高耐蚀性铜管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高耐蚀性铜管，特别是涉及适用于空调设备、冷冻设备中的传热管、冷 媒配管等的铜管。
【背景技术】
[0002] 迄今，空调设备的传热管、冷冻设备的冷媒配管等主要使用在耐蚀性、钎焊性、导 热性和弯曲加工性等方面发挥优异的特征的磷（P)脱氧铜管（JIS-H3300-C1220T)。
[0003] 但是发现，在这种空调设备、冷冻设备中使用的磷脱氧铜管有可能产生自管表面 在管壁厚方向以蚁巢状进展的异常的腐蚀、所谓蚁巢状腐蚀。关于该蚁巢状腐蚀，以甲酸、 乙酸之类低级羧酸作为腐蚀介质，在湿润环境中产生，另外即使在1，1，1-三氯乙烷等氯系 有机溶剂、某种润滑油、甲醛等存在的环境下，也确认同样的腐蚀的产生。特别是已知作为 空调设备、冷冻设备中的引起结露的管路使用的情况下，上述腐蚀的产生显著。并且，这种 蚁巢状腐蚀若其产生则腐蚀的进展速度快，短时间内就进展至贯通铜管，引起不能使用设 备的问题。
[0004] 因此，日本特开平6-122932号公报中提出了一种耐蚀性高强度铜管，其含有P: 0. 0025~0.Olwt%，剩余部分由Cu和通常的杂质组成或者进而氧浓度为20wtppm以下，由 此可知能够提高对于蚁巢状腐蚀的耐蚀性。即，因此对于P含量极少的无氧铜管而言，蚁巢 状腐蚀得到抑制，所以想要降低磷脱氧铜管中的P的含量来与磷脱氧铜管相比实现对于蚁 巢状腐蚀的耐蚀性的提高。
[0005] 但是，对于这种降低P含量的铜管仍然不可期待得到能够比得上无氧铜管的程度 的对于蚁巢状腐蚀的耐蚀性。因此，期待开发即使在苛刻的腐蚀环境下、与迄今公知的铜管 相比对于蚁巢状腐蚀的耐腐蚀性也更高的铜管。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开平6-122932号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010] 在此，本发明是以上述事情为背景而提出的，其目的在于，提供对于蚁巢状腐蚀、 可以发挥更高的耐蚀性的能够适用于空调设备、冷冻设备的防蚀性优异的铜管，另外也有 利地提高使用这种铜管构成的设备的寿命。
[0011]用于解决问题的方案
[0012] 因此，本发明人等对于用于空调设备、冷冻设备等的铜管中的蚁巢状腐蚀进行深 入研究，结果发现，可以在实用上有利地得到与以往的包括磷脱氧铜的管材相比、在P含 量大的范围内能够更进一步提高对于蚁巢状腐蚀的耐蚀性的铜管的事实，从而完成了本发 明。
[0013] S卩，本发明基于这样的发现，其主旨在于一种高耐蚀性铜管，其特征在于，P(磷） 以0. 05~1. 0重量％的比率含有，剩余部分由Cu(铜）和不可避免的杂质组成。
[0014] 总之，本发明中，相对于以往的磷脱氧铜管为0. 015~0. 040重量％程度的P含 量，规定量比此更多，形成0. 05~1. 0重量％的P含量的铜管，由此能够显著提高对于蚁巢 状腐蚀的耐蚀性、特别是这种耐蚀性比以往的无氧铜管更优异是令人惊讶的。
[0015] 需要说明的是，上述本发明的高耐蚀性铜管的优选方式之一中，前述P含量为 0. 10重量％以上，另外，优选方式的另外之一中，前述P含量为0. 15重量％以上。
[0016] 另外，根据本发明的高耐蚀性铜管的优选方式之一，前述P含量为0. 8重量％以 下，并且根据另外的优选方式之一，前述P含量为〇. 5重量％以下。
[0017] 进而，本发明的高耐蚀性铜管的优选方式的另外之一中，前述不可避免的杂质的 含量总量为0. 05重量％以下。
[0018] 并且，本发明的主旨也在于，包括上述高耐蚀性铜管的空调设备中的传热管、冷冻 设备中的冷媒管。
[0019] 发明的效果
[0020] 根据本发明，能够提供在对于蚁巢状腐蚀的耐蚀性方面、能够发挥比迄今公知的 铜管更优异的防蚀性的实用的铜管，另外，通过使用这种铜管作为空调设备的传热管、冷冻 设备的冷媒配管等，能够进一步提高这些设备的寿命。
【附图说明】
[0021] 图1为表示实施例中使用的耐蚀性试验装置的概要的截面说明图。
[0022] 图2为表示实施例中得到的铜管的P含量与最大腐蚀深度的关系的图。
【具体实施方式】
[0023] 而本发明的高耐蚀性铜管中，在构成为其P含量为0.05~1.0重量％、与以往的 铜管相比P(磷）以高浓度含有方面具有大的特征。于是认为，通过这种高浓度的P的含 有，铜管的腐蚀形态自在管轴垂直方向（管壁厚贯通方向）进展的选择性的腐蚀形态过渡 到在管轴水平方向（在管表面扩展的方向）进展的表面腐蚀形态，特别是通过使得P含量 为0. 10重量％以上、进而为0. 15重量％以上，上述选择性的腐蚀形态的产生得到有效抑制 或阻止，并且与以往的铜管相比能够发挥显著的耐蚀性。
[0024] 然而若上述铜管中的P含量减少至0. 05重量％，则虽然引起选择性的腐蚀形态， 但是其腐蚀速度与以往的铜管相比能够得到有效抑制，发现对于蚁巢状腐蚀的耐蚀性，由 此本发明中，使得P含量为0. 05重量％以上。另一方面，即使P含量超过1. 0重量％、对于 蚁巢状腐蚀的耐蚀性也几乎没有变化，反而在制造铜管时，加工性降低，引起裂纹等问题， 由此P含量上限需要止于1. 0重量％。另外，上述P含量优选为0. 8重量％以下，进一步优 选为0. 5重量％以下在铜管的实用上的制造上可以说是优选的。
[0025] 需要说明的是，本发明的高耐蚀性铜管，如上所述通过除了P含量之外、剩余部分 由Cu(铜）和不可避免的杂质的材质构成，因此，Fe、Pb、Sn等不可避免的杂质通常总量调 整为0.05重量％以下。
[0026] 另外，使用具有这样的本发明的组成的Cu材料制造目的的铜管时，采用与以往相 同的手法，例如经过钢锭、钢坯的铸造、管的挤出、管的拉拔等工序来制造。需要说明的是， 如此得到的铜管的外径、壁厚等的尺寸根据铜管的用途适当选择。进而，本发明的铜管用作 传热管的情况下，采用平坦的内表面，除此之外如熟知那样实施公知的各种内表面加工、形 成设置有各种形态的内表面槽的传热管也是有效的。
[0027] 实施例
[0028] 以下示出本发明的一些实施例，更具体说明本发明，但是本发明不受到这种实施 例的记载任何限制是不言而喻的。另外应该理解为，本发明中以下的实施例以外，进而上述 具体的记载以外，只要没有脱离本发明的宗旨则能够基于本领域技术人员的知识附加各种 变更、修正、改良等。
[0029] 首先，以外径：9. 52mm、壁厚：0? 41mm的尺寸与以往同样地制作具有下述表1所示 的P含量、剩余部分由Cu和不可避免的杂质组成的组成的各种铜管，供于下述蚁巢状腐蚀 试验。另外，想要使用P含量为1. 5重量％、剩余部分由Cu和不可避免的杂质组成的Cu材 料制造与上述同样尺寸的铜管，结果产生裂纹，不能得到目的的铜管。进而，作为比较材料， 准备相同尺寸的磷脱氧铜管和无氧铜管。
[0030] [表 1]
[0031]
[0032] 接着对于上述准备的各种铜管，使用图1所示的试验装置实施蚁巢状腐蚀试验。 需要说明的是，图1中，2为可以用盖子4密闭的2L的塑料容器，以贯通硅塞6、所述硅塞6 贯通该盖子4来安装的方式，供试铜管10以规定深度插入到塑料容器2内，另一方面供试 铜管10的下端开口部用硅塞8闭塞。另外，在塑料容器2内以不与供试铜管10接触的形 态容纳规定浓度的甲酸水溶液l〇〇ml。
[0033] 另外，蚁巢状腐蚀试验中，甲酸水溶液12的浓度为0.01 %、0. 1 %和1 %这三种，在 容纳有这些甲酸水溶液12的塑料容器2安装规定的供试铜管10,在该状态下放置于40°C 的恒温槽内，并且仅2小时/天取出到槽外，在室温（15°C)下保持，由此利用这种温度差异 而促进对供试铜管10的表面的结露。并且，这种条件下的腐蚀试验实施20天。
[0034] 接着对于实施了上述腐蚀试验的各供试铜管，调查各自的切断面，对于甲酸水溶 液的各浓度测定最大腐蚀深度，其结果如下述表2所示。另外，将甲酸浓度：0. 1%的情况下 的最大腐蚀深度与P含量的关系图形化，示于图2。
[0035] [表 2]
[0036]
[0037] 由上述表2的结果可知，使用0.01 %浓度的甲酸水溶液的情况下，P含量处于 0. 1~1. 0重量％的范围内的供试铜管No. 1~6、包括无氧铜管的供试铜管8中发现，没有 产生蚁巢状腐蚀，仅管表面轻微腐蚀。另一方面，使用0. 1%浓度的甲酸水溶液、1%浓度的 甲酸水溶液的腐蚀试验中，作为磷脱氧铜管的供试铜管7、作为无氧铜管的供试铜管8都确 认了蚁巢状腐蚀，但是P含量处于0. 1~1. 0重量％的范围内的供试铜管1~6中发现， 虽然产生腐蚀，但是没有形成蚁巢状腐蚀的形态，其最大深度比磷脱氧铜管、无氧铜管相比 浅。
[0038] 另外，由图2所示结果应该注意，在P含量为0. 03重量％的磷脱氧铜管（(No. 7) 的两侧腐蚀深度降低，特别是与磷脱氧铜管（No. 7)相比P含量多的本发明的铜管（No. 1~ No. 6)中，能够得到与无氧铜管（No. 8)相比腐蚀深度优异的结果。
[0039] 附图标iP,说明
[0040] 2塑料容器
[0041] 4盖子
[0042] 6 硅塞
[0043] 8 硅塞
[0044] 10供试铜管
[0045] 12甲酸水溶液
【主权项】
1. 一种高耐蚀性铜管，其特征在于，P以0. 05~1.0 重量％的比率含有，剩余部分由Cu 和不可避免的杂质组成。2. 根据权利要求1所述的高耐蚀性铜管，其中，所述P含量为0. 10重量％以上。3. 根据权利要求1或2所述的高耐蚀性铜管，其中，所述P含量为0. 15重量％以上。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的高耐蚀性铜管，其中，所述P含量为0. 8重量％ 以下。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的高耐蚀性铜管，其中，所述P含量为0. 5重量％ 以下。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的高耐蚀性铜管，其中，所述不可避免的杂质的含 量总量为〇. 05重量％以下。7. -种空调设备中的传热管，其特征在于，其包括权利要求1~6中任一项所述的高耐 蚀性铜管。8. -种冷冻设备中的冷媒管，其特征在于，其包括权利要求1~6中任一项所述的高耐 蚀性铜管。
【专利摘要】提供对于蚁巢状腐蚀、可以发挥更高的耐蚀性的能够适用于空调设备、冷冻设备的防蚀性优异的铜管，另外也有利地提高使用这种铜管构成的设备的寿命。一种铜管，其中，P(磷)以0.05～1.0重量％的比率含有，剩余部分由Cu(铜)和不可避免的杂质组成。
【IPC分类】C22C9/00
【公开号】CN105143478
【申请号】CN201480016950
【发明人】河野浩三, 铃木忍
【申请人】株式会社Uacj
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年2月3日
【公告号】WO2014148127A1