JPH0445235A - 熱交換器用銅合金 - Google Patents
熱交換器用銅合金Info
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- JPH0445235A JPH0445235A JP15421490A JP15421490A JPH0445235A JP H0445235 A JPH0445235 A JP H0445235A JP 15421490 A JP15421490 A JP 15421490A JP 15421490 A JP15421490 A JP 15421490A JP H0445235 A JPH0445235 A JP H0445235A
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Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は高強度であると共に耐食性が優れた熱交換器用
銅合金に関し、更に詳述すれば、臭化リチウム（Ｌ ｉ
Ｂ ｒ）水溶液を使用する吸収式冷凍機用伝熱管の材
料として好適の熱交換器用銅合金に関する。
銅合金に関し、更に詳述すれば、臭化リチウム（Ｌ ｉ
Ｂ ｒ）水溶液を使用する吸収式冷凍機用伝熱管の材
料として好適の熱交換器用銅合金に関する。
［従来の技術］
従来、熱交換器用伝熱管の材料には、耐食性が優れた種
々の銅合金、例えば、９０／１０キユプロニツケル（１
０重量％のＮｉを含有するキュプロニッケル）、３重量
％Ｎｉ−Ｃｕ合金（３重量％のＮｉを含有するＮｉ−Ｃ
ｕ合金）又はりん脱酸鋼が使用されている。特に、臭化
リチウム水溶液を使用する吸収式冷凍機の熱交換器（吸
収器）用の伝熱管は、管外側が高濃度の臭化リチウム水
溶液と接触すると共に、管内側がこの管内を通流する冷
却水と接触するため、この伝熱管用材料には臭化リチウ
ム水溶液及び冷却水の双方に対する耐食性が優れている
ことが要求される。そこで、従前、このような用途の伝
熱管用材料には、臭化リチウム水溶液に対する耐食性が
優れた９０／１０キユプロニツケル等のＮｉ−Ｃｕ系合
金が使用されていた。
々の銅合金、例えば、９０／１０キユプロニツケル（１
０重量％のＮｉを含有するキュプロニッケル）、３重量
％Ｎｉ−Ｃｕ合金（３重量％のＮｉを含有するＮｉ−Ｃ
ｕ合金）又はりん脱酸鋼が使用されている。特に、臭化
リチウム水溶液を使用する吸収式冷凍機の熱交換器（吸
収器）用の伝熱管は、管外側が高濃度の臭化リチウム水
溶液と接触すると共に、管内側がこの管内を通流する冷
却水と接触するため、この伝熱管用材料には臭化リチウ
ム水溶液及び冷却水の双方に対する耐食性が優れている
ことが要求される。そこで、従前、このような用途の伝
熱管用材料には、臭化リチウム水溶液に対する耐食性が
優れた９０／１０キユプロニツケル等のＮｉ−Ｃｕ系合
金が使用されていた。
しかし、近時、腐食抑制剤の添加により伝熱管の防食管
理技術が向上してきたことと、材料のコストダウンの必
要性から、防食効果は優れているものの高価であるとい
う欠点をもつＮｉの含有量を低減する傾向にあり、９０
／１０キユプロニツケルよりも安価な３重量％Ｎｉ−Ｃ
ｕ合金等が使用されている。そして、現在では、更に安
価なりん脱酸銅も伝熱管用材料として使用されている。
理技術が向上してきたことと、材料のコストダウンの必
要性から、防食効果は優れているものの高価であるとい
う欠点をもつＮｉの含有量を低減する傾向にあり、９０
／１０キユプロニツケルよりも安価な３重量％Ｎｉ−Ｃ
ｕ合金等が使用されている。そして、現在では、更に安
価なりん脱酸銅も伝熱管用材料として使用されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、近年、熱交換器の高性能化に伴って、熱
交換器用伝熱管の使用条件が増々苛酷になっている。こ
のような苛酷な使用条件においては、りん脱酸鋼からな
る伝熱管では臭化リチウム水溶液による腐食が発生する
虞がある。また、りん脱酸鋼を使用した場合、機器の構
造上から必要とされる強度を十分に得ることができない
場合がある。一方、Ｎ ｓ −Ｃｕ系合金からなる伝熱
管は、前述の如く、−船釣にＮｉ含有量を多くすること
により臭化リチウム水溶液に対する耐食性を高めること
ができるものの、製造コストが高くなり、熱伝導性が劣
化するという問題点がある。また、Ｎｉ−Ｃｕ系合金は
、管内を流れる冷却水の水質によっては、りん脱酸銅よ
りも冷却水による孔食が発生しやすい場合がある。
交換器用伝熱管の使用条件が増々苛酷になっている。こ
のような苛酷な使用条件においては、りん脱酸鋼からな
る伝熱管では臭化リチウム水溶液による腐食が発生する
虞がある。また、りん脱酸鋼を使用した場合、機器の構
造上から必要とされる強度を十分に得ることができない
場合がある。一方、Ｎ ｓ −Ｃｕ系合金からなる伝熱
管は、前述の如く、−船釣にＮｉ含有量を多くすること
により臭化リチウム水溶液に対する耐食性を高めること
ができるものの、製造コストが高くなり、熱伝導性が劣
化するという問題点がある。また、Ｎｉ−Ｃｕ系合金は
、管内を流れる冷却水の水質によっては、りん脱酸銅よ
りも冷却水による孔食が発生しやすい場合がある。
従って、強度及び臭化リチウム水溶液に対する耐食性は
Ｎｉ−Ｃｕ系合金と同様に優れていると共に、管内を流
れる冷却水に対する耐食性かりん脱酸銅と同様に優れて
いる低コストの熱交換器用銅合金の開発が望まれている
。
Ｎｉ−Ｃｕ系合金と同様に優れていると共に、管内を流
れる冷却水に対する耐食性かりん脱酸銅と同様に優れて
いる低コストの熱交換器用銅合金の開発が望まれている
。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
熱交換器用材料として機能上必要な種々の特性を有する
と共に、特に臭化リチウム水溶液及び冷却水の双方に対
する耐食性が優れた熱交換器用銅合金を提供することを
目的とする。
熱交換器用材料として機能上必要な種々の特性を有する
と共に、特に臭化リチウム水溶液及び冷却水の双方に対
する耐食性が優れた熱交換器用銅合金を提供することを
目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る熱交換器用銅合金は、０．０５乃至１．０
重量％のＮｉ、０．０１乃至１．０重量％のＡＩ、０、
０１乃至１．０重量％のＳｉ及び１．０乃至１０重量％
のＺｎを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からな
ることを特徴とする。
重量％のＮｉ、０．０１乃至１．０重量％のＡＩ、０、
０１乃至１．０重量％のＳｉ及び１．０乃至１０重量％
のＺｎを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からな
ることを特徴とする。
［作用コ
以下、本発明に係る熱交換器用銅合金について、その各
成分の添加理由及び組成限定理由を説明する。
成分の添加理由及び組成限定理由を説明する。
ＬＬ
Ｎｉを添加すると、銅合金の強度を向上させることがで
きると共に、耐食性、特に、臭化リチウム水溶液に対す
る耐食性を向上させることができる。しかしながら、Ｎ
ｉの含有量が０．０５重量％未満の場合は、十分な耐食
性及び強度を得ることができない。一方、１．０重量％
を超えてＮｉを添加しても、耐食性が実質的にそれ以上
向上することはなく、逆に製造コストが上昇してしまう
という問題点がある。例えば、使用温度が約８０°Ｃ以
下である吸収器の場合、１．０重量％を超えるＮｉを含
有しても、臭化リチウム水溶液に対する耐食性は、実用
上、それ以上改善されるものではない。従って、Ｎｉの
含有量は０．０５乃至１．０重量％にする。
きると共に、耐食性、特に、臭化リチウム水溶液に対す
る耐食性を向上させることができる。しかしながら、Ｎ
ｉの含有量が０．０５重量％未満の場合は、十分な耐食
性及び強度を得ることができない。一方、１．０重量％
を超えてＮｉを添加しても、耐食性が実質的にそれ以上
向上することはなく、逆に製造コストが上昇してしまう
という問題点がある。例えば、使用温度が約８０°Ｃ以
下である吸収器の場合、１．０重量％を超えるＮｉを含
有しても、臭化リチウム水溶液に対する耐食性は、実用
上、それ以上改善されるものではない。従って、Ｎｉの
含有量は０．０５乃至１．０重量％にする。
ＬＬ
Ａ）を添加すると、銅合金の強度及び耐食性を向上させ
ることができる。しかしながら、ＡＩの含有量が０．０
１重量％未満であると、この耐食性及び強度の向上効果
が不十分である。一方、Ａ７の含有量が１．０重量％を
超えると、銅合金の強度は向上するものの、冷間加工性
が低下してしまう。
ることができる。しかしながら、ＡＩの含有量が０．０
１重量％未満であると、この耐食性及び強度の向上効果
が不十分である。一方、Ａ７の含有量が１．０重量％を
超えると、銅合金の強度は向上するものの、冷間加工性
が低下してしまう。
従って、Ａ７の含有量は０．０１乃至１．０重量％にす
る。
る。
ふ１
Ｓｉを添加すると、銅合金の強度及び耐食性を向上させ
ることができると共に、この銅合金を溶解した場合にＳ
ｉにより脱酸作用が得られる。しかしながらＮＳＩの含
有量が０．０１重量％未満であると、これらの効果が不
十分である。一方、Ｓｉの含有量が１．０重量％を超え
ると、銅合金の強度は向上するものの、冷間加工性が低
下してしまう。
ることができると共に、この銅合金を溶解した場合にＳ
ｉにより脱酸作用が得られる。しかしながらＮＳＩの含
有量が０．０１重量％未満であると、これらの効果が不
十分である。一方、Ｓｉの含有量が１．０重量％を超え
ると、銅合金の強度は向上するものの、冷間加工性が低
下してしまう。
従って、ＳＩの含有量は０．ＯＩ乃至１．０重量％にす
る。
る。
Ｚｎを添加すると、銅合金の強度を高めることができる
と共に、熱間加工性を向上させることができる。しかし
ながら、Ｚｎの含有量が１．０重量％未満であると、こ
れらの効果が不十分である。
と共に、熱間加工性を向上させることができる。しかし
ながら、Ｚｎの含有量が１．０重量％未満であると、こ
れらの効果が不十分である。
一方、Ｚｎの含有量カ月０重量％を超えると、耐食性、
特に臭化リチウム水溶液に対する耐食性が低下すると共
に、応力腐食割れが発生しやすくなる。
特に臭化リチウム水溶液に対する耐食性が低下すると共
に、応力腐食割れが発生しやすくなる。
従って、Ｚｎの含有量は１．０乃至１０重量％にする。
上述した成分を添加することにより、熱交換器用材料と
して機能上必要な種々の特性を有すると共に、銅合金の
強度及び臭化リチウム水溶液に対する耐食性を改善する
ことができる。また、Ｎｉの含有量が１．０重量％以下
であるため、製造コストを低減でき、熱伝導性を向上さ
せることができると共に、冷却水に対する耐食性も向上
させることができる。
して機能上必要な種々の特性を有すると共に、銅合金の
強度及び臭化リチウム水溶液に対する耐食性を改善する
ことができる。また、Ｎｉの含有量が１．０重量％以下
であるため、製造コストを低減でき、熱伝導性を向上さ
せることができると共に、冷却水に対する耐食性も向上
させることができる。
［実施例コ
次に、本発明の実施例について、本願特許請求の範囲か
ら外れる比較例と比較して具体的に説明する。
ら外れる比較例と比較して具体的に説明する。
先ず、下記第１表に示す組成の実施例合金１乃至８及び
比較例合金１乃至７を夫々クリブトル炉にて溶製し、７
ｋｇ（厚さが４５ｍｍ１幅が７０ｍｍ１長さが２０Ｌｍ
）の鋳塊を得た。この場合、脱酸剤としては本願発明の
含宵成分であるＡ１及びＳｉの外にＭｎを添加して造塊
してもよい。
比較例合金１乃至７を夫々クリブトル炉にて溶製し、７
ｋｇ（厚さが４５ｍｍ１幅が７０ｍｍ１長さが２０Ｌｍ
）の鋳塊を得た。この場合、脱酸剤としては本願発明の
含宵成分であるＡ１及びＳｉの外にＭｎを添加して造塊
してもよい。
次に、この鋳塊の表裏両面を３ｍ＋ｍの深さで面側した
後、８００乃至８５０°Ｃの温度で１０ｍｍの厚さにま
で熱間圧延する。そして、これを酸洗し、スケールを除
去した後、１．０ｍｍの厚さにまで冷間圧延した。
後、８００乃至８５０°Ｃの温度で１０ｍｍの厚さにま
で熱間圧延する。そして、これを酸洗し、スケールを除
去した後、１．０ｍｍの厚さにまで冷間圧延した。
次いで、窒素ガス雰囲気の炉中において、実施例合金１
乃至８及び比較例合金１乃至５については５００℃の温
度で、比較例合金θについては７００℃の温度で、比較
例合金７については３５０℃の温度で３０分間焼鈍した
。
乃至８及び比較例合金１乃至５については５００℃の温
度で、比較例合金θについては７００℃の温度で、比較
例合金７については３５０℃の温度で３０分間焼鈍した
。
次に、熱処理後のこれらの合金の加工性を調べ、更に、
臭化リチウム水溶液に対する耐食性、冷却水に対する耐
食性及び応力腐食割れに対する耐食性（耐応力腐食割れ
性）について試験した。それらの結果を下記第２表に示
す。
臭化リチウム水溶液に対する耐食性、冷却水に対する耐
食性及び応力腐食割れに対する耐食性（耐応力腐食割れ
性）について試験した。それらの結果を下記第２表に示
す。
第１表
第２表
なお、各耐食性試験及び耐応力腐食割れ性試験の条件は
下記の通りである。
下記の通りである。
（ａ）臭化リチウム水溶液に対する耐食性は、厚さが１
ｍｍ）幅が２０１１１１％長さが１００１■の板材を試
験片として使用し、下記の腐食条件で試験した。
ｍｍ）幅が２０１１１１％長さが１００１■の板材を試
験片として使用し、下記の腐食条件で試験した。
腐食媒体 ；６５重量％臭化リチウム水溶液温度 ；８
０℃ 空気混入量；５００乃至８００ｃｃ／分期 間 ；ｌ
Ｏ日日 間験終了後、試験片の表面を１０重量％塩酸水溶液で酸
洗して、試験前後の重量変化により単位面積当りの腐食
減量を求めて耐食性を評価した。
０℃ 空気混入量；５００乃至８００ｃｃ／分期 間 ；ｌ
Ｏ日日 間験終了後、試験片の表面を１０重量％塩酸水溶液で酸
洗して、試験前後の重量変化により単位面積当りの腐食
減量を求めて耐食性を評価した。
（ｂ）冷却水に対する耐食性は、厚さが１ｍ、幅が２０
ｍｍ、長さが１００鰭の板材を試験片として使用し、下
記の腐食条件で試験した。
ｍｍ、長さが１００鰭の板材を試験片として使用し、下
記の腐食条件で試験した。
腐食媒体； イオン交換水＋８０ｐｐｍの８０４′＋
５０ｐｐｍのＣ７−＋ ３ｏｐｐｍのＨＣＯ３残留塩素
； ｌ乃至３ｐｐｍ 温度；６０℃ 流動水 ；０．５乃至１．５ ｍ／秒 期 間 ； ２ カ月 試験終了後、試験片の表面を１０重量％塩酸水溶液で酸
洗して、試験前後の重量変化により単位面積当りの腐食
減量を求めて耐食性を評価した。
５０ｐｐｍのＣ７−＋ ３ｏｐｐｍのＨＣＯ３残留塩素
； ｌ乃至３ｐｐｍ 温度；６０℃ 流動水 ；０．５乃至１．５ ｍ／秒 期 間 ； ２ カ月 試験終了後、試験片の表面を１０重量％塩酸水溶液で酸
洗して、試験前後の重量変化により単位面積当りの腐食
減量を求めて耐食性を評価した。
（Ｃ）耐応力腐食割れ性は、以下のようにして試験した
。先ず、第１図に示すように、厚さが０．５龍、幅が１
２．７酊、長さが１５０ｍｍの試験片１を使用し、この
試験片１の両端部に穴を開けた後に、試験片１をループ
状に折り曲げ、両端部の穴に銅線２を通して双方を固定
した。そして、このような応力負荷状態で試験片１を室
温にて２８重量％アンモニア蒸気中に２時間暴露した後
、試験片１の中央部における応力腐食割れの発生状況を
調査した。
。先ず、第１図に示すように、厚さが０．５龍、幅が１
２．７酊、長さが１５０ｍｍの試験片１を使用し、この
試験片１の両端部に穴を開けた後に、試験片１をループ
状に折り曲げ、両端部の穴に銅線２を通して双方を固定
した。そして、このような応力負荷状態で試験片１を室
温にて２８重量％アンモニア蒸気中に２時間暴露した後
、試験片１の中央部における応力腐食割れの発生状況を
調査した。
なお、第２表中において、耐応力腐食割れ性は、割れが
ない場合を○で示し、割れが若干ある場合を△で示し、
割れが著しく多い場合を×で示した。
ない場合を○で示し、割れが若干ある場合を△で示し、
割れが著しく多い場合を×で示した。
また、加工性は、良好である場合を○で示し、不良であ
る場合を×で示した。
る場合を×で示した。
この第２表から明らかなように、実施例合金１乃至８は
いずれも臭化リチウム水溶液及び冷却水の双方に対する
耐食性が優れており、本願発明の必須成分が比較的少な
い実施例合金１を除いては臭化リチウム水溶液による腐
食減量が２４冒に／ ｃｍ ２以下、冷却水よる腐食減
量が３．０ｍｇ ／ ａｍ ２以下であった。また、実
施例合金１乃至８は、いずれも加工性が良好であると共
に、応力腐食割れが発生することはなかった。
いずれも臭化リチウム水溶液及び冷却水の双方に対する
耐食性が優れており、本願発明の必須成分が比較的少な
い実施例合金１を除いては臭化リチウム水溶液による腐
食減量が２４冒に／ ｃｍ ２以下、冷却水よる腐食減
量が３．０ｍｇ ／ ａｍ ２以下であった。また、実
施例合金１乃至８は、いずれも加工性が良好であると共
に、応力腐食割れが発生することはなかった。
一方、本願発明の必須成分が不足する比較例合金１，２
及び比較例合金７（りん脱酸鋼）は加工性及び耐応力腐
食割れ性は良好であるものの、臭化リチウム水溶液及び
冷却水に対する耐食性が悪いものであった。また、本願
発明の必須成分を過剰に含有する比較例合金３．４は臭
化リチウム水溶液及び冷却水に対する耐食性が優れてい
るものの、夫々加工性及び耐応力腐食割れ性が悪いもの
であった。更に、Ｎｉ含有量が３．０乃至９．３重量％
と著しく多い比較例合金５，６は、特に臭化リチウムに
対する耐食性が優れているものの、Ｎｉ含有量が多いた
め製造コストが高いと共に、加工性が悪いものであった
。
及び比較例合金７（りん脱酸鋼）は加工性及び耐応力腐
食割れ性は良好であるものの、臭化リチウム水溶液及び
冷却水に対する耐食性が悪いものであった。また、本願
発明の必須成分を過剰に含有する比較例合金３．４は臭
化リチウム水溶液及び冷却水に対する耐食性が優れてい
るものの、夫々加工性及び耐応力腐食割れ性が悪いもの
であった。更に、Ｎｉ含有量が３．０乃至９．３重量％
と著しく多い比較例合金５，６は、特に臭化リチウムに
対する耐食性が優れているものの、Ｎｉ含有量が多いた
め製造コストが高いと共に、加工性が悪いものであった
。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明に係る熱交換器用銅合金は
所定量のＮ ｌ １Ａｌ！、Ｓ ｉ及びＺｎを含有する
から、熱交換器用伝熱管の材料として機能上必要な種々
の特性を有すると共に、強度が高く、臭化リチウム水溶
液及び冷却水に対する耐食性が共に優れている。
所定量のＮ ｌ １Ａｌ！、Ｓ ｉ及びＺｎを含有する
から、熱交換器用伝熱管の材料として機能上必要な種々
の特性を有すると共に、強度が高く、臭化リチウム水溶
液及び冷却水に対する耐食性が共に優れている。
また、本発明においては、Ｎｉ含を量が比較的少ないの
で、熱交換器用伝熱管の製造コストを低減することがで
きるという効果も奏する。
で、熱交換器用伝熱管の製造コストを低減することがで
きるという効果も奏する。
第１図は応力腐食割れに対する耐食性試験を示す模式図
である。 １；試験片、２；銅線
である。 １；試験片、２；銅線
Claims (1)
- （１）０．０５乃至１．０重量％のＮｉ、０．０１乃至
１．０重量％のＡｌ、０．０１乃至１．０重量％のＳｉ
及び１．０乃至１０重量％のＺｎを含有し、残部がＣｕ
及び不可避的不純物からなることを特徴とする熱交換器
用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15421490A JPH0445235A (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 熱交換器用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15421490A JPH0445235A (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 熱交換器用銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445235A true JPH0445235A (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15579338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15421490A Pending JPH0445235A (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 熱交換器用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0445235A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007034810A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Ntt Docomo Inc | コンテンツダウンロードシステム、コンテンツサーバ、移動通信端末及びコンテンツダウンロード方法 |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP15421490A patent/JPH0445235A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007034810A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Ntt Docomo Inc | コンテンツダウンロードシステム、コンテンツサーバ、移動通信端末及びコンテンツダウンロード方法 |
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