CS233682B1

CS233682B1 - Copper alloy with increased corrosion resistance

Info

Publication number: CS233682B1
Application number: CS82783A
Authority: CS
Inventors: Zbynek Hanus; Miroslav Holinka; Olga Holnova
Original assignee: Zbynek Hanus; Miroslav Holinka; Olga Holnova
Priority date: 1983-02-07
Filing date: 1983-02-07
Publication date: 1985-03-14
Also published as: CS254263B1; CS66684A1

Abstract

Vynálezem se řeší zvýšení korozní odolnosti mosazi určené zejména pro výrobu trubek kondenzátorů velkých elektrárenských bloků. Podstatou vynálezu je. kombinace různých hmotnostních koncentrací přísad hliníku, křemíku a arsenu, kterou se zabraňuje korozi odzinkováním a zvyšuje se odolnost proti mezikrystalové korozi. Slitina je tvořena v % hmot. 75 až 80 % mědi, 1,2 až 2,5 % hliníku, 0,2 až 1,2 % křemíku, 0,2 až 0,1 % arsenu, zbytek zinek. Může obsahovat cín, mangan a železo v úhrnné koncentraci méně než 0,3 %.The invention solves the problem of increasing the corrosion resistance of brass intended especially for the production of condenser tubes of large power plant units. The essence of the invention is. a combination of different mass concentrations of aluminum, silicon and arsenic additives, which prevents dezincification corrosion and increases resistance to intergranular corrosion. The alloy is formed in wt. %. 75 to 80% copper, 1.2 to 2.5% aluminum, 0.2 to 1.2% silicon, 0.2 to 0.1% arsenic, the rest zinc. It may contain tin, manganese and iron in a total concentration of less than 0.3%.

Description

Vynález se týká slitiny mědi se zvýšenou korozní odolností pro další použití k výrobě výměníkových a kondenzátorových trubek.The invention relates to a copper alloy with increased corrosion resistance for further use in the manufacture of heat exchanger and condenser tubes.

Doposud se k výrobě výměníkových a kondenzátorových trubek používají slitiny mědi a to zejména mosazi, jejichž korozní odolnost, vysoký koeficient přestupu tepla, dobrá zpracovatelnost za studená i přijatelné cena, umožnily využití jednotlivých typů mosazi pro trubky pracující v chladících médiích s širokým rozmezím složení i koncentrací složek. Pro výrobu těchto trubek se převážně používají mosazi typu CuZn32,CuZn30, CuZn29Snl a CuZn20A12, která je Špičkovou mosazí z hlediska korozní odolnosti. Její nevýhodou je však náchylnost k mezikrystalové korozi v určitých korozních prostředích. V současné době se pro výrobu kondenzátorových trubek používá výhradně mosazi o složení v hmotnostní koncentraci 70 % mědi, 1 % hliníku, 1 % cínu, 0,5 % manganu, zbytek zinek a obvyklé nečistoty podle ČSN 42 3239, o níž se jednoznačně prokázalo, že v náročných provozních podmínkách podléhá intenzivnímu odzinkování. Vyrobené trubky mají nízkou životnost a ovlivňují tak celkovou ekonomii i provozní spolehlivost celého energobloku · K zabránění korozi mosazi odzinkováním se používá legování arsenem v hmotnostní koncentraci např. 0,02 až 0,10 %,Up to now, copper alloys have been used for the production of heat exchanger and condenser tubes, especially brass, whose corrosion resistance, high heat transfer coefficient, good cold and workable workability have made it possible to use individual types of brass for tubes working in refrigerants with wide composition and concentration ingredients. Brass of the type CuZn32, CuZn30, CuZn29Snl and CuZn20A12, which are top brass in terms of corrosion resistance, are mainly used for the production of these pipes. However, its disadvantage is the susceptibility to intergranular corrosion in certain corrosive environments. Currently, only brass with a concentration of 70% copper, 1% aluminum, 1% tin, 0.5% manganese, the rest of zinc and the usual impurities according to ČSN 42 3239 are used for the production of condenser tubes. it is subject to intensive de-zincing under severe operating conditions. The tubes produced have a low lifetime and thus affect the overall economy and operational reliability of the whole power block.

Aby bylo dosaženo rovnoměrného rozložení arsenu v mikrostruktuře, zpracovávají se tyto mosazi výlučně v oblasti existence samotné fáze alfa. Avšak i za těchto podmínek se mezikrystalová koroze zrychluje a v nepříznivých případech přítomnosti arsenu ve slitině o složení v hmotnostní koncentraci 70 % mědi, 1 % hliníku, 1 % cínu, 0,5 % manganu, zbytek zinek a obvyklé nečistoty dochází k intenzivnímu napadení mezikrystalovou korozí.In order to achieve an even distribution of arsenic in the microstructure, these brasses are processed exclusively in the region of existence of the alpha phase itself. However, even under these conditions, the intergranular corrosion accelerates and in adverse cases the presence of arsenic in an alloy of 70% copper, 1% aluminum, 1% tin, 0.5% manganese, the remainder of zinc and common impurities intensively intergranular attack. corrosion.

233 682233 682

Uvedené nedostatky odstraňuje slitina mědi se zvýšenou korozní odolností podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že slitina obsahuje v hmotnostní koncentraci 75 až 80 % mědi,The above-mentioned drawbacks are eliminated by the copper alloy with increased corrosion resistance according to the invention, which consists in the fact that the alloy contains 75 to 80% by weight of copper,

1,2 až 2,5 % hliníku, 0,2 až 1,2 % křemíku, 0,02 až 0,1 % arsenu, cín, mangan a železo v úhrnné koncentraci méně než1.2 to 2.5% aluminum, 0.2 to 1.2% silicon, 0.02 to 0.1% arsenic, tin, manganese, and iron in total concentrations of less than

0,3 %, zbytek zinek. Její chemické složení zaručuje vysokou odolnost proti korozi odzinkováním a nízkou rychlost mezikrystalové koroze. To je dáno homogenním rozdělením legujících prvků v mikrostruktuře slitiny.0.3%, the rest zinc. Its chemical composition guarantees high corrosion resistance by de-zincing and low intergranular corrosion rate. This is due to the homogeneous distribution of alloying elements in the microstructure of the alloy.

Příklad 1Example 1

Na slitině mědi o složení v hmotnostní koncentraci 70 % mědi, % hliníku, 1 % cínu, 0,5 % manganu, zby.tek zinek a obvyklé nečistoty, byla provedena laboratorní zkouška koroze odzinkováním v roztoku obsahujícím chlorid měSnatý a kyselinu chlorovodíkovou, která dosáhla rychlosti 18 mm/1000 h. Rychlost koroze odzinkováním u stejných trubek v provozních podmínkách je rozdílná podle místa a způsobu provozování. U značné části konděnzátorů dosahuje rychlost koroze odzinkováním hodnoty 0,02 až 0,05 mm/1000 hodin provozu. Laboratorní zkouška koroze odzinkováním u slitin s chemickým složením podle vynálezu prokázala, že k odzinkování nedochází a hodnota rychlosti mezikrystalové koroze dosahuje 2,5 mm/ /1000 hodin.A copper alloy composition having a concentration by weight of 70% copper,% aluminum, 1% tin, 0.5% manganese, residual zinc and common impurities was subjected to a laboratory corrosion test by de-zincing in a solution containing copper chloride and hydrochloric acid to achieve speed of 18 mm / 1000 h. The corrosion rate by de-zincing for the same pipes under operating conditions varies according to location and operating mode. For a large number of capacitors, the corrosion rate by de-zincing is 0.02 to 0.05 mm / 1000 hours of operation. The laboratory test of de-zinc corrosion of the alloys of the chemical composition of the invention has shown that no de-zincing occurs and the intergranular corrosion rate value is 2.5 mm / / 1000 hours.

Příklad 2Example 2

Byla provedena laboratorní zkouška koroze odzinkováním t v roztoku obsahujícím chlorid měňnatý a kyselinu chlorovodíkovou na trubkách ze slitiny o složení v hmotnostní koncentraci 70 % mědi, 1 % hliníku, 1 % cínu, 0,5 % manganu, zbytek zinek a obvyklé nečistotylegované arsenem v hmotnostní koncentraci 0,02 až 0,06 %. Bylo zjištěno, že nedochází k odzinkování, ale k intenzivní mezikrystalové korozi o rychlosti 20 mm/1000 h. V provozních podmínkách byla mezikrystalové koroze 0,03 až 0,05 mm/1000 hodin provozu. Laboratorní zkoušce koroze odzinkováním byla podrobena tfA laboratory corrosion test was performed by de-zinc-tinning a solution containing cupric chloride and hydrochloric acid on alloy tubes of 70% copper, 1% aluminum, 1% tin, 0.5% manganese, zinc residue and the usual impurities alloyed with arsenic at concentration 0.02 to 0.06%. It was found that not de-zincing but intense intergranular corrosion at a speed of 20 mm / 1000 h. In operating conditions intergranular corrosion was 0.03 to 0.05 mm / 1000 hours of operation. The laboratory test of corrosion by zinc coating was subjected to tf

233 882 i slitina CuZn20A12 s určitou hmotnostní koncentrací arsenu, u níž bylá stanovena rychlost mezikrystalové koroze v hodnotě233 882 i CuZn20A12 alloy with a certain weight concentration of arsenic, in which the rate of intergranular corrosion in

3,3 až 8,3 mm za 1000 hod. Při stejné zkoušce slitin s chemickým složením podle vynálezu byla zjištěna rychlost mezikrystalové koroze 2,5 mm/1000 h.3.3 to 8.3 mm per 1000 hours. An intergranular corrosion rate of 2.5 mm / 1000 h was found in the same test of alloys of the chemical composition of the invention.

Příklad 3 ,Example 3,

Byla provedena laboratorní zkouška koroze odzinkováním v roztoku obsahujícím síran raěSnatý a kyselinu sírovou na slitině mědi o složení v hmotnostní koncentraci 70 % mědi, 1 % hliníku, 1 % cínu, 0,5 % manganu, zbytek zinek a obvyklé nečistoty. Byla stanovena rychlost koroze 20 mm/1000 h. Stejné zkouška koroze byla provedena na slitin podle vynálezu a bylo zjištěno, že ke korozi odzinkováním nedochází.A laboratory corrosion test was performed by de-zinc plating in a solution containing copper (II) sulphate and sulfuric acid on a copper alloy composition of 70% by weight copper, 1% aluminum, 1% tin, 0.5% manganese, zinc residue and common impurities. A corrosion rate of 20 mm / 1000 h was determined. The same corrosion test was carried out on the alloys according to the invention and it was found that the corrosion did not occur by zinc coating.

Uvedenou slitinu podle vynálezu je možno použít pro výrobu výměníkových a kondenzátorových trubek, které pracují v chladící vodě s širokým rozmezím chemického složení i v dalších médiích na velkých elektrárenských blocích.The alloy according to the invention can be used for the production of heat exchanger and condenser tubes which operate in cooling water with a wide range of chemical compositions and in other media on large power generating units.

Claims

SUBJECT V ϊ N U Η ”233 682 <1. Copper alloy with increased corrosion resistance / characterized by a concentration by weight of 75 to 80% copper,

1.2 to 2.5% aluminum, 0.2 to 1.2% silicon, 0.02 to 0.10% arsenic, the remainder zinc.

2. The alloy of claim 1, further comprising tin, manganese, and iron in an aggregate concentration of less than 0.3% by weight.