熱處理工藝對(duì)無(wú)鉛黃銅腐蝕行為的影響
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更新時(shí)間：2016-04-28
在普通黃銅中加入少量的硅、鋁、鎂、鉛等元素，構(gòu)成多元合金，即特殊黃銅可以提高黃銅的耐蝕性能、切削性能、強(qiáng)度和硬度等性能。特殊黃銅的組織通常根據(jù)黃銅中加入元素的“鋅當(dāng)量系數(shù)”來(lái)推算。根據(jù)鋅當(dāng)量和銅鋅相圖的計(jì)算，加入少量高鋅當(dāng)量的鋁鎂硅，變質(zhì)劑以AlTi4的形式加入，制備了β相為基體、γ相為增強(qiáng)相的無(wú)鉛高鋅黃銅。
鉛黃銅因其優(yōu)異的切削性能、耐磨性能和高強(qiáng)度，現(xiàn)在已被廣泛使用。但是鉛是一種有毒物質(zhì)，以游離態(tài)的形式存在于鉛黃銅中，容易從黃銅中析出而污染環(huán)境，危害人體健康。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高和各種國(guó)際法令的頒布，限制含鉛材料的使用、研制新型環(huán)保的無(wú)鉛易切削黃銅替代鉛黃銅已成為必然趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)鉛黃銅的研制已經(jīng)有了一定的進(jìn)展。錫系無(wú)鉛黃銅具有與不銹鋼相同的硬度，耐磨性能比不銹鋼高數(shù)倍。隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)保新產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)，無(wú)鉛黃銅的應(yīng)用前景十分廣闊，它既滿(mǎn)足工業(yè)上的需要又保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，因而進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的研究有重要的實(shí)用價(jià)值。
在普通黃銅中加入少量的硅、鋁、鎂、鉛等元素，構(gòu)成多元合金，即特殊黃銅可以提高黃銅的耐蝕性能、切削性能、強(qiáng)度和硬度等性能。特殊黃銅的組織通常根據(jù)黃銅中加入元素的“鋅當(dāng)量系數(shù)”來(lái)推算。根據(jù)鋅當(dāng)量和銅鋅相圖的計(jì)算，加入少量高鋅當(dāng)量的鋁鎂硅，變質(zhì)劑以AlTi4的形式加入，制備了β相為基體、γ相為增強(qiáng)相的無(wú)鉛高鋅黃銅，合金成分分別為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：60Cu，0.5Si，2.0Al，0.05Ti，1.5Mg，余量Zn。實(shí)驗(yàn)采取的熱處理工藝為670℃固溶3h，油淬后在270℃時(shí)效2h。
Cu-Zn-0.5Si-1.5Mg-2.0Al合金經(jīng)過(guò)熱處理后脫鋅腐蝕速率由41.9166g/(m2·h)降低為38.325g/(m2·h)，腐蝕深度由265μm降低至118μm，耐蝕性能提高。通過(guò)電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)，對(duì)比Cu-Zn合金熱處理前后的極化曲線(xiàn)發(fā)現(xiàn)，Cu-Zn合金由鑄態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崽幚響B(tài)后，其腐蝕電位由381mV上升至561mV，說(shuō)明在熱力學(xué)上，鑄態(tài)Cu-Zn-0.5Si-1.5Mg-2.0Al合金較熱處理態(tài)的更容易發(fā)生脫鋅腐蝕。
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