本文關(guān)鍵詞：微合金化對黃銅的組織及性能影響

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【摘要】：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,因此它被廣泛用來制造閥門、水管、空調(diào)內(nèi)外機連接管和散熱器等。但是黃銅在使用過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,這使得黃銅的機械性能下降,使用壽命大大縮短,且?guī)砹藵撛诘陌踩[患。為了解決這個問題,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。向黃銅中添加砷來抑制脫鋅腐蝕是應(yīng)用最為廣泛的,但是加砷有一些局限性,首先砷元素的加入只能有效抑制α相的脫鋅,對于黃銅中的β相卻起不到任何作用;其次砷有劇毒,在生產(chǎn)和使用過程中會對人的健康及環(huán)境造成巨大的危害,所以在未來應(yīng)該避免使用砷。如何用其他元素代替砷來有效抑制α+β雙相黃銅的脫鋅腐蝕,同時避免砷污染,是本文的主要內(nèi)容。本文采用金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、X-射線能譜分析(EDS)、X-射線衍射(XRD)、拉伸試驗以及靜態(tài)腐蝕試驗和電化學(xué)腐蝕試驗等手段,分別研究了單獨加入La、La2O3、Sb等合金元素以及復(fù)合加入La和Sb對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間對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的最佳加入量分別是0.06%,0.8%及0.02%,此時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數(shù)量,而Sb能形成氧化膜,從而阻止脫鋅腐蝕的進一步發(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15.8g·m-2·h-1,但沒有單獨加入La的效果好,該合金的綜合力學(xué)性能表現(xiàn)不佳。對La和Sb復(fù)合處理后的合金退火處理,400℃下退火60min是綜合力學(xué)性能最佳的退火工藝,其抗拉強度為375.06MPa,硬度為104HBW,延伸率為40.63%;500℃下退火90min是耐蝕性最佳的退火工藝,其失重腐蝕速率為8.39g·m-2·h-1。
【關(guān)鍵詞】：H62黃銅 La La2O3 Sb 耐蝕性 力學(xué)性
【學(xué)位授予單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.11
【目錄】：

• 摘要8-9
• abstract9-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 黃銅簡介11-12
• 1.2 稀土及其氧化物12-13
• 1.3 稀土在銅合金中的作用13-15
• 1.4 其他合金元素對黃銅的影響15-16
• 1.5 H62黃銅的脫鋅腐蝕16-21
• 1.5.1 脫鋅腐蝕機制16-18
• 1.5.2 抑制脫鋅腐蝕的方法18-19
• 1.5.3 脫鋅腐蝕的測試方法19-21
• 1.6 研究現(xiàn)狀與意義21-24
• 1.6.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-23
• 1.6.2 目的與意義23-24
• 1.7 本文研究內(nèi)容24-27
• 第二章 實驗方法和過程27-35
• 2.1 實驗的工藝流程27
• 2.2 實驗材料的制備27-29
• 2.2.1 實驗原材料27-28
• 2.2.2 熔煉和鑄造工藝28-29
• 2.3 耐蝕性能實驗29-32
• 2.3.1 失重法腐蝕29-30
• 2.3.2 電化學(xué)腐蝕30-32
• 2.4 力學(xué)性能實驗32-34
• 2.4.1 靜拉伸實驗32-33
• 2.4.2 布氏硬度實驗33-34
• 2.5 退火工藝34
• 2.6 其他測試手段34-35
• 2.6.1 金相組織分析34
• 2.6.2 掃描電子顯微鏡及X射線能譜分析34
• 2.6.3 X射線衍射分析34-35
• 第三章 La對H62黃銅組織及性能的影響35-45
• 3.1 La對H62黃銅顯微組織的影響35-37
• 3.2 La對H62黃銅性能的影響37-44
• 3.2.1 La對H62黃銅耐蝕性能的影響37-42
• 3.2.2 La對H62黃銅力學(xué)性能的影響42-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 La_2O_3對H62黃銅組織及性能的影響45-55
• 4.1 La_2O_3對H62黃銅顯微組織的影響45-46
• 4.2 La_2O_3對H62黃銅性能的影響46-52
• 4.2.1 La_2O_3對H62黃銅耐蝕性能的影響47-51
• 4.2.2 La_2O_3對H62黃銅力學(xué)性能的影響51-52
• 4.3 La_2O_3對H62黃銅性能影響的機理推測52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 第五章 La與La_2O_3對H62黃銅性能影響的比較55-59
• 5.1 La與La_2O_3對H62黃銅組織變質(zhì)效果的比較55-56
• 5.2 La與La_2O_3對黃銅耐蝕性能影響的比較56-57
• 5.3 La與La_2O_3對黃銅力學(xué)性能影響的比較57-59
• 第六章 Sb對H62黃銅組織及性能的影響59-67
• 6.1 Sb對H62黃銅顯微組織的影響59-61
• 6.2 Sb對H62黃銅性能的影響61-66
• 6.2.1 Sb對H62黃銅耐蝕性能的影響61-64
• 6.2.2 Sb對H62黃銅力學(xué)性能的影響64-66
• 6.3 本章小結(jié)66-67
• 第七章 La和Sb復(fù)合對H62黃銅組織及性能的影響67-75
• 7.1 La和Sb復(fù)合對H62黃銅顯微組織的影響67-69
• 7.2 La和Sb復(fù)合對H62黃銅性能的影響69-73
• 7.2.1 La和Sb復(fù)合對H62黃銅耐蝕性能的影響69-71
• 7.2.2 La和Sb復(fù)合對H62黃銅力學(xué)性能的影響71-73
• 7.3 本章小結(jié)73-75
• 第八章 熱處理對復(fù)合處理后黃銅組織及性能的影響75-83
• 8.1 不同退火溫度對合金組織及性能影響75-80
• 8.1.1 不同退火溫度對合金組織影響75-76
• 8.1.2 不同退火溫度對合金耐蝕性影響76-78
• 8.1.3 不同退火溫度對合金力學(xué)性影響78-80
• 8.2 不同退火時間對合金組織及性能影響80-82
• 8.2.1 不同退火時間對合金組織影響80-81
• 8.2.2 不同退火時間對合金耐蝕性影響81-82
• 8.2.3 不同退火時間對合金力學(xué)性影響82
• 8.3 本章小結(jié)82-83
• 第九章 結(jié)論83-85
• 參考文獻85-91
• 致謝91-93
• 附錄93

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 莊應(yīng)烘,袁世田,李德萱,林為波;鑭對含鎳銦鋁青銅組織和性能的影響[J];中國稀土學(xué)報;1987年03期

2 黃小衛(wèi);李紅衛(wèi);王彩鳳;王國珍;薛向欣;張國成;;我國稀土工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及進展[J];稀有金屬;2007年03期

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本文編號：645754