Een ontdekking die door onderzoekers is gedaan om de waterveiligheid te helpen waarborgen, kan toepassingen hebben die veel verder reiken dan sanitair. De onderzoekers wilden alternatieve loodvrije bronslegeringen vinden voor gebruik in waterkleppen en de sanitaire systemen voor meer dan 10 miljoen huizen in de Verenigde Staten.

Het gebruik van lood in dergelijke systemen is in de Verenigde Staten sterk beperkt vanwege gezondheidsproblemen. Het team van Purdue University vond nieuwe koper-mangaanlegeringen die een hogere sterkte en betere gietbaarheid hebben in vergelijking met de huidige loodvrije alternatieven.

"Het is aangetoond dat onze legeringen over het algemeen superieure mechanische eigenschappen hebben in vergelijking met andere gegoten, loodvrije alternatieven, " zei Kevin Trommel, een professor in materiaalkunde aan Purdue en directeur van het Purdue Center for Metal Casting Research, die het onderzoeksteam leidde. "We helpen te voldoen aan de groeiende behoefte aan nieuwe legeringen met superieure mechanische eigenschappen, vooral te midden van een toenemende hoeveelheid overheidsregulering die industrieën verplicht om de loodinhoud die ze gebruiken te verminderen."

Fabrikanten van sanitaire fittingen en afsluiters hebben traditioneel kleine toevoegingen van lood gebruikt om de bewerkbaarheid van de bronslegeringen te verbeteren en om de continue krimpporositeit te dichten die zich ontwikkelt vanwege hun brede vriesbereik bij het gieten. Die fabrikanten hebben het afgelopen decennium geprobeerd om loodvervangers te vinden, zoals bismut, die gebruiksvriendelijk en betaalbaar zijn.

"Deze legeringen stollen over een zeer smal temperatuurbereik en zijn volledig vrij van microscopisch kleine krimpporositeit en hebben een hogere sterkte, zodat gietstukken met dunnere wanden kunnen worden gebruikt in vergelijking met hun tegenhangers, Trumble zei. "We hebben hun effectiviteit bewezen als haalbaar, kosteneffectieve alternatieven voor waterpompen en maritieme componenten, en nu richten we onze aandacht op vele andere mogelijke toepassingen voor onze ontdekking."

De Purdue-onderzoekers testen hun legering op verschillende kleppen, fittingen en armaturen buiten de loodgieters- en scheepvaartindustrie. Trumble zei dat de economische voordelen van het gebruik van mangaan, wat een betaalbaarder alternatief is voor andere opties, heeft de belangstelling gewekt van fabrikanten in verschillende sectoren.