Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von harten bzw. halbharten Installationsrohren aus Kupfer

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von auf Endabmessung gezogenen harten bzw. halbharten Rohren aus phosphordesoxidiertem Kupfer durch Reinigung der Rohrinnenfläche von Schmier­mittelrückständen.
Die Reinigung erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Rohre zur Verbrennung der Schmiermittelrückstände maxi­mal auf eine Temperatur erwärmt werden, die unterhalb der unteren Grenze des Rekristallisationsbereichs für die Rohre liegt, wobei im Rohrinneren eine oxidierende Atmosphäre vorliegt.
Mit dieser Erwärmung der harten bzw. halbharten Rohre ist nicht nur eine Verbrennung der Schmiermittelrückstände möglich, sondern es wird gleichzeitig ein ausreichender Kupferoxidfilm erzielt, der zur Verhinderung der Korrosion beiträgt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Nahtlos gezogene Rohre aus phosphordesoxidiertem Kupfer werden als harte Stangenrohre und als weichgeglühte, ins­besondere zu Ringen, gewickelte Rohre produziert und in großem Umfang für die Herstellung von Kalt- und Warmwasser­leitungen im Hochbau verwendet.

[0003] Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Korrosionsbeständigkeit der Rohre wesentlich verbessert wird, wenn die vom Rohr­ziehen stammenden Schmiermittelrückstände weitgehend entfernt werden.

[0004] Bei weichgeglühten Rohren sind hierfür eine Reihe von Ver­fahren bekanntgeworden (vgl. beispielsweise DE-PS 3.003.228).

[0005] Bei harten Rohren hat man bisher versucht, den Schmier­mittelfilm durch Lösungsmittelbehandlung zu entfernen. Diese Behandlung war allerdings nicht ausreichend; denn bei einer Wärmebehandlung der Rohre auf der Baustelle, insbesondere beim Hartlöten oder Warmbiegen, treten an den behandelten Stellen gelegentlich Korrosionserschei­nungen auf, wenn die Qualität des Wassers dementsprechend ist.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von harten bzw. halbharten Rohren anzugeben.

[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohre zur Verbrennung der Schmiermittelrückstände maximal auf eine Temperatur erwärmt werden, die unter­halb der unteren Grenze des Rekristallisationsbereichs für die Rohre liegt, wobei im Rohrinneren eine oxidie­rende Atmosphäre vorliegt.

[0008] Es hat sich überraschend gezeigt, daß mit dieser Erwärmung der harten bzw. halbharten Rohre eine Verbrennung des Schmiermittelfilms möglich ist und gleichzeitig ein aus­reichender Kupferoxidfilm (Cu₂0) erzielt wird, der zur Verhinderung der Korrosion beiträgt. Die Rohre sind also auf eine Temperatur zu erwärmen, die mindestens so hoch ist, daß eine Verbrennung der Schmiermittelrückstände möglich ist, und die andererseits unterhalb der unteren Grenze des Rekristallisationsbereichs liegt.

[0009] Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Temperatur für die Erwärmung entsprechend der Ent­festigungskurve für Kupfer gewählt. Zur Erläuterung ist in der Abbildung der prinzipielle Verlauf einer Entfesti­gungskurve (Härte als Funktion der Temperatur) dargestellt. Der Rekristallisationsbereich setzt - wie allgemein be­kannt - zu Beginn des Steilabfalls der Kurve ein (= untere Grenze des Rekristallisationsbereichs). Der Verlauf der Kurve ist insbesondere stark abhängig vom Ziehgrad der Rohre und von der Dauer der Erwärmung. So setzt bei­spielsweise bei zunehmendem Ziehgrad der Beginn der Rekristallisation bereits bei niedrigeren Temperaturen ein.

[0010] Durch die Wahl der Maximaltemperatur unterhalb der unteren Grenze des Rekristallisationsbereichs ist also sichergestellt, daß der harte bzw. halbharte Zustand der Rohre erhalten bleibt.

[0011] Es empfiehlt sich, die Rohre auf 250 - 350 ° C zu erwärmen.

[0012] Die Erwärmung der Rohre kann bei höheren Temperaturen er­folgen, sofern die Rohre erfindungsgemäß Zusätze von ins­gesamt maximal 0,1 % Eisen, Kobalt, Nickel, Zink, Aluminium, Blei, Chrom, Kadmium, Magnesium, Mangan, Titan, Zinn und/­oder Zirkon enthalten (Angabe in Gewichtsprozent).

[0013] Durch diese Zusätze wird die untere Grenze des Rekristalli­sationsbereichs zu höheren Temperaturen verschoben, d.h., es ist eine beschleunigte Verbrennung des Schmiermittelfilms bei höheren Temperaturen möglich, ohne daß ein Härteverlust eintritt. Durch diese Zusätze werden Temperaturerhöhungen von etwa 30 - 40 ° C ermöglicht.

[0014] Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Rohre bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 40 bis 80 m/min erwärmt.

[0015] Sofern die Erwärmung bei ruhender Luft nicht ausreichend ist, wird dem Rohrinneren vorzugsweise ein sauerstoffhalti­ges Gas in einer solchen Menge zugeführt, daß sie zur vollständigen Verbrennung der Schmiermittelrückstände aus­reicht. Dabei empfiehlt es sich, Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft in das Rohrinnere einzuleiten.

[0016] Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert:

[0017] Zur Untersuchung standen sechs auf die Endabmessung 15 x 1 mm gezogene Rohre aus phosphordesoxidiertem Kupfer in Form von Großringen der Länge 650 m zur Verfügung. Die Rohre mit einem Rest-Schmiermittelgehalt von 0,06 bis 0,08 mg C/dm² wurden mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 50 m/min durch eine Strecke zur Widerstandserwärmung geführt und auf die Temperaturen gemäß folgender Tabelle I erwärmt. Die Erwärmung erfolgte bei Luft bzw. nach der Auffüllung der Großringe mit einem Sauerstoff/Stickstoff-Gemisch 50 % 0₂/50 % N₂.

[0018] In der Tabelle II sind die an den Rohren gemessenen Festig­keitswerte (Brinell-Härte HB) und Rückstandswerte aufgeführt.

[0019] Es zeigt sich, daß bei der durchgeführten Erwärmung der Rohre nicht nur der harte bzw. halbharte Zustand der Rohre erhalten bleibt, sondern auch der Restkohlenstoffgehalt unter der üblicherweise geforderten Grenze von 0,06 mg C/dm² liegt. An den untersuchten Rohren wurden außerdem dünne Oxidfilme (Cu₂O) festgestellt, die ebenfalls für eine gute Korrosionsbeständigkeit verantwortlich sind.

Ansprüche

1. Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von auf Endabmessung gezogenen harten bzw. halbharten Rohren aus phosphordesoxidiertem Kupfer durch Reinigung der Rohrinnenfläche von Schmiermittelrückständen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohre zur Verbrennung der Schmiermittelrück­stände maximal auf eine Temperatur erwärmt werden, die unterhalb der unteren Grenze des Rekristallisations­bereichs für die Rohre liegt, wobei im Rohrinneren eine oxidierende Atmosphäre vorliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur für die Erwärmung entsprechend der Entfestigungskurve für Kupfer gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohre auf 250 - 350 ° C erwärmt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß Rohre mit Zusätzen von insgesamt maximal 0,1 % Eisen, Kobalt, Nickel, Zink, Aluminium, Blei, Chrom, Kadmium, Magnesium, Mangan, Titan, Zinn und/oder Zirkon auf höhere Temperaturen erwärmt werden als Rohre ohne Zusätze.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohre im kontinuierlichen Durchlauf bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 40 bis 80 m/min erwärmt werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Rohrinneren ein sauerstoffhaltiges Gas in einer solchen Menge zugeführt wird, daß sie zur vollständigen Verbrennung der Schmiermittelrückstände ausreicht.

7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß Luft in das Rohrinnere eingeleitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit Sauerstoff angereicherte Luft in das Rohrinnere eingeleitet wird.

Zeichnung