分組成を有する外層および上記銅または銅合金
パイプと同一の成分組成を有する内層からなる本発明複
合管１〜４６および従来複合管１〜５を作製した。
よび銅または銅合金パイプの少なくとも外面をアセトン
で脱脂し、上記脱脂したＮｉ基合金パイプの内側に上記
脱脂した銅または銅合金パイプを挿入し、引抜き加工法
または傾斜圧延加工法により、上記Ｎｉ基合金パイプと
同一の成分組成を有する外層および上記銅または銅合金
パイプと同一の成分組成を有する内層からなる本発明複
合管１〜４６および従来複合管１〜５を作製した。
【００２４】上記引抜き加工法により作製した複合管は
内層と外層が機械的に接合しているだけで完全な冶金的
接合はしていないが、傾斜圧延加工法により複合管を作
製する場合は、８００〜１０００℃に１５〜３０分間加
熱したのち傾斜圧延を行なうので、内層と外層との接合
面に厚さ：５μｍ以上の拡散層が形成され、内層と外層
とは完全に冶金的に接合する。
内層と外層が機械的に接合しているだけで完全な冶金的
接合はしていないが、傾斜圧延加工法により複合管を作
製する場合は、８００〜１０００℃に１５〜３０分間加
熱したのち傾斜圧延を行なうので、内層と外層との接合
面に厚さ：５μｍ以上の拡散層が形成され、内層と外層
とは完全に冶金的に接合する。
【００２５】なお、従来複合管１は、米国特許第３１６
０５００号明細書に記載の６２５合金として知られるＮ
ｉ基合金を外層とし、純銅を内層とした複合管であり、
従来複合管２は、米国特許第３２０３７９２号記載のＣ
−２７６合金として知られるＮｉ基合金を外層とし、純
銅を内層とした複合管であり、従来複合管３は、米国特
許第１６８２３７号記載のＣ−２２合金として知られる
Ｎｉ基合金を外層とし、純銅を内層とした複合管であ
り、従来複合管４は、ハステロイＢ−２（商品名）とし
て知られるＮｉ基合金を外層とし、純銅を内層とした複
合管であり、さらに、従来複合管５は、純Ｎｉを外層と
し、純銅を内層とした複合管である。
０５００号明細書に記載の６２５合金として知られるＮ
ｉ基合金を外層とし、純銅を内層とした複合管であり、
従来複合管２は、米国特許第３２０３７９２号記載のＣ
−２７６合金として知られるＮｉ基合金を外層とし、純
銅を内層とした複合管であり、従来複合管３は、米国特
許第１６８２３７号記載のＣ−２２合金として知られる
Ｎｉ基合金を外層とし、純銅を内層とした複合管であ
り、従来複合管４は、ハステロイＢ−２（商品名）とし
て知られるＮｉ基合金を外層とし、純銅を内層とした複
合管であり、さらに、従来複合管５は、純Ｎｉを外層と
し、純銅を内層とした複合管である。
【００２６】これら本発明複合管１〜４６および従来複
合管１〜５を用い、これら複合管の一方の端部を閉じ、
もう一方の端部を細口の作動液注入用パイプとなるよう
な形状に加工し、この加工したパイプ内面を純水で洗浄
し、乾燥したのち、１５０℃でベーキングし、パイプ内
部を１０-5torrまで減圧し、ついで脱気した純水をパイ
プの内容積の２０％まで注入し、上記細口を圧着し溶接
することによりヒートパイプを作製した。
合管１〜５を用い、これら複合管の一方の端部を閉じ、
もう一方の端部を細口の作動液注入用パイプとなるよう
な形状に加工し、この加工したパイプ内面を純水で洗浄
し、乾燥したのち、１５０℃でベーキングし、パイプ内
部を１０-5torrまで減圧し、ついで脱気した純水をパイ
プの内容積の２０％まで注入し、上記細口を圧着し溶接
することによりヒートパイプを作製した。
【００２７】これらヒートパイプをそれぞれＢ重油焚ボ
イラーの廃ガス（温度：１８０℃）の煙道中に６ヶ月間
設置し、試験前後の重量減により腐食速度（mm／年）を
算出してその結果を表１〜表６に示し、耐食性を評価し
た。
イラーの廃ガス（温度：１８０℃）の煙道中に６ヶ月間
設置し、試験前後の重量減により腐食速度（mm／年）を
算出してその結果を表１〜表６に示し、耐食性を評価し
た。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
【表５】
【００３３】
【表６】
【００３４】表１〜表６に示される結果から、本発明複
合管１〜４６で作製したヒートパイプは、従来複合管１
〜５で作製したヒートパイプに比べて腐食速度が少ない
ところから、優れた耐食性を示すことがわかる。
合管１〜４６で作製したヒートパイプは、従来複合管１
〜５で作製したヒートパイプに比べて腐食速度が少ない
ところから、優れた耐食性を示すことがわかる。
【００３５】なお、この実施例では、この発明の複合管
の用途として苛酷な条件で使用可能なヒートパイプにつ
いて述べているが、この発明の複合管の用途は上記ヒー
トパイプに限定されるものではなく、その他の熱交換
器、化学プラント用配管半導体製造装置部材などにも使
用可能である。
の用途として苛酷な条件で使用可能なヒートパイプにつ
いて述べているが、この発明の複合管の用途は上記ヒー
トパイプに限定されるものではなく、その他の熱交換
器、化学プラント用配管半導体製造装置部材などにも使
用可能である。
【００３６】
【発明の効果】上述のように、この発明の複合管を用い
て従来では使用できなかった硫酸露点腐食環境下でも使
用可能なヒートパイプを作製することができ、産業上す
ぐれた効果を奏するものである。
て従来では使用できなかった硫酸露点腐食環境下でも使
用可能なヒートパイプを作製することができ、産業上す
ぐれた効果を奏するものである。
フロントページの続き (72)発明者 豊蔵 康司 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社中央研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 銅または銅合金からなる内層と、 重量％で、Ｃｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．
５〜２０．５％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎ：０．０
０１〜０．０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、残
りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成のＮｉ基合金
からなる外層とで構成されることを特徴とする複合管。 - 【請求項２】 銅または銅合金からなる内層と、 重量％で、Ｃｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．
５〜２０．５％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎ：０．０
０１〜０．０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、さ
らにＢ：０．００１〜０．０１％、Ｚｒ：０．００１〜
０．０１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％のうちの１
種または２種以上を含有し、残りがＮｉおよび不可避不
純物からなる組成のＮｉ基合金からなる外層とで構成さ
れることを特徴とする複合管。 - 【請求項３】 銅または銅合金からなる内層と、 重量％で、Ｃｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．
５〜２０．５％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎ：０．０
０１〜０．０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、さ
らにＮｂ：０．１〜０．５％、Ｗ：０．１〜２％、Ｃ
ｕ：０．１〜２％のうちの１種または２種以上を含有
し、残りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成のＮｉ
基合金からなる外層とで構成されることを特徴とする複
合管。 - 【請求項４】 銅または銅合金からなる内層と、 重量％で、Ｃｒ：１８．５〜２０．５％、Ｍｏ：１８．
５〜２０．５％、Ｔａ：１．２〜２．５％、Ｎ：０．０
０１〜０．０５％、Ｆｅ：０．０１〜２％を含有し、さ
らにＢ：０．００１〜０．０１％、Ｚｒ：０．００１〜
０．０１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％のうちの１
種または２種以上を含有し、さらにＮｂ：０．１〜０．
５％、Ｗ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜２％のうちの
１種または２種以上を含有し、残りがＮｉおよび不可避
不純物からなる組成のＮｉ基合金からなる外層とで構成
されることを特徴とする複合管。 - 【請求項５】 上記銅または銅合金の銅は重量％で純
度：９９．７５％以上の純銅であり、銅合金は重量％で
Ｎｉ：９〜１１％、Ｍｎ：０．２〜１％、Ｆｅ：１．０
〜１．８％、Ｚｎ：０．５％以下、Ｐｂ：０．０５％以
下、Ｐ：０．０１５％以下を含有し、残りが実質的にＣ
ｕからなる組成の銅合金であることを特徴とする請求項
１，２，３または４記載の複合管。 - 【請求項６】 請求項１，２，３，４または５記載の複
合管で構成されていることを特徴とするヒートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16265794A JPH085282A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 複合管およびこの複合管からなるヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16265794A JPH085282A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 複合管およびこの複合管からなるヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085282A true JPH085282A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15758802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16265794A Withdrawn JPH085282A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 複合管およびこの複合管からなるヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085282A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7779632B2 (en) | 2007-03-12 | 2010-08-24 | Denso Corporation | External combustion engine |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP16265794A patent/JPH085282A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7779632B2 (en) | 2007-03-12 | 2010-08-24 | Denso Corporation | External combustion engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |