微合金化對(duì)黃銅的組織及性能影響.pdf

1、黃銅具有良好的力學(xué)性、耐蝕性、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性以及加工工藝性，因此它被廣泛用來(lái)制造閥門(mén)、水管、空調(diào)內(nèi)外機(jī)連接管和散熱器等。但是黃銅在使用過(guò)程中存在一種選擇性腐蝕，即脫鋅腐蝕，鋅被優(yōu)先脫除而留下多孔的銅的骨架，這使得黃銅的機(jī)械性能下降，使用壽命大大縮短，且?guī)?lái)了潛在的安全隱患。為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究者采取了很多種方法，其中最有效的是合金化法，即向黃銅中加入如砷、硼及稀土等合金元素。向黃銅中添加砷來(lái)抑制脫鋅腐蝕是應(yīng)用最為廣泛的，但是加砷有一些局

2、限性，首先砷元素的加入只能有效抑制α相的脫鋅，對(duì)于黃銅中的β相卻起不到任何作用；其次砷有劇毒，在生產(chǎn)和使用過(guò)程中會(huì)對(duì)人的健康及環(huán)境造成巨大的危害，所以在未來(lái)應(yīng)該避免使用砷。如何用其他元素代替砷來(lái)有效抑制α+β雙相黃銅的脫鋅腐蝕，同時(shí)避免砷污染，是本文的主要內(nèi)容。本文采用金相顯微鏡、掃描電鏡（SEM）、X-射線(xiàn)能譜分析(EDS)、X-射線(xiàn)衍射(XRD)、拉伸試驗(yàn)以及靜態(tài)腐蝕試驗(yàn)和電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)等手段，分別研究了單獨(dú)加入La、La2O3、S

3、b等合金元素以及復(fù)合加入La和Sb對(duì)H62黃銅的組織和性能的影響。在此基礎(chǔ)上還研究了不同退火溫度及不同退火時(shí)間對(duì)La和Sb的復(fù)合加入后的合金的組織及性能的影響。得到的主要結(jié)論如下：
　　向黃銅中加入La、La2O3及Sb等合金元素可使黃銅組織發(fā)生明顯的變化，特別是β相的形態(tài)及相對(duì)含量變化明顯；加入這些元素后合金的耐蝕性都有不同程度的提高，且合金的綜合力學(xué)性能表現(xiàn)良好。
　　從提高耐蝕性方面講，La，La2O3及Sb的最佳加入

4、量分別是0.06％，0.8%及0.02%，此時(shí)合金的失重腐蝕速率分別為9.91g·m-2·h-1，12.59g·m-2·h-1及25.56g·m-2·h-1。耐蝕性的提升是由于稀土La凈化了組織，減少了組織中的原電池?cái)?shù)量，而Sb能形成氧化膜，從而阻止脫鋅腐蝕的進(jìn)一步發(fā)生；其中 La2O3在高溫下能分解成 La和 O，在合金中的作用與單質(zhì)La相似。
　　La和 Sb復(fù)合加入后的合金的耐蝕性有顯著提升，其最小失重腐蝕速率為15.8 g