JPS6067635A - ヒ−トパイプ材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ヒートパイプ月に関するものである。

従来技術 従来よりヒートパイプ月には熱伝導性に優れたリンｌ１
１２酸銅や無酸素銅等の月利から成る管が用いられてい
る。これはこのような銅が熱伝導性の外に、靭性、加工
性、ろうイリリ性、耐食性等が良好であるからである。

この用途にＪ′３いて、鋼管は高温度にさらされる。リ
ーなわら、ヒートパイプは＾湯側の熱高温側において高
温にさらされる（例えば、排熱回収装置に設けられた場
合）。

この場合、鋼管は材料の許容引張応ツノを用いて設計さ
れる。例えば、鋼管が内圧を受（プる場合、鋼管の外径
及び肉厚は次式により決められる。

２００σ℃ １）−０，ｆ’、ｔ ＋１：使用中の管の内圧（ｋｇ１／Ｃ１１１３）σ：使
用中温度におりる管の許容引 張応力（ｋｇｆ／ｍｍ２） Ｄ：管の外径（ｎ＋ｍ） ｔ　：管の肉圧（ｍｍ） 上記式中σは、Ｊ　Ｉ　Ｓ　１３８２４３　（１９８１
）　（圧力予期の構造〉又はＡＳＭＥ、　Ｂｏｉｌｅｒ
　ａｎ（ｌｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｖｅｓｓｅｌ　Ｃｏｄｅ
　３ｃｃｔｉｏｎＶｌ［などに決められている。

Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ｂ８２４３によれば、リン１悦酸銅及び）
１（（酸素鋼管の許容引張応力は、表１のと＋３りに沙
められでいる一ｂＡ（−ト鼾１１０１全（−４寸いて（
二［軟質材が用いられることが多く、また砂質拐や半硬
質が用いられる場合にも、硬ろうイ］りや溶接により部
分的に加熱されて再結晶が生ずるため、管は軟質材の許
容引張応力をしって設８１するのが一般的である。

ところで鋼管の許容引張応力は、温度が高くなるほど低
下するため、高温で使用りる場合には、管の肉）９を厚
くする必要があり、これは経済的でない。また、銅管の
許容引張応力はＪＩＳでは２００℃（△ＳＭＥでは２０
４℃）までしか決められていないため、２００℃以上の
渇反で使用り−る場合には、管の設８１ができない（し
たがってこの場合に供りる管は実用化できない）。この
ために鋼管の場合、管の使用温度が２００℃を越えない
にうにりる必要があるから、機器の設計に制約を受りた
り、あるいは鋼管に替えて高温強度はあっても、加工性
、ろう付は性ま／、Ｅ耐食性に劣る月利の管をやむなく
使用する場合が多い。

目　的 本発明の主たる目的は、リン脱酸鋼又は無酸素銅よりも
高温にお（プる許容引張応力が大きく、一方加工性、ろ
う（１１プ性及び耐食性に劣ることのない、ピー１〜パ
イプ祠を配供づることにある。

なお、高温域ずなわらクリープ領域く一般に純銅で１０
０〜１５０℃以上とされる温度域）にお【ノる許容引張
応力は、クリープ強度からめられるので、ここでいうΔ
′１容引張応力が大きいということは、クリー−ゾ特１
牛が優れＣいることである。ずなわら、ヒー１へバイブ
祠としては、クリープ特性に優れているしのが要求され
る。

構成 本発明は、Ｓｎ　：　０．４〜１．０％、１〕：０．０
０４〜０．０４０％を含み、残部は実質的にＣｕである
銅合金から成る、ピー１−パイプ材である。

３ｎは、クリープ特性を向上さＵるために０．４〜１．
０％含有される。以下に記載する実施例から明らかなに
うに、Ｓｎが０．４％にり少ないときはクリープ特性の
顕茗な向上が得られず、一方１．０％を越えるほど増加
しても、増加の割にクリープ特性の向上が顕茗でないた
め１．０％を越える■の含有は、３＋＋添加による経済
上の利点を失う。更にＳ＋１の増加に伴いリン銅ろうに
よるフラッフろうイ１り特性がやや劣るようになる。

Ｐは、０．００４〜０．０４０％含有される。Ｐが０．
００４０％より少ないと、１６２　Ｗが不充分であるＩ
こめ合金は水素「い化を生ずるＪ、うになる。

一方、Ｐの０．０４０％を越える含有は、合金に応力腐
食割れを生じ易くなる。

その他、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｉ、Ｓｉ。

Ｍｇ、Ａｇ、１３、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｍ（］な
とは、合金の固溶限度以下においで含有しても何ら差支
えない。

以下、実施例を比較例と対比しＣ１本発明の効果を具体
的に説明する。

実施例 表２に示す組成の合金を高周波溶解炉を用いて溶解して
棒状鋳塊と板状鋳塊を得た。棒状鋳塊から熱間押出し一
冷間抽伸一焼鈍を紅て、直径２０＋ｎｍの丸、棒を作成
し、この丸棒に対してクリープ試験を施した。

表２　試料の合金組成 ○クリープ試験 ２！）０℃及び２００°Ｃにおいて棒状試片のクリープ
試験をｔ′萱なって、クリープ曲線を得た。

これからクリープ速度をめてクリープ速度線図を作成し
た。

これを添（＝Ｊ図面に示Ｊ。この図から、本発明のヒー
トパイプ材がクリープ特性に優れていることが分かる。

比較例の合金の性能から、３　ｎがＱ、４％より少ない
ときは（Ｎｏ、６）、そのクリープ特性が比較例（従来
材）のリン脱酸銅（ＮＯ，８）と大きく変４つらないこ
と、一方３ｎ１．Ｏ％を越えるほど多く添加しくｂ（Ｎ
’０．７）、添加量の割にはクリー−ゾ’Ｉｓ↑」向上
が著しくないことが分かる。

また、ＪＩＳＢ８２４３及び△ＳＭＩ冊の規定によれば
、許容引張応力は、クリープ速度０．０１％／　１００
０ｈｒに対応りる１心力と解釈づることができるので、
このことからにＦ容応力をめると、表３のようになる。

表３　九’＋容引張応力（ｋｇｆ／ｍａ１２）表３から
、２５０℃の場合にリン脱酸銅（ＮＯ，８）と比較して
、本発明材料の合金の許容引張応力が６０〜１００％大
きいこと、３　ｎ００４％より少ないときは（Ｎｏ、６
）、許容応力は２０％しか上界しないこと、一方３　ｎ
を１．５％で増加しでも（Ｎｏ、７　）　、ｆｆＦ容引
張応力の上背は１２０％であり、これは本発明材料の合
金（Ｎｏ、２　、Ｎｏ、３　）と大差ないことが分かる
。

効　果 （１）　本発明により、従来のヒト−バイブ祠であるリ
ン脱酸銅、無酸素銅と比較して、機械的性質、加工性、
ろうイ」（プ性及び耐食性を低下させることなしに、よ
り高温におりるクリープ特性を向上させたヒートパイプ
用材斜が提供される。

（刀　本発明により、従来、加工性、ろうイ」け性、耐
食性に劣る合金をやむなく使用していＩこ高温機器材に
対して、これら合金Ｊ、り侵れた性質をもつ合金を適用
することが可能となる。

（３）　リン脱酸銅、無酸素銅が適用できるような用途
においても、本発明材料の合金と替えることによって、
それら機器の薄肉化り脣１れるから経演的価値が大きい
。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明材料と比較材料についで２００℃、２５０
℃で行なつｌＣクリープ試験からめたクリープ速度線を
示リグラフである。 手続道Ｉ′Ｘ正泗　（自発） １．事件の表示　昭和５８年特ｒ［願第１７２２５３号
２、発明の名称　と−ｉ〜ミルパイ プ、補正をづる者 事件との関係　特許出願人 名　称　（２２７）住友軽金属工業株式会礼５゜補正命
令の日付　（自　光ン ６、補正の対象　明細内申、発明の詳ＭＩＩな説明の欄
。 ７、補正の内容　別紙の通り。 （別　紙） ■、明細吉第２頁第７行の「２００σｔ　を、［２００
σｔ　Ｄ−Ｑ、８ＬＪ − ［）　−０，８ｔＪに訂正する。 ■、同第８行のｒ　ｋａｆ／ｃｍ３Ｊを、ｒ　ｋａｆ／
ｃｍ２　Ｊに訂正する。 ■、同第９行の「中」を削除づる。 ＩＶ　、同第１２行の「肉圧」を、「肉厚」に訂正づる
。 ■、同第１４行の「予期」を、「容器」に訂正づる。 Ｖｌ　、同第５頁第１２行の「フラッフろうイ」す」を
、「フラックスレスろう何り」に＋Ｊ正する。 Ｖｌ　、同第１４行Ｕ）　１０．０４０％Ｊ　ヲ、［０
，０１１％Ｊに訂正する。 ■、同第１０頁第１行の「ヒートパイプ」を、［ヒート
パイプ］に訂正づる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｓｎ　：　０，４〜１．０％、Ｐ　：　０．００４〜０
   ．０４０％を含み、残部は実質的にＣ１である銅合金か
   ら成る、ピー１−パイプ祠。