NO344238B1

NO344238B1 - Kobberlegeringsmateriale i tråd- eller stangform for tilforming av en nettstruktur for bruk i sjøvann, og nettstruktur av materialet.

Info

Publication number: NO344238B1
Application number: NO20061782A
Authority: NO
Inventors: Keiichiro Oishi
Original assignee: Mitsubishi Shindo Kk
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2019-10-14
Also published as: JP3964930B2; EP2333125A2; EP2333124A3; CN100487148C; JPWO2006016624A1; RU2383641C2; EP1777306A4; MXPA06011720A; BRPI0509025B1; JP5111853B2; CA2563097A1; ATE482294T1; US9328401B2; CA2563096C; EP1777305A4; WO2006016614A1; CA2563094A1; ATE537275T1; CN1969051B; EP1777309A4

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører kobberlegeringsmaterialer i tråd- eller stangform for tilforming av en nettstruktur for bruk i sjøvann så som fiskeoppdrettsnett, sjøvannsinntak i kraftanlegg eller avsaltingsanlegg, og sjøvannssiler for marine motorer, og en nettstruktur av kobberlegeringstråden eller -stangen.

Bakgrunn

Kultiveringsnett som benyttes i oppdrettsanlegg for fisk så som tunfisk, "yellowtail" eller pinnsvinfisk (globefish) fremstilles i hovedsak av jerntråd eller kunstige fibere så som nylon, polypropylen eller polyetylen (se for eksempel patentdokument 1).

Uheldigvis fanger jernkultiveringsnett (heretter benevnt jernnett) og kultiveringsnett av kunstige fibere (heretter benevnt syntetiske nett) lett opp marine organismer så som skjell og alger. De marine organismene tilstopper nettmaskene og gjør det derfor vanskelig for sjøvann å gå gjennom nettet. Resultatet er at oksygen og næringsstoffer i vannet ikke kan tilføres i tilstrekkelig grad til oppdrettsområdene slik at oppdrettsfisken blir anorektisk. Produktiviteten og den fysiske styrken til oppdrettsfisken blir derfor redusert. Oppdrettsutbyttet reduseres fordi motstanden mot patogene bakterier svekkes. Det produseres også lett parasitter så som gjelleormer og hudormer. De marine organismene som fester seg til nettet er uønsket i forbindelse med oppførselen til tunfisk og andre vandrende fisker som skrubber seg mot nettet. Dette kan i vesentlig grad påvirke veksten som følge av stress og sykdommer. Det er derfor nødvendig regelmessig å fjerne oppfangede marine organismer fra nettet og parasitter fra oppdrettsfisken. Dette er et tungt og krevende arbeid og det er forbundet med svært høye kostnader.

Et jernnett brytes lett i løpet av relativt kort tid som følge av trådkorrosjon fordi jern, som er hovedmaterialet i nettet, har lav korrosjonsmotstand overfor sjøvann. Selv om bare en del av et nett brytes, vil oppdrettsfisk kunne unnslippe gjennom hullet med tilhørende betydelige tap. Jernnettet må derfor byttes med jevne mellomrom. Jernnettet blir generelt byttet annethvert år (eller noen ganger hvert år). Levetiden til et jernnett er derfor meget kort. På den annen side vil syntetiske nett lettere fange opp marine organismer så som skjell og alger enn et jernnett, og det er derfor nødvendig å fjerne oppfangede marine organismer oftere enn for et jernnett. Selv om et syntetisk nett ikke korroderer i sjøvann, har det i og for seg en lav skjærstyrke. Noen syntetiske nett kan ha kortere levetid enn et jernnett, alt avhengig av forholdene, og kan kreve utbytting i løpet av en kortere tid. Ved utbytting av et nett må oppdrettsfisken først fjernes. Utbyttingen av nettet er ikke bare arbeidskrevende og kostbar, men medfører også uønskede påvirkninger (for eksempel stress) på oppdrettsfisken. Et syntetisk nett må også regelmessig belegges med et antigromiddel (antifoulant). Arbeidet og kostnadene i forbindelse med dette er også krevende og høye, og kostnadene i forbindelse med ivaretakelsen av antigroavfall kan heller ikke ignoreres.

Det har derfor vært foreslått å benytte et kultiveringsnett av kobberlegeringstråd (heretter betegnet som kobbernett) i stedet for jernnettet eller et syntetisk nett med de foran beskrevne ulemper (se eksempelvis patentdokument 2). Ved bruk av et kobbernett, vil Cu-ioner avgis fra trådene og hindre at marine organismer så som skjell fester seg til nettet (dette betegnes som en "antigroegenskap" ("antifouling property")) og vil sterilisere eller desinfisere sjøvannet i oppdrettsområdet. Det vil derfor ikke være nødvendig å fjerne organismer som hefter seg til nettet. Derfor kan arbeidet og kostnadene i forbindelse med fjerning av organismer reduseres samtidig som uønskede påvirkninger av oppdrettsfisken elimineres. Videre vil steriliseringen eller desinfiseringen av oppdrettsområdene kunne hindre sykdommer og i sterk grad hindre uønskede parasittpåvirkninger, slik at derved oppdrettsfisken vokser på en helsemessig god måte og med en høy hastighet.

Patentdokument 1: Japansk patentsøknad nr. 10-337132.

Patentdokument 2: Japansk patentsøknad nr. 11-140677.

Fra JP H07197150 er det kjent en Cu-Zn-Sb-basert legering beregnet for bruk i rør. Målsetningen med legeringen er å oppnå en legering med god korrosjonsbestandighet og gode varm- og kaldbearbeidingsegenskaper. I utføringseksempler vises denne Cu-Zn-Sb-baserte legering med tilsats av en eller flere av Sn, Ni og P. Effekten av disse tilsatsene omtales til å være økt korrosjonsbestandighet. Ni omtales også å gi økte mekaniske egenskaper.

JP H0225460 (også publisert som JP S5920811 U) omtaler sikter for vanninntak til fiskeoppdrettstanker og kjølevann for kondenser til varmekraftverk lagd av Cu-Fe-Ni-Mn-legeringer eller Cu-Sn-Zn-legeringer. Sistnevnte legeringer kan ytterligere inneholde P, As, Sb og Ni. Legeringene omtales å ha god korrosjonsbestandighet, mekaniske egenskaper og varmbearbeidingsegenskaper. Tilsatsen av elementene Sn, Ni, P, As, Sb omtales å forbedre korrosjonsbestandigheten.

Oppfinnelsens målsetning

Kultiverings- eller oppdrettsnett henger ned i sjøen. Dersom den mekaniske styrken til nettrådene er for dårlig, vil trådene kunne brytes som følge av sin egen vekt. Oppdrettsnettet påvirkes av bølger og vind og av vandrende fisk som gnir seg mot nettet. Som følge herav blir nettrådene brakt til kontakt (gnidning) med hverandre og til slutt blir de utslitt. I tillegg får nettet gjentatt kontakt med bølger.

Bølgeslagene medfører en erodering av nettrådene slik at trådene blir tynnere (såkalt erosjon-korrosjonsfenomen). Videre korroderer sjøvann metall. Trådene korroderes ved kontakten med sjøvann (heretter benevnt "sjøvannskorrosjon"). I vannlinjen øker sjøvannskorrosjonen som følge av tilstedeværelsen av oksygenkonsentrasjon eller andre elektrokjemiske reaksjoner. Et oppdrettsnett fremstilt av tråd hvor den mekaniske styrken, slitemotstanden, erosjon korrosjonsmotstanden og/eller sjøvannskorrosjonsmotstanden er utilstrekkelig, vil derfor ha en utilfredsstillende levetid.

Selv om det har vært foreslått ulike materialer for bruk i kobbernett, tilfredsstiller kjente kobberlegeringer ikke samtlige av de krav som stilles til oppdrettsnettene hva angår mekanisk styrke, slitemotstand, erosjon-korrosjonsmotstand og sjøvannskorrosjonsmotstand. Eksempelvis vil rent kobberbaserte legeringer ha problemer med styrken, slitemotstanden og erosjon-korrosjonsmotstanden. Cu-Znkobberlegeringer har problemer med slitemotstanden, erosjon-korrosjonsmotstanden og sjøvannskorrosjonsmotstanden, herunder også desinfiseringkorrosjonsmotstanden. Cu-Ni-kobberlegeringer har problemer med slitemotstanden og erosjon-korrosjonsmotstanden (og også med materialkostnadene). Ifølge forsøk gjennomført av oppfinnerne, vil oppdrettsnett fremstilt av kjente kobberlegeringer ha en levetid som er kortere enn eller lik levetiden til jernnett. Selv et nett fremstilt av marin bronse (JIS C4621, CDA C46400, C46500), en kobberlegering med overlegen sjøvannsmotstand, vil bare ha i alt vesentlig samme levetid som jernnett (en levetid på maksimalt omtrent to år). Da et oppdrettsnett fremstilt ved bruk av en kobberlegering betyr bruk av et dyrere materiale enn det som benyttes i et jernnett eller i et syntetisk nett, vil et kobbernett med en slik levetid være tapsbringende, selv om det medfører fordel med hensyn til antigroing og desinfisering og sterilisering. Kobbernettet har ennå ikke vært i praktisk bruk, noe som skyldes dets dårlige totale kostnadseffektivitet, herunder også levetiden, til tross for at det har antigro-, bakteriedrepende- og steriliseringsegenskaper som er overlegne de man finner i oppdrettsnett av jerntypen eller den syntetiske typen.

Det er derfor en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en nettstruktur for bruk i sjøvann, så som et fiskeoppdrettsnett, som har en sterkt bedret varighet, herunder sjøvannsmotstand, med bibehold av de iboende egenskaper, og det er derfor en hensikt å tilveiebringe et Cu-Zn-Snkobberlegeringsmateriale i tråd- eller stangform som egner seg for bruk i nettstrukturen.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Ifølge et første inventivt aspekt, er det tilveiebrakt et Cu-Zn-Sn-kobberlegeringsmateriale i trådform eller stangform, hvilket materiale brukes for tilformingen av en undervanns nettstruktur beregnet for bruk under eller i kontakt med sjøvann, så som et fiskeoppdrettsnett.

Kobberlegeringsmaterialet inneholder 62 til 91 masse% (fordelaktig 63 til 82 masse%, mer fordelaktig 64 til 77 masse%) Cu; og 0,01 til 4 masse% (fordelaktig 0,1 til 3 masse%, mer fordelaktig 0,6 til 3 masse%, mest fordelaktig 0,8 til 2,5 masse%) Sn. Kobberlegeringsmaterialet inneholder i tillegg minst et element X2 valgt fra gruppen bestående av 0,02 til 1,5 masse% (fortrinnsvis 0,05 til 1,2 masse%, mer fordelaktig 0,1 til 1 masse%) Al, 0,05 til 1,5 masse% (fortrinnsvis 0,2 til 1 masse%) Mn og 0,02 til 1,9 masse% (fortrinnsvis 0,01 til 1 masse%) Si.

Kobberlegeringsmaterialet kan valgfritt bestå av ytterligere minst ett element X1 valgt fra gruppen som består av 0,02 til 0,25 masse% (fortrinnsvis 0,03 til 0,12 masse%) As, 0,02 til 0,25 masse% (fortrinnsvis 0,03 til 0,12 masse%) Sb, 0,001 til 0,2 masse% (fortrinnsvis 0,002 til 0,15 masse%, mer foretrukket 0,005 til 0,1 masse%) Mg og 0,01 til 0,25 masse% (fortrinnsvis 0,02 til 0,18 masse%, mer foretrukket 0,025 til 0,15 masse% og mest foretrukket 0,035 til 0,12 masse%) P; resten er Zn og uunngåelige urenheter, og sammensetningen tilfredsstiller forholdet mellom Cu-innhold [Cu], Sn-innhold [Sn], P-innhold [P], totalt X1-innhold [X1] unntatt P, Si-innhold [Si], Al-innhold [Al], og Mn-innhold [Mn] uttrykt i masse%: 62 ≤ [Cu] - 0,5[Sn] - 3[P] – 0,5 [X1], - 3,5[Si], 1,8[Al] [Mn] ≤ 90, og den totale arealandelen for α-fasen og valgfritt γ- og δ-fasene, er 95 til 100%.

Fordelaktig er den totale arealandelen av γ- og δ-fasene 0 til 10% (mer foretrukket 0 til 5% og enda mer foretrukket 0 til 3%).

I denne oppfinnelse referer den gjennomsnittlige kornstørrelsen etter smeltestørkningen til den gjennomsnittlige makroskopiske og/eller mikroskopiske krystallkornstørrelse etter en smeltestørkning gjennomført ved støping eller sveising av kobberlegeringsmaterialet, uten deformeringsbehandling (ekstrudering, valsing, osv.) eller varmebehandling.

Kobberlegeringsmaterialene blir vanligvis tilveiebrakt i en plastisk behandlet form ved hjelp av plastisk behandling (ekstrudering eller valsing og fysikalske deformeringsbehandlinger som kan gjennomføres etter en ekstrudering eller valsing så som trådtrekking, trekking eller valsing), idet et større støpemateriale (eksempelvis en blokk eller barre) tilveiebrakt ved metallstøping tilformes til tråder eller stenger. For eksempel innbefatter slike plastisk behandlede materialer primære plastisk behandlede tråder eller stenger oppnådd ved ekstrudering eller valsing av et støpemateriale og sekundære plastisk behandlede tråder eller stenger oppnådd ved at de primære plastisk behandlede tråder eller stenger trådtrekkes, trekkes eller valses.

I kobberlegeringsmaterialene er Cu og Zn nødvendige for styringen av leveringen av kobberioner fra kobberlegeringsmaterialet under vann, for derved å sikre en styrke som er tilstrekkelig for oppdrettsnett eller lignende, og for å hindre at materialet slites som følge av kontakt med bølger og fisk og kontakt med andre deler av materialet. Disse virkningene kan ikke tilveiebringes på en tilfredsstillende måte dersom Cu-innholdet er mindre enn 62 masse%. Korrosjonsmotstanden blir også dårlig. Et Cu-innhold på mer enn 91 masse% vil ikke kunne gi en tilstrekkelig sjøvannsmotstand, og styrken og slitemotstanden blir dårlig. For at Cu og Zn skal kunne gi en tilstrekkelig styrke, korrosjonsmotstand og sjøvannsmotstand, bør Cuinnholdet innstilles på 62 til 91 masse%. For innstilling av Cu-innholdet må det tas hensyn til de andre elementene i sammensetningen. Særlig gjelder at Cu-innholdets nedre og øvre grenser bør settes under hensyntagen til de nedenfor angitte betraktninger, men avhengig av forholdet mellom Sn-innholdet og Zn-innholdet. Den nedre grensen bør settes slik at det kan oppnås en mer stabil korrosjonsmotstand og erosjon-korrosjonsmotstand og dernest at primærkrystallene vil være i en α-fase under smeltestørkningen og involvert i en peritektisk reaksjon for derved å muliggjøre en kornraffinering under smeltestørkningen. Den øvre grensen bør settes slik at det oppnås en høyere styrke og slitemotstand og at dernest kobberlegeringsmaterialet vil ha en så lav varmedeformeringsmotstand at det kan ekstruderes med liten diameter, på kostnadsbesparende måte når det benyttes varmeekstrudering. Den øvre grensen bør også innstilles slik at den muliggjør en peritektisk reaksjon for ytterligere kornraffinering under smeltestørkningen. I lys av disse betraktninger bør Cu-innholdet settes til 62 til 91 masse%, fortrinnsvis 63 til 82 masse% og mest fordelaktig 64 til 77 masse%. Zn så vel som Cu og Sn er en av de primære bestanddelene i legeringssammensetningen (Cu-Zn-Sn-basert) til kobberlegeringsmaterialene. Zn bidrar til den peritektiske reaksjonen, som raffinerer krystallkornene i legeringen under smeltestørkningen, reduserer legeringens massefeilenergi for derved å fremme flytbarheten til det smeltede metallet og akselerere reduksjonen av smeltepunktet under et trådformingstrinn, og fremmer korrosjonsmotstanden (særlig erosjons-korrosjonsmotstanden) og den mekaniske styrke (strekkstyrke, prøvespenning, slagstyrke, slitemotstand, utmattingsstyrke, osv.) for de resulterende tråder.

I kobberlegeringsmaterialene bidrar Sn i hovedsak til å fremme korrosjonsmotstanden (så som sjøvannsmotstanden). Tilsetningen av 0,01 masse% eller mer Sn fremmer korrosjonsmotstanden, erosjon-korrosjonsmotstanden, slitemotstanden og øker styrken. Et Sn-innhold på mer enn 4 masse% vil derimot ikke gi disse virkninger i samsvar med innholdet. Tvert imot vil et slikt Sn-innhold medføre en degradert støpbarhet (sprekkdannelser, krympekaviteter og porøse krympekaviteter), slik at varmbearbeidelsesevnen og kaldbearbeidelsesevnen degraderes. Når kobberlegeringsmaterialet skal benyttes for fiskeoppdrettsnett, kan styrken til legeringsmaterialet i nettene økes ved å sette Sn-innholdet til 0,1 masse% eller mer. Et høyere Sn-innhold vil ikke bare fremme sjøvannsmotstanden og erosjonkorrosjonsmotstanden i oppdrettsnettmaterialer, men vil også hindre trådene i å bli utslitt under påvirkning av bølger eller lignende. Slitemotstanden økes også overfor den belastning nettet utsettes for når fisk gnir seg mot nettet eller trådene gnir seg mot hverandre. Det skyldes at det på trådoverflatene dannes Sn-rike korrosjonsmotstandsdyktige belegg som hindrer fisk i å få direkte kontakt med trådene og at trådene slites som følge av kontakt med hurtig strømmende sjøvann. Sn vil også utvide det sammensetningsområde hvor den peritektiske reaksjon (effektiv raffinering av krystallkorn under smeltestørkning) kan finne sted. Når Sn-innholdet økes, kan den peritektiske reaksjonen foregå i blandinger som i praksis har et bredt Cu-innholdsområde. Sn-innholdet er derfor fordelaktig 0,6 masse% eller mer, mest foretrukket 0,8 masse% eller mer. Til forskjell muliggjør et Sn-innhold på mer enn 4 masse% at γ- eller δ-fasen, som er en hard fase med et høyere Sn-innhold enn utgangsfasen ( α-fasen), merkbart tilveiebringes med en arealandel på 10% eller mer, men avhengig av Cu- og Zn-innholdene. Som følge herav vil materialet lett være utsatt for bryting under trådtrekkingen og γ-fasen bli selektivt korrodert med tilhørende reduksjon av sjøvannsmotstanden. Dersom nettet gjentatte ganger utsettes for sterke påkjenninger, vil nettet kunne bli utsatt for utmattingsbrudd. Et for høye Sn-innhold medfører således at Sn segregerer betydelig med tilhørende degradering av varmduktiliteten, kaldbearbeidelsesevnen og duktiliteten, men avhengig av Cu- og Zn-innholdene. Størkningstemperaturområdet utvides i samsvar med økningen av Sn-innholdet, med tilhørende degradering av støpbarheten. Som følge av disse betraktninger, bør Sn-innholdet settes til 0,01 til 4 masse%, fordelaktig 0,1 til 3 masse%, mer fordelaktig 0,6 til 3 masse% og mest fordelaktig 0,8 til 2,5 masse% for derved å etablere en egnet andel av γ-fasen i forhold til δfasen. For tilforming av γ-fasen og δ-fasen i et slikt andelsområde, og for smelting og dispergering av Sn så jevnt som mulig, foretrekkes det at legeringsblandingen innstilles slik at sammensetningsverdien Y9 = 0,06[Cu] - [Sn] som utledet fra Cuog Sn-innholdene er 1 til 4,5 (fortrinnsvis 1,5 til 4,2, mer foretrukket 2 til 3,8 og mest foretrukket 2,5 til 3,5).

Elementet X1 (i det minste ett element valgt fra gruppen innbefattende As, Sb, Mg og P) valgfritt inneholdt i kobberlegeringsmaterialene, brukes i hovedsak for å øke korrosjonsmotstanden (særlig desinfisering-korrosjonsmotstanden). Tilsettingen av 0,02 masse% eller mer av Sb eller As øker sjøvannsmotstanden og korrosjonsmotstanden. For at disse elementene skal kunne gi en merkbar økning av korrosjonsmotstanden, blir Sb eller As fortrinnsvis tilsatt i en mengde på 0,03 masse% eller mer. Et Sb- eller As-innhold på mer enn 0,25 masse% vil imidlertid ikke gi denne virkningen i en grad i samsvar med innholdet og vil redusere materialets duktilitet (trådtrekkingsevne). Som følge av denne duktilitetsreduksjonen, bør Sb-innholdet og As-innholdet begge settes ved 0,25 masse% eller mindre. I tillegg, under hensyntagen til varmbearbeidelsesevnen og kaldbearbeidelsesevnen, bør innholdene fordelaktig hver settes ved 0,12 masse% eller mindre. As- og Sb-innholdet bør derfor hver være 0,02 til 0,25 masse%, fortrinnsvis 0,03 til 0,12 masse%.

Råmaterialene i kobberlegeringen innbefatter ofte skrap (brukte varmevekselrør) og skrapet inneholder ofte S (svovel). Ved bruk av skrap inneholdende S som råmaterialer for en legering, vil Mg som element X1 eller X3 fremme flytbarheten til smeltet metall under støping, så vel som økning av korrosjonsmotstanden. Mg kan fjerne S ved at det dannes MgS, som har en mindre negativ innvirkning enn S. Da MgS ikke i vesentlig grad påvirker korrosjonsmotstanden selv om det forblir i den resulterende legeringen, kan Mg hindre degraderingen av korrosjonsmotstanden som resultat av tilstedeværelsen av S i råmaterialet. Ingrediensen S i råmaterialet vil være tilstede i korngrensene og kan derfor korrodere disse. Tilsetningen av Mg kan effektivt hindre korngrensekorrosjon. For å oppnå en slik virkning, bør Mginnholdet settes til 0,001 til 0,2 masse%, fortrinnsvis 0,002 til 0,15 masse%, mer foretrukket 0,005 til 0,1 masse%. P benyttet som X1 bidrar til en økning av sjøvannsmotstanden og en økning av flytbarheten til det smeltede metallet. Disse virkningene oppnås ved et P-innhold på 0,01 masse% eller mer, fortrinnsvis 0,018 masse% eller mer og mer fordelaktig 0,15 masse% eller mer, mest fordelaktig 0,12 masse% eller mer. For mye P kan imidlertid på ugunstig måte påvirke kald- og varmduktilitetene og støpbarheten. Derfor bør P-innholdet settes til 0,25 masse% eller mindre, fordelaktig 0,18 masse% eller mindre, mer fordelaktig 0,15 masse% eller mindre og mest foretrukket 0,12 masse% eller mindre. Innholdet av P benyttet som X1 bør derfor være 0,01 til 0,25 masse%, fordelaktig 0,02 til 0,018 masse%, mer fordelaktig 0,025 til 0,15 masse% og mest foretrukket 0,035 til 0,12 masse%, som i tilfellet hvor P benyttes som en nødvendig ingrediens i kobberlegeringsmaterialer så vel som i, tilsettes X2 som utgjør minst ett element valgt fra gruppen innbefattende Al, Si, Mn og valgfritt Ni, for i hovedsak å øke styrken, flytbarheten, erosjon-korrosjonsmotstanden ved høye flytehastigheter og slitemotstanden. Særlig vil tilsetningen av elementet X2 være fordelaktig når kobberlegeringsmaterialet benyttes som tråd eller stenger for tilforming av sjøvannsnettstrukturer (for eksempel fiskeoppdrettsnett). Ved å tilsette elementet X2, kan slitasjen og rivingen av stengene eller trådene hindres effektivt selv under krevende betingelser (når oppdrettsnettet plasseres på et sted hvor omgivelsesbetingelsene er sterkt påvirket av bølger eller når nettet benyttes for oppdrett av store og hurtig vandrende fisk som treffer nettet kraftig, så som "yellowtail" eller tunfisk). Et sjøvannsnett tilformet av et stort antall tråder (særlig fiskeoppdrettsnett) kan slites eller rives raskt ved påvirkning av sjøvann eller bølger som kommer med stor hastighet, ved kontakt med oppdrettsfisk eller ved at trådene gnis mot hverandre. Al og Si danner begge et sterkt og korrosjonsmotstandsdyktig Al-Sn- eller Si-Sn-belegg på trådoverflatene. Dette belegget fremmer slitemotstanden til trådene og hindrer derved trådslitasje og trådriving i sterk grad. En kombinasjon av Mn og Sn vil også gi et korrosjonsmotstandsdyktig belegg. Særlig kan Mn danne en intermetallisk sammensetning kombinert med Si og bedre slitemotstanden til trådene ytterligere. Mn har derfor i hovedsak en virkning som består at det dannes en intermetallisk sammensetning som hindrer trådslitasje og trådriving. X2 øker flytbarheten til smeltet metall under støpingen og fremmer også slitasjemotstanden. For at X2 skal gi disse virkningene, bør det tilsettes 0,02 masse% eller mer Al eller Si (for Al er 0,05 masse% eller mer foretrukket, og 0,1 masse% eller mer er meget foretrukket; for Si er 0,1 masse% eller mer er foretrukket). Dersom Mn tilsettes, bør Mn-innholdet være 0,05 masse% eller mer (fortrinnsvis 0,2 masse% eller mer). Dersom det imidlertid tilsettes mer enn 1,5 masse% Mn eller Al, så degraderes duktiliteten slik at trådtrekkingen påvirkes negativt. Særlig når det resulterende oppdrettsnettet skal benyttes under de foran nevnte krevende forhold, kan nettmaterialet sprekke eller brytes ved gjentatt bøying eller lignende. For å hindre duktilitetsdegraderingen og den sprekkdannelse eller de brudd som skyldes gjentatt bøying, bør Si-innholdet være 1,9 masse% eller mindre og Al- og Mn-innholdene bør hver være 1,5 masse% eller mindre (for Al er 1,2 masse% eller mindre foretrukket og 1 masse% eller mindre er mest foretrukket; for Si og Mn er 1 masse% eller mindre å foretrekke). Dersom Al benyttes som X2, kan det danne et tett oksidbelegg på overflaten av kobberlegeringen ved egnet varmebehandling (gløding), ved ytterligere økning av durabiliteten. Al-innholdet settes fordelaktig til 0,1 til 1 masse% og varmebehandlingen gjennomføres fortrinnsvis ved en lav temperatur over en lengre tid. Særlig foretrukket er en varmebehandling ved en temperatur på 400 til 470 ºC i fra 30 minutter til 8 timer. Ni-innholdet bør settes til 0,005 masse% eller mer for å øke korrosjonsmotstanden.

Kobberlegeringsmaterialene bør, for oppnåelse av de ønskede nettegenskaper (eksempelvis et fiskeoppdrettsnett) (så som sjøvannsmotstand, slitemotstand, duktilitet, styrke, osv.) tilstrekkelig for bruk under eller i kontakt med sjøvann, legeringsmaterialet ha den foran beskrevne sammensetning og innbefatte α-, γ- og δ-faser med en total arealandel på 95 til 100% (fortrinnsvis 98 til 100%, mer foretrukket 99,5 til 100%). En for stor γ- og/eller δ-fase vil lett medføre at legeringsmaterialet brister under trådtrekkingen, og særlig vil γ-fasen få en selektiv korrosjon som degraderer sjøvannsmotstanden. Selv om γ-fasen øker slitemotstanden og erosjon-korrosjonsmotstanden og δ-fasen øker erosjon-korrosjonsmotstanden, vil tilstedeværelsen av γ- og/eller δ-fasen medføre en degradering av duktiliteten. For å bringe styrken, slitemotstanden og duktiliteten i balanse uten brudd under trådtrekkingen eller uten degradering av sjøvannsmotstanden, har legeringsmaterialet den foran beskrevne sammensetning og fordelaktig settes den totale arealandelen til γ- og δ-fasene til 0 til 10% (fortrinnsvis 0 til 5%, mer foretrukket 0 til 3%). Fasestrukturen kan innbefatte 95 til 100% av α-fase (fordelaktig 98 til 100%, mer foretrukket 99,5 til 100%) og kan inneholde hverken γ- eller δ-fasen (for eksempel kan fasestrukturen i alt vesentlig bare bestå av αfasen eller av α- og β-fasene), avhengig av den plastiske behandling som benyttes for fremstilling av kobberlegeringsmaterialene. Dersom γ-fasen foreligger, foretrekkes det at γ-fasen fraktureres (fortrinnsvis til elliptiske fragmenter med en lengde på 0,2 mm eller mindre) ut fra det synspunkt at man ønsker å minimere den selektive korrosjonen med γ-fasen og duktilitetsdegraderingen. Da en serie av βfasefragmenter vil redusere sjøvannsmotstanden, bør β-fasen av hensyn til sjøvannsmotstanden ikke dannes. Dannelsen av β-fasen vil imidlertid fremme varmbearbeidelsesevnen (særlig ekstruderingsevnen). Derfor er innholdet (arealandelen) av β-fasen fordelaktig 5% eller mindre (fortrinnsvis 2% eller mindre, mer foretrukket 0,5% eller mindre). Dersom sjøvannsmotstanden er særlig viktig, foretrekkes det at fasestrukturen ikke innbefatter β-fasen. Dersom kobberlegeringsmaterialene har en fasestruktur med γ-fase og/eller β-fase, så blir kobberlegeringsmaterialet fordelaktig utsatt for en egnet varmebehandling (for eksempel gløding ved en temperatur på 450 til 600 ºC i 0,5 til 8 timer) for derved å frakturere γ- og βfasene i sfæriske fragmenter. Ved å frakturere γ- og β-fasene i sfæriske fragmenter, kan den negative virkningen som skyldes γ- og β-fasene elimineres så sterkt som mulig. Ved tilstedeværelsen av frakturerte sfæriske γ-fasefragmenter, kan eksempelvis duktilitetsdegraderingen, som skyldes dannelsen av γ-fasen, reduseres mens slitemotstanden økes. Varmebehandlingen gjennomføres for eksempel med en homogeniserende utgløding (varmebehandling ved en temperatur på 450 til 600 ºC og kjøling til 450 ºC) av kobberlegeringsmaterialet eller dets mellomprodukt, fordelaktig med en avsluttende utgløding ved en temperatur på 400 til 470 ºC. Da den kombinerte bruken av Zr og P vil raffinere krystallkornene slik at γ-fasen fraktureres i sfæriske fragmenter, kan γ-fasen dispergeres på en mer jevn måte.

For å oppnå den foran beskrevne fasestruktur i kobberlegeringsmaterialene, bør Sninnholdet kontrolleres i samsvar med andelene av Cu- og Zn-innholdet. Særlig bør innholdet av elementene settes slik at sammensetningsverdiene definert i krav 1 ligger i området fra 62 til 90 (fortrinnsvis 62,5 til 81, mer foretrukket 63 til 76 og mest foretrukket 64 til 74). De nedre grensene settes som beskrevet ovenfor slik at andelene av hovedingrediensene Cu, Sn og Zn vil gi en overlegen sjøvannsmotstand, erosjon-korrosjonsmotstand og slitemotstand. I tillegg, under hensyntagen til kaldtrekkbarheten, duktiliteten, korrosjonsmotstanden og støpbarheten assosiert med γ- og/eller δ-fasen, bør de øvre grensene settes som beskrevet ovenfor. For å sikre disse egenskapene, varieres Sn-innholdet i avhengighet av Cu-innholdet.

Ifølge et andre inventivt aspekt, er det tilveiebrakt en nettstruktur for bruk i sjøvann, hvilken nettstruktur er tilformet av kobberlegeringsmaterialene slik at det for eksempel oppnås et kobbernett med overlegne egenskaper for fiskeoppdrett (antigroegenskaper, bakteriedrepende egenskaper og steriliseringsegenskaper, osv.).

Sjøvannsnettstrukturen ifølge den foreliggende oppfinnelsen består av kobberlegeringstråd eller -stenger fra kobberlegeringsmaterialene. Nettstrukturen tilveiebringes av plastisk bearbeidede, støpebehandlede eller kombinasjonsbehandlede tråder eller stenger som anordnes i en netting- eller gitterstruktur.

Fordelaktig blir sjøvannsnettstrukturen ifølge den foreliggende oppfinnelsen tilformet av tråd av kobberlegeringsmaterialene. Fordelaktig har nettstrukturen en rombisk maskeform med et stort antall tråder som er forbundet med hosliggende tråder i de krummede områdene. Sjøvannsnettstrukturen benyttes i hovedsak som et oppdrettsnett for fisk. Oppdrettsnettet har en ringformet forsterkningsramme langs nettets nedre kant. Denne forsterkningsrammen holder nettformen langs nettets nedre kant og holdes fordelaktig utspent med nedadrettet spenning. Ved bibehold av formen ved hjelp av forsterkningsrammen og spenningsbelastningen, kan trådene hindres så mye som mulig i å gni mot hverandre i de sammenvevde partier.

Armeringsrammen er fordelaktig tilformet av et rør av en kobberlegering som har den samme sammensetning som materialet i nettet (trådene er av kobberlegeringsmaterialene).

I tillegg til selve oppdrettsnettet som fremstilt av kobberlegeringsmaterialene (tråder), kan sjøvannsnettstrukturen ifølge oppfinnelsen være et sjøvannsinntak eller lignende utformet av et av de stangformede kobberlegeringsmaterialene (stenger) på en gitterlignende måte, idet det benyttes sveising eller lignende.

Dersom tråden (nettingråden) i fiskeoppdrettsnettet eller lignende er av kobberlegeringsmaterialene (plastisk behandlede materialer), så prepareres tråden eksempelvis med gjentatt trekking og utglødning av en tråd (diameter: 10 til 25 mm) ved ekstrudering av et støpemateriale (barre, blokk eller lignende) slik at det oppnås en tråd med en diameter på 3 til 4 mm. Trådtrekkingen gjentas flere ganger, alt avhengig av diameterforskjellen mellom den ekstruderte tråden og nettråden (trådtrekkingsprosent).

Kobberlegeringsmaterialene har ekstremt overlegen sjøvannsmotstand og durabilitet sammenlignet med kjente kobberlegeringsmaterialer. I bruk i en sjøvannsnettstruktur som benyttes under eller i kontakt med sjøvann så som et fiskeoppdrettsnett, kan kobberlegeringsmaterialene hindre en korrosjon og slitasje og riving av nettstrukturen under påvirkning av sjøvann, bølger og oppdrettsfisk, slik at derved levetiden til strukturen forlenges. Disse kobberlegeringsmaterialene kan således utvide bruken av sjøvannsnettstrukturer til områder hvor de hittil ikke har vært brukt fordi de totale kostnadene i løpet av levetiden for legeringen har vært for høye. De overlegne egenskapene (antibiotiske egenskaper, antigroegenskaper, osv.) til kobberlegeringen gjør det mulig å bruke disse metallene på en effektiv måte.

I en sjøvannsnettstruktur, særlig et fiskeoppdrettsnett, fremstilt av kobberlegeringsmaterialene, kan durabiliteten som er en svakhet ved de kjente kobbernettene økes vesentlig slik at nettet kan brukes i lengre tid og uten å miste fordelene sammenlignet med de kjente kobbernettene. Ved å benytte fiskeoppdrettsnett fremstilt av kobberlegeringsmaterialene, kan hvilken som helst type større, vandrende fisk oppdrettes på en sunn og økonomisk måte.

Figur 1 viser et frontriss av et fiskeoppdrettsnett i form av en sjøvannsnettstruktur ifølge oppfinnelsen.

Figur 2 viser et snitt etter linjen II-II i figur 1.

Figur 3 viser et utsnitt (forstørret) av oppdrettsnettet.

Figur 4 viser et snitt etter linjen etter linjen IV-IV i figur 1.

I tegningsfigurene har man de følgende henvisningstall:

1: Bæreramme

2: Flottør

3: Fiskeoppdrettsnett (sjøvannsnettstruktur)

3a: Omkrets

3b: Bunn

4: Forsterkningsramme

4a: Rett rør

4b: L-formet rør

5: Vannflaten

6: Nettingtråd (tråd)

6a: Krummet parti (sammenflettet parti)

Figur 1 viser et frontriss av et anlegg med et fiskeoppdrettsnett i form av en sjøvannsnettstruktur ifølge oppfinnelsen og figur 2 er et snitt etter linjen II-II i figur 1. Figur 3 er et forstørret utsnitt av oppdrettsnettet og figur 4 er et tverrsnitt etter linjen IV-IV i figur 1.

Som vist i figur 1 innbefatter anlegget en bæreramme 1, et antall flottører 2 som er festet til bærerammen 1 og et fiskeoppdrettsnett 3 som henger ned fra bærerammen 1. En forstekningsramme 4 er anordnet ved oppdrettsnettet 3 sin nedre kant.

Bærerammen 1 er av metall (for eksempel jern) i form av firkantstål, plate, rør eller lignende, anordnet i en kvadratisk eller rektangulær rammeform. Bærerammen 1 virker også som gangvei for oppdrettspersonellet. Den indre omkretsen til bærerammen 1 har anordninger som holder nettet 3 sin øvre kant. Flottørene 2 er av ekspanderte polystyren og er tilknyttet bærerammen 1 sin bunnflate langs den øvre kantperiferien til nettet 3 på en rektangulær ringmåte. Flottørene 2 holder hele oppdrettsanlegget slik at bærerammen 1 vil flyte i vannflaten 5.

Nettet 3 som består av kobberlegeringstråd 6 som er vevd sammen ved hjelp av en kjent nettmaskin (metallnettmaskin) av den typen som benyttes for fremstilling av stålnett, innbefatter en kvadratisk eller rektangulær rørlignende omkrets 3a hvis øvre kant er forbundet med anordninger på inneromkretsen til bærerammen 1 ved hjelp av vaiere eller lignende, og en kvadratisk eller rektangulær bunn 3b som utgjør den nedre kanten slik det er vist i figurene 1 og 2. Oppdrettsnettet 3 har rombeformede nettmasker tilveiebrakt ved at et større antall tråder 6 er anordnet parallelt og slik at krummede partier 6a i den enkelte tråd 6 er sammenflettet med krummede partier 6a i hosliggende tråder 6, slik det er vist i figur 3. Som nettråd 6 kan det benyttes kobberlegeringsmaterialene (for eksempel det plastisk behandlede materiale A i eksempel 1). Formen (sidelengdene i omkretsen 3a, maskedimensjonene S (se figur 3), osv.) i nettet 3 velges i samsvar med installasjonsstedet, type oppdrettsfisk og oppdrettsforholdene.

Forsterkningsrammen 4 har en kvadratisk eller rektangulær ringstruktur tilformet ved at fire rette rør 4a er sammenkoblet ved hjelp av fire L-formede rør 4b, slik det er vist i figur 4, og forsterkningsrammen er festet til nettet 3 sin nedre kant på en slik måte at forsterkningsrammen strekker seg rundt bunnen 3b. Rørene 4a og 4b er av samme kobberlegering som nettråden 6. Forbindelsen mellom de rette rørene 4a og de L-formede rørene 4b er slik at de muliggjør relativ forskyvning i en viss grad i akseretningen slik at forsterkningsrammen kan følge deformeringer av oppdrettsnettet 3, eksempelvis når dette påvirkes av bølger.

Forsterkningsrammen 4 forsterker nettet 3 sin nedre kant og tjener til å bibeholde nettformen. Størrelsen av oppdrettsnettet 3 opprettholdes således både ved den øvre og den nedre kanten ved hjelp av henholdsvis bærerammen 1 og forsterkningsrammen 4. Nettformen kan derfor opprettholdes uten at den deformeres i for stor grad under påvirkning av bølger, stor fisk eller lignende.

Forsterkningsrammen 4 utøver en nedadrettet kraft på nettet 3 sin omkrets 3a som følge av rammevekten. Forsterkningsrammen 4 virker således som et strekkelement (anker) som reduserer klaringene L (se figur 3) mellom de flettede trådpartier 6a slik at maskene får en jevn og redusert størrelse rundt hele omkretsen av nettet 3. Vekten av forsterkningsrammen 4 velges fortrinnsvis slik at den utøvede spenningspåvirkning vil gi en klaring L på 0,1 til 10 mm (fortrinnsvis 0,5 til 5 mm).

Gnidningen av nettrådene 6 mot hverandre i de sammenflettede partier 6a kan hindres på en effektiv måte ved opprettholdelse av formen til fiskeoppdrettsnettet 3 ved hjelp av bærerammen 1 og forsterkningsrammen 4 og den reduserte klaringen L som spennpåvirkningen med forsterkningsrammen 4 gir. Derved kan man i størst mulig grad redusere den slitasje og den riving som skyldes hosliggende nettråder 6 sine innbyrdes bevegelser. Forsterkningsrammen 4 brukes når den anses påkrevd, men kan utelates i andre tilfeller hvor type oppdrettsfisk og miljøet tilsier at nettet 3 kan brukes uten slik forsterkningsramme 4.

EKSEMPLER

Det ble tilveiebrakt plastisk behandlede materialer i trådform (heretter betegnet som plastisk behandlede tråder A) med sammensetninger som vist i tabell 1: Nr. 101 til 108, nr. 201 til 206, nr. 301 til 305 og nr. 401 til 405. Trådene nr. 101 til 108, trådene nr. 201 til 206 og tråd 405 er referansetråder og ikke del av oppfinnelsen, mens trådene nr. 301 til 305 og trådene nr. 401 til 404 er eksempler på kobberlegeringsmaterialet.

De plastisk behandlede trådene nr. 101 til 108, nr. 201 til 206, nr. 301 til 305 og nr.

401 til 405 ble behandlet som følger. Først ble en sylindrisk barre A-1 med en sammensetning som vist i tabell 1 varmeekstrudert slik at den fremkom som en rund stang A-2 med en diameter på 12 mm. De sammensetninger som inneholdt 68 masse% eller mer Cu, sammensetninger som hadde meget høye varmdeformeringsmotstander, ble formet til sylindriske barrer A-1 med en diameter på 60 mm og en lengde på 100 mm, og ble varmekstrudert slik at det fremkom runde stenger A-2. Varmekstruderingen skjedde ved 850 ºC. De sammensetninger som inneholdt mindre enn 68 masse% Cu ble tilformet som sylindriske barrer A-1 med en diameter på 100 mm og en lengde på 150 mm og ble så ved 800 ºC varmekstrudert slik at det fremkommer runde stenger A-2. Disse runde stengene A-2 ble så kaldtrukket slik at det fremkom en primær tråd A-3 med en diameter på 9 mm. Denne trådtrekkingen ble gjennomført i to trinn: Trekking av en rund stang A-2 til en mellomtråd med en diameter på 10,2 mm; og deretter trekking av mellomtråden slik at det fremkom en primærtråd A-3 med en diameter på 9 mm. Primærtråden A-3 ble oppbevart i en time ved en temperatur på 550 ºC og ble så kaldtrukket slik at det fremkom en sekundærtråd A-4 med en diameter på 6 mm. Sekundærtråden A-4 ble så kaldtrukket slik at det fremkom en tertiær tråd A-5 med en diameter på 4,3 mm. Tertiærtråden A-5 ble utglødet ved 480 ºC i en time og så kaldtrukket, hvorved det ble tilveiebrakt en plastisk behandlet tråd A med en diameter på 4 mm.

I eksempel 2 ble det tilveiebrakt kombinasjonsbehandlede materialer i trådform (heretter benevnt som kombinasjonsbehandlet tråd B) med sammensetninger som vist i tabellene 2 eller 3: Nr. 501 til 528, nr. 601 til 607, nr. 701 til 708 og nr. 801 til 805.

De kombinasjonsbehandlede tråder nr. 501 til 518, nr. 601 til 607, nr. 701 til 708 og nr. 801 til 805 ble alle preparert som følger. Først ble en støpetråd B-1 med en diameter på 6 mm og med en sammensetning som vist i tabell 2 eller 3 utsatt for en kontinuerlig støping med en lav hastighet (1 m/minutt) i en støpeinnretning som innbefatter en smelteovn (inngangsmengde: 60 kg) og en horisontal, kontinuerlig støpemaskin. Støpingen ble foretatt kontinuerlig med grafitt og med tilsetning av elementer for oppnåelse av en gitt sammensetning. Deretter ble tråden B-1 kaldtrukket slik at det fremkom en primærtråd B-2 med en diameter på 4,3 mm. Denne trådtrekkingen ble gjennomført i to trinn: Trekking av tråden B-1 til en mellomtråd med en diameter på 5 mm; og en ytterligere trekking av denne mellomtråden til en primærtråd B-2 med en diameter på 4,3 mm. Primærtråden ble utglødet ved 480 ºC i en time og så utsatt for kaldtrekking. Det ble derved oppnådd en kombinasjonsbehandlet tråd B med en diameter på 4 mm.

I et sammenligningseksempel 1 ble det tilveiebrakt tråder nr. 1001 til 1006 med en diameter på 4 mm (heretter betegnet som første sammenligningseksempeltråder C) med sammensetninger som vist i tabell 4 og med samme fremstillingsmåte som i tilfellet med de plastisk behandlede tråder A i eksempel 1. Disse første sammenligningseksempeltråder C ble preparert for sammenligning med kobberlegeringsmaterialene. I tråd nr. 1003 oppsto det en stor feil (sprekk) under tilformingen av primærtråden A-3 og det ble derfor ikke oppnådd noen anvendbar tråd C.

I sammenligningseksempel 2 ble det tilveiebrakt kombinasjonsbehandlede tråder nr.

2001 til 2013 og nr. 2501 til 2505 med diameter på 4 mm (heretter betegnet som andre sammenligningseksempeltråder D) med sammensetninger som vist i tabell 5 og med samme fremstillingsprosess som i forbindelse med de kombinasjonsbehandlede tråder B i eksempel 2. Disse andre sammenligningseksempeltråder D ble preparert for sammenligning. Trådene nr. 2501 til 2505 inneholdt de samme elementene som trådene nr. 501 til 505, med unntak av at det ikke ble tilsatt de krystallkornraffinerende elementene Zr og P. I trådene 2009 og 20011 oppsto det store feil under tilformingen av primærtråder B-2. I trådene nr. 2010, 2012 og 2502 til 2505 oppsto det store feil under tilformingen av støpetrådene B-1. Det ble således ikke oppnådd andre sammenligningseksempeltråder D med disse numrene. Trådene 2001, 2002, 2005 og 2013 ga imidlertid andre sammenligningseksempeltråder D fordi de sprekkene som oppsto i de primære trådene B-2 ikke var så store.

De resulterende trådene A, B, C og D ble utsatt for strekkprøver og bøyeprøver for undersøkelse av de mekaniske egenskapene.

Strekkprøven ble gjennomført for måling av strekkstyrken (N/mm<2>), forlengelsen (%) og utmattingsstyrken (N/mm<2>) for trådene A, B, C og D, idet det ble benyttet et Amsler universelt testapparat. Resultatene er vist i tabellene 6 til 10. For nr. 1003, 2009, 2010, 2011, 2012 og 2502 til 2505, som ikke ga egnede tråder C og D, ble strekkprøven og de etterfølgende prøver ikke gjennomført.

I bøyeprøven ble hver tråd A, B, C og D anordnet vertikalt og fiksert på midten og ble deretter gjentatte ganger utsatt for bøyinger helt til det krummede partiet sprakk. På denne måten ble durabiliteten med hensyn til gjentatte deformasjoner undersøkt. Den enkelte bøying ble gjennomført slik at den øvre delen ble bøyd horisontalt med en bøyeradius på 6 mm, hvoretter tråden ble brakt tilbake til den vertikale tilstanden. Det ble så foretatt en bøying i den motsatte horisontale retningen og deretter tilbake til den vertikale tilstanden. Resultatene er vist i tabellene 6 til 10.

I tillegg ble trådene A, B, C og D utsatt for de nedenfor angitte sjøvannsmotstandsprøver I til IV og de desinfiserings-korrosjonsmotstandsprøver som er spesifisert i ISO 6509 for derved å undersøke korrosjonsmotstanden og sjøvannsmotstanden.

I sjøvannsmotstandsprøvene I til IV ble erosjon-korrosjonsprøven gjennomført slik at en prøveløsning (30 ºC) ble sendt ut med en strømningshastighet på 11 m/s mot prøvestykkene av trådene A, B, C og D. Prøveløsningen ble sendt ut fra en dyse som hadde en boring på 1,9 mm og var anordnet i en retning perpendikulært på trådaksene. Etter en viss tid T, ble korrosjonsvekttapet (mg/cm<2>) målt. Prøveløsningen var: 3% saltløsning for sjøvannsmotstandsprøvene I og II; en blandet løsning av CuCl2·H2O (0,13 g/l) i 3% saltløsning for sjøvannsmotstandsprøven III; og 3% saltløsning inneholdende glassperler (5 volum%) med en gjennomsnittlig diameter på 0,115 mm i sjøvannsmotstandsprøven IV. Korrosjonsvekttapet ble definert som forskjellen pr kvadratcentimeter (mg/cm<2>) mellom vektene av prøvestykkene før prøven og etter behandlingen med prøveløsningen i løpet av en tid T. Denne tiden T var: 96 timer for sjøvannsmotstandsprøvene I og III; 960 timer for sjøvannsmotstandsprøvene II; og 24 timer for sjøvannsmotstandsprøven IV.

Resultatene av sjøvannsmotstandsprøvene I til IV er vist i tabellene 6 til 10.

I desinfiserings-korrosjonsmostandsprøven ifølge ISO 6509, ble prøvestykker av trådene A, B, C og D fiksert i en fenolharpiks slik at prøvestykkenes eksponerte overflater var anordnet perpendikulært på ekspansjons- og kontraksjonsretningen. Overflatene på prøvestykkene ble slipt med smergelpapir opptil nr. 1200. Deretter ble prøvestykkene renset med ultralyd i rent vann og deretter tørket. De på denne måten tilveiebrakte korroderte testprøver ble nedsenket i en løsning bestående av 1,0% kobber(II)kloriddihydrat (CuCl2·2H2O) og lå der i 24 timer ved 75 ºC. Deretter ble prøvestykkene tatt ut av løsningen og den maksimale desinfiseringskorrsjonsdybden ( μm) ble målt. Resultatene er vist i tabellene 6 til 10.

Fasestrukturene i trådene A, B, C og D ble analysert for derved å måle arealandelene (%) til α-, γ- og δ-fasene. Det ble tatt fasestrukturbilder med en forstørrelse på 200 ganger ved hjelp av et optisk mikroskop som var binarisert med et bildebehandlingsprogram "WinROOF" og arealandelen til hver fase ble bestemt. Arealandelen til hver fase ble målt i tre bilder og gjennomsnittet ble definert som arealandelen til fasen. Resultatene, som er vist i tabellene 1 til 4, antyder at den foran beskrevne fasestrukturen er nødvendig for de angitte egenskaper.

De gjennomsnittlige kornstørrelsene ( μm) i trådene B og D etter smeltestørkningen ble målt. Skjærflaten på støpetråden B-1 ble behandlet med salpetersyre og den gjennomsnittlige kornstørrelsen i den makroskopiske strukturen på den etsede overflaten ble målt med en forstørrelse på 7,5. Denne målingen ble gjennomført i samsvar med de metoder som benyttes for estimering av gjennomsnittlig kornstørrelse i kobberprodukter som spesifisert i JIS H0501. Med hensyn til krystallkorn med en diameter på omkring 0,5 mm eller mer, ble overflaten etset med salpetersyre og studert med en forstørrelse på 7,5. For krystallkorn med en diameter på mindre enn 0,1 mm, ble overflaten etset med en blandet løsning av hydrogenperoksidløsning og ammoniakkvann og undersøk under en forstørrelse på 75 ved hjelp av et optisk mikroskop. Resultatene er vist i tabellene 7, 8 og 10.

Som vist i tabellene 6 til 10, har kobberlegeringsmaterialene i henhold til oppfinnelsen, tråden A, overlegen korrosjonsmotstand og sjøvannsmotstand sammenlignet med sammenligningseksempeltrådene C og D, og de har også overlegne mekaniske egenskaper så som strekkstyrke og durabilitet med hensyn til gjentatt deformasjon. Trådtrekkingsevnen til trådene A, B, D og C ble evaluert i samsvar med de nedenfor angitte kriterier. For trådene A og C, når den primære tråd A-3 (diameter 9 mm) uten sprekker ble oppnådd med utgangspunkt i en rund stang A-2 (diameter 12 mm) ved hjelp av en enkel trådtrekking (rate omtrent 44%), ble trådtrekkingsevnen anslått til å være god. Primærtråden A-3 uten sprekker kunne ikke oppnås med en enkelt trådtrekking, men ble tilveiebrakt ved trådtrekking (to ganger) av eksempel 1 eller sammenligningseksempel 1. Trådtrekkingsevnen ble fastslått som ordinær. Primærtråden A-3 uten sprekker kunne ikke oppnås med trådtrekkingen (to ganger) av eksempel 1 eller sammenligningseksempel 1, og trådtrekkingsevnen ble anslått til å være dårlig. For trådene B og D, når primærtråd B-2 (diameter 4,3 mm) uten sprekker ble oppnådd med utgangspunkt i støpetråden B-1 (diameter 6 mm) med en enkelt trådtrekking (rate omtrent 49%), ble trådtrekkingsevnen anslått å være god. Den primære tråd B-2 uten sprekker kunne ikke oppnås med en enkelt trådtrekking, men ble tilveiebrakt ved trådtrekking (to ganger) av eksempel 2 eller sammenligningseksempel 2. Trådtrekkingsevnen ble bestemt som ordinær. Primærtråden B-2 uten sprekker kunne ikke oppnås med trådtrekking (to ganger) av eksempel 2 eller sammenligningseksempel 2, og trådtrekkingsevnen ble anslått som dårlig. Resultatene er vist i tabellene 6 til 10. I disse tabellene er tråder med god trekkingsevne angitt som "god"; tråder med ordinær trådtrekkingsevne er vist som "grei"; og tråder med dårlig trådtrekkingsevnen er vist som "dårlig".

Støpbarheten til trådene B og D ble evaluert ved hjelp av en støpeevneprøve. I støpeevneprøven ble støpetråden B-1 utsatt for kontinuerlig støping under de samme betingelser som i eksempel 2 eller sammenligningseksempel 2, i tre trinn med støpehastigheter på 3 m/minutt, 1,8 m/minutt og 1 m/minutt. Hvorvidt støpeevnen var god eller ikke, ble bestemt avhengig av den støpehastighet ved hvilket støpetråden B-1 ikke hadde noen feil. Resultatene er vist i tabellene 7, 8 og 10. Når støpetråden B-1 uten feil ble oppnådd med høyhastighetsstøping 3 m/minutt, ble støpeevnen bestemt som utmerket og er vist som "utmerket". Når det ikke ble oppnådd støpetråd B-1 uten feil med høyhastighetsstøping, men slik tråd ble oppnådd med støping med middels hastighet, 1,8 m/minutt, ble støpeevnen anslått til å være god og er vist som "god". Når en støpetråd B-1 uten feil ikke ble oppnådd hverken med støping med høy hastighet eller med middels hastighet, men ble oppnådd med støping med lav hastighet, 1 m/minutt, ble støpeevnen fastslått til å være ordinær og er vist som "grei". Når det selv med støping med lav hastighet (1 m/minutt) ikke ble oppnådd en støpetråd B-1 uten feil, ble støpeevnen bestemt som dårlig og er angitt som "dårlig". De tråder hvis støpeevne ble anslått som dårlig (vist som "dårlig"), ble ikke utsatt for støpeevneprøven, men støpeevneprøven ble evaluert i avhengighet av støpetilstanden i prosessen for fremstilling av trådene B og D i eksempel 2 eller sammenligningseksempel 2. Når det i støpetrinnet (støping med lav hastighet ved 1 m/minutt) ikke ble oppnådd støpetråd B-1 uten feil, ble støpeevnen bestemt til å være dårlig, uten gjennomføring av evalueringen.

I tabellene 6 til 10 fremgår det at kobberlegeringsmaterialene i henhold til oppfinnelsen, tråden A, har overlegen trådtrekkingsevne relativt sammenligningseksempeltrådene C og D. Det er også vist at kobberlegeringsmaterialene eller trådene A ikke bare har overlegen trådtrekkingsevne, men også overlegen støpeevne som følge av de raffinerte krystallkornene.

I eksempel 3 ble det tilveiebrakt et kvadratisk oppdrettsnett 3 (se figurene 1 til 3) med en sidelengde på 9 m og en dybde (lengde i vertikalretningen) på 5 m. Nettet ble fremstilt med de plastisk behandlede tråder A fra eksempel 1 eller med de kombinasjonsbehandlede tråder B fra eksempel 2, og det ble tilveiebrakt en nettstruktur med rombeformede masker (S: 40 mm). De plastisk behandlede tråder nr. 405 ble brukt i oppdrettsnett nr. 1. De kombinasjonsbehandlede tråder nr. 520, 525 og nr. 704 ble brukt i henholdsvis oppdrettsnett nr. 2, 3 og 4, som vist i tabell 11.

I sammenligningseksempel 3 ble det tilveiebrakt oppdrettsnett nr. 5 og 6 med den samme formen som i eksempel 3 og det ble brukt de første sammenligningseksempeltråder nr. 1004 og 1005, som vist i tabell 11.

Anlegg som vist i figur 1 ble utført med oppdrettsnett nr. 1 til 6. Fort hvert nettnummer ble det tilveiebrakt to oppdrettsnett beregnet for oppdrett av "yellowtail" eller laks. Forsterkningsrammen 4 (se figurene 1 og 4) med en vekt på omtrent 2000 kg ble tilknyttet de enkelte nett nr. 1 til 6 på en slik måte at klaringen L mellom de sammenvevde partier 6a var gjennomsnittlig omtrent 2 mm.

Fisken ("yellowtail" og laks) ble dyrket i en fiskefarm i de enkelte nett. Etter et år ble det maksimale trådtykkelsestapet (mm) i nettene nr. 1 til 6 bestemt.

Trådtykkelsestapet ble målt på 10 tilfeldig valgte steder (målesteder) i hvert avsnitt av hjørnet (hjørner i dybdeområdet) i omkretsen 3a i dybdeområdet (området fra 10 cm til 30 cm under vannflaten), i områder utenom omkretshjørnene i dybdeområdet (omkretsen i dybdeområdet), i omkretsen 3a (omkretsområdet under dybdeområdet) og i bunnen 3b. Maksimalverdier av de målte ble definert som et maksimalt trådtykkelsestap. Resultatene er vist i tabell 11. Trådtykkelsestapet ble beregnet ved å trekke tykkelsen i hvert målested etter et år fra den opprinnelige tykkelsen (4 mm) på målestedet.

Som vist i tabell 11, har oppdrettsnettene nr. 1 til 4 i eksempel 3 et mye mindre trådtykkelsestap på hvert målested enn tilfellet er for oppdrettsnettene nr. 5 og 6 ifølge sammenligningseksempel 3, til tross for en kort prøvetid (et år). Det er derfor påvist at oppdrettsnett ifølge eksempel 3 har en overlegen durabilitet. I tillegg fant man etter et år knapt vedheft av marine organismer så som skjell, på oppdrettsnettene nr. 1 til 6.

H

in in s

Tabell 3

insufficientOCRQuality for page 24

Tabell 6

5

10

15

344238

25

ir>

H

in

Claims

PATENTKRAV

1. Kobberlegeringsmateriale i tråd- eller stangform for tilforming av en nettstruktur for bruk i sjøvann, hvilket kobberlegeringsmateriale innbefatter:

62 til 91 masse% Cu,

0,01 til 4 masse% Sn,

minst ett element X2 valgt fra gruppen bestående av:

0,02 til 1,5 masse% Al,

0,05 til 1,5 masse% Mn,

0,02 til 1,9 masse% Si, og

valgfritt, minst ett element X1 valgt fra gruppen bestående av:

0,02 til 0,25 masse% As,

0,02 til 0,25 masse% Sb,

0,001 til 0,2 masse% Mg, og

0,01 til 0,25 masse% P,

resten er Zn og uunngåelige urenheter,

og sammensetningen tilfredsstiller forholdet mellom Cu-innhold [Cu], Sninnhold [Sn], P-innhold [P], totalt X1-innhold [X1] unntatt P, Si-innhold [Si], Al-innhold [Al] og Mn-innhold [Mn] uttrykt i masse%: 62 ≤ [Cu] - 0,5[Sn] -3[P] – 0,5 [X1], - 3,5[Si], 1,8[Al] [Mn] ≤ 90, og den totale arealandelen for α-fasen og valgfritt γ- og δ-fasene, er 95 til 100%.

2. Kobberlegeringsmateriale ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at kobberlegeringsmaterialet ytterligere inneholder 0,005 til 0,5 masse% Ni, og at sammensetningen tilfredsstiller forholdet mellom Cuinnhold [Cu], Sn-innhold [Sn], P-innhold [P], totalt X1-innhold [X1] unntatt P, Siinnhold [Si], Al-innhold [Al], Mn-innhold [Mn] og Ni-innhold [Ni] uttrykt i masse%: 62 ≤ [Cu] - 0,5[Sn] - 3[P] – 0,5 [X1], - 3,5[Si], 1,8[Al] [Mn] [Ni] ≤ 90.

3. Kobberlegeringsmateriale ifølge ethvert av kravene 1 og 2,

k a r a k t e r i s e r t v e d at fasestrukturen har en total arealandel for γ- og δfasene på 10% eller mindre.

4. Kobberlegeringsmateriale ifølge krav 3,

k a r a k t e r i s e r t v e d at Cu-innholdet [Cu] og Sn-innholdet [Sn] tilfredsstiller 1 ≤ 0,06[Cu] - [Sn] ≤ 4,5 uttrykt i masse%.

5. Kobberlegeringsmateriale ifølge ethvert av kravene 1, 2, 3 og 4,

k a r a k t e r i s e r t v e d at kobberlegeringsmaterialet er en plastisk behandlet tråd eller stang som fremstilt ved plastisk behandling av et støpemateriale.

6. Nettstruktur for bruk i sjøvann innbefattende kobberlegeringsmaterialet i trådeller stangform ifølge ethvert av kravene 1, 2, 3, 4, og 5, , hvilket kobberlegeringsmateriale er tilformet som et nett eller et gitter.

7. Nettstruktur for bruk i sjøvann ifølge krav 6,

k a r a k t e r i s e r t v e d at kobberlegeringsmaterialet er en bølget tråd med krummede partier og at nettstrukturen har rombeformede masker tilveiebrakt ved at et større antall av de bølgeformede trådene er anordnet innbyrdes parallelt og slik at hosliggende bølgeformede tråder er samflettet med hverandre i de krummede partiene.

8. Nettstruktur for bruk i sjøvann ifølge krav 7,

k a r a k t e r i s e r t v e d at nettstrukturen brukes som et fiskeoppdrettsnett.

9. Nettstruktur for bruk i sjøvann ifølge krav 8,

k a r a k t e r i s e r t v e d at fiskeoppdrettsnettet innbefatter en forsterkningsramme festet langs nettets nedre kant på en ringformet måte og at forsterkningsrammen holder formen til nettets nedre kant og utøver en nedadrettet strekkvirkning på nettet.

10. Nettstruktur for bruk i sjøvann ifølge krav 9,

k a r a k t e r i s e r t v e d at forsterkningsrammen er tilformet av et rør fremstilt av samme kobberlegering som det materialet som utgjør nettet.