EP0579904B1 - Alliage de cuivre résistant à la corrosion - Google Patents

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EP0579904B1
EP0579904B1 EP93106094A EP93106094A EP0579904B1 EP 0579904 B1 EP0579904 B1 EP 0579904B1 EP 93106094 A EP93106094 A EP 93106094A EP 93106094 A EP93106094 A EP 93106094A EP 0579904 B1 EP0579904 B1 EP 0579904B1
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EP
European Patent Office
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copper
alloy
cover layer
corrosion
copper alloy
Prior art date
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EP93106094A
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EP0579904A1 (fr
Inventor
Wolfgang Dr. Dürrschnabel
Monika Dr. Breu
Gert Dr. Müller
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Wieland Werke AG
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Wieland Werke AG
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Publication date
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a corrosion-resistant copper alloy which consists of copper and at least two alloy elements which are less noble than copper in their electrochemical voltage potential and which, together with copper, form a firmly adhering, pore-free cover layer of oxides, oxide hydrates and / or hydroxides, the amount of each Elements lies within the limits within which the alloy lies in the mixed crystal range under technical cooling conditions.
  • Such an alloy is known for example from DE-OS 3,605,796.
  • DE-OS 3,605,796 because of the high concentrations of the additional elements, there is a risk of excretion and thus of additional processing difficulties.
  • the majority of corrosion damage in copper water pipes is caused by even surface corrosion or pitting. Improper installation can also lead to corrosion attacks in the area of solder joints and connections.
  • the corrosion resistance of copper can in principle be increased by producing a firmly adhering, coherent oxide cover layer. This is applied to the inner surface of the pipe using special manufacturing processes, but this is technically complicated and labor-intensive.
  • the more advanced method is to use alloy additives to form a material that, when used, automatically forms an improved oxide coating.
  • the invention is based on the object of specifying a corrosion-resistant material which is characterized in particular by an improved covering layer formation compared to oxygen-free copper and by reduced copper solubility and for which there is no risk of pitting.
  • the mass loss should be reduced.
  • Phosphorus improves the pourability and acts as a deoxidizer.
  • the elements mentioned are added in an amount of at least 0.1% by weight.
  • the alloy according to the invention is preferably used as a material for pipes in installation and sanitary technology and for drinking water pipes.
  • Tubes measuring 18 x 1 mm were made of oxygen-free copper and three comparative alloys of the following composition.
  • the polarization resistance R p or the reciprocal, the polarization conductance R p ⁇ 1 is a measure of the rate of corrosion. The lower the polarization conductance, the greater the resistance to uniform corrosion.
  • Figures 2a to g compare the polarization conductance of the materials CuMg0.7Ti0.2, CuAl0.5, Zn0.5 and CuLi0.6Si0.1 in different states (soft / hard) with that of SF-Cu. Unalloyed Cu not only exhibits poorer behavior, but also considerable scatter.
  • the alloys according to the invention show significantly better behavior than SF-Cu. Not only is the quality of the covering layer improved, but also the rate of formation is influenced and, above all, the potential range of corrosion resistance is expanded. This formation of the passive layer significantly reduces the Cu solubility.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Claims (6)

  1. Alliage de cuivre résistant à la corrosion, constitué de cuivre et d'au moins deux éléments d'alliage qui sont moins précieux que le cuivre pour leur potentiel de tension électrochimique et qui forment avec le cuivre une couche de couverture exempte de pores, adhérente, constituée d'oxydes, d'hydrates d'oxydes et/ou d'hydroxydes, la quantité des éléments individuels se trouvant à l'intérieur de limites, à l'intérieur desquelles l'alliage se trouve dans un domaine de cristal mixte dans des conditions techniques de solidification,
    caractérisé par les caractéristiques suivantes :
    le point de fusion du cristal mixte est supérieur à 400°C, l'alliage de cuivre contient au moins 99,0 % en poids de cuivre, le reste des deux ou plusieurs éléments d'alliage de valences différentes étant choisi dans les groupes A et B, au moins un élément du groupe A constitué de zinc, de cadmium, de béryllium, de calcium, de strontium, de baryum, de manganèse, de fer, de cobalt ou de nickel formant dans la couche de couverture des composés chimiques thermodynamiquement stables des types cités dans la forme d'ions positifs bivalents
    et
    au moins un autre élément du groupe B constitué de bore, d'aluminium, de gallium, d'indium, de scandium, d'yttrium, de lanthane, de cérium, de Mischmetal®, de chrome, de fer ou de cobalt formant dans la couche de couverture des composés chimiques thermodynamiquement stables des types cités dans la forme d'ions positifs trivalents.
  2. Alliage de cuivre résistant à la corrosion, constitué de cuivre et d'au moins deux éléments d'alliage qui sont moins précieux que le cuivre pour leur potentiel de tension électrochimique et qui forment avec le cuivre une couche de couverture exempte de pores, adhérente, constituée d'oxydes, d'hydrates d'oxydes et/ou d'hydroxydes, la quantité des éléments individuels se trouvant à l'intérieur de limites, à l'intérieur desquelles l'alliage se trouve dans un domaine de cristal mixte dans des conditions techniques de solidification,
    caractérisé par les caractéristiques suivantes :
    le point de fusion du cristal mixte est supérieur à 400°C, l'alliage de cuivre contient au moins 99,0 % en poids de cuivre, le reste des deux ou plusieurs éléments d'alliage de valences différentes étant choisi dans les groupes A et C, au moins un élément du groupe A constitué de zinc, de cadmium, de béryllium, de calcium, de strontium, de baryum, de manganèse, de fer, de cobalt ou de nickel formant dans la couche de couverture des composés chimiques thermodynamiquement stables des types cités dans la forme d'ions positifs bivalents
    et
    au moins un autre élément du groupe C constitué de silicium, de germanium, de titane, de zirconium ou d'hafnium formant dans la couche de couverture des composés chimiques thermodynamiquement stables des types cités dans la forme d'ions positifs tétravalents.
  3. Alliage de cuivre résistant à la corrosion, constitué de cuivre et d'au moins deux éléments d'alliage qui sont moins précieux que le cuivre pour leur potentiel de tension électrochimique et qui forment avec le cuivre une couche de couverture exempte de pores, adhérente, constituée d'oxydes, d'hydrates d'oxydes et/ou d'hydroxydes, la quantité des éléments individuels se trouvant à l'intérieur de limites, à l'intérieur desquelles l'alliage se trouve dans un domaine de cristal mixte dans des conditions techniques de solidification,
    caractérisé par les caractéristiques suivantes :
    le point de fusion du cristal mixte est supérieur à 400°C, l'alliage de cuivre contient au moins 99,0 % en poids de cuivre, le reste des deux ou plusieurs éléments d'alliage de valences différentes étant choisi dans les groupes D et C, au moins un élément du groupe D constitué de lithium, de sodium, de potassium, de rubidium ou de césium formant dans la couche de couverture des composés chimiques thermodynamiquement stables des types cités dans la forme d'ions positifs monovalents
    et
    au moins un autre élément du groupe C constitué de silicium, de germanium, de titane, de zirconium ou d'hafnium formant dans la couche de couverture des composés chimiques thermodynamiquement stables des types cités dans la forme d'ions positifs tétravalents.
  4. Alliage de cuivre résistant à la corrosion selon la revendication 1, 2 ou 3,
    caractérisé
    en ce qu'il contient jusqu'à 0,04 % en poids de phosphore.
  5. Alliage de cuivre résistant à la corrosion selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications 1 à 4,
    caractérisé
    en ce que les éléments s'élèvent au moins à 0,1 % en poids.
  6. Utilisation d'un alliage de cuivre résistant à la corrosion selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications 1 à 5 en tant que matière première pour des tuyaux dans la technique sanitaire et de pose de conduites ainsi que pour des canalisations d'eau potable.
EP93106094A 1992-04-24 1993-04-15 Alliage de cuivre résistant à la corrosion Expired - Lifetime EP0579904B1 (fr)

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EP0579904A1 EP0579904A1 (fr) 1994-01-26
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