稀土在紫銅及白銅合金中的作用規(guī)律及應(yīng)用研究.pdf

1、本文結(jié)合江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化項目“稀土銅合金材料及相關(guān)技術(shù)的研究與產(chǎn)業(yè)化”[BA2006034]，以稀土在銅及銅合金中的工業(yè)應(yīng)用為目的，圍繞稀土在銅及銅合金中的作用與功效，從稀土對紫銅組織和力學性能的影響、銅-稀土中間合金的研制及其在雜銅中的應(yīng)用、稀土對BFe10-1-1合金耐海水沖刷腐蝕性能的影響等三個方面開展了較系統(tǒng)的研究，獲得如下主要結(jié)論： 1.稀土元素對紫銅微觀組織和力學性能影響的研究為稀土能更好地應(yīng)用于紫銅的工業(yè)生產(chǎn)，從

2、紫銅中不同的稀土加入量和稀土含量的角度研究了稀土對紫銅組織和力學性能的影響： (1)稀土能有效的凈化紫銅熔體，去除雜質(zhì)元素：少量雜質(zhì)元素通過與稀土、銅反應(yīng)形成彌散化合物粒子，對紫銅發(fā)揮有益作用；過量稀土在紫銅熔煉過程中造渣嚴重，降低熔體流動性：在紫銅中直接加入稀土，稀土吸收率低，燒損率大； (2)隨著稀土含量的增加，紫銅晶粒先減小后增大：而紫銅的強度和硬度隨著稀土含量的增加分別先升高后下降，當稀土含量為0.04％時，紫銅

3、試樣獲得最好的綜合力學性能，即退火態(tài)試樣的抗拉強度達到251MPa，屈服強度為116MPa，延伸率達到37.22％； (3)隨著稀土含量的增加，紫銅的再結(jié)晶溫度升高。 2.銅—稀土中間合金的研制及其對雜銅精煉作用的研究為減少稀土在熔煉中的燒損、簡化熔鑄工藝，采用非真空熔煉法，配制了三種銅—稀土二元中間合金精煉劑，并利用其精煉了兩種雜銅，通過各種檢測手段，研究了中間合金精煉劑對紫雜銅和雜白銅的精煉效果與變質(zhì)作用：

4、(1)按照Cu-15％RE的中間合金成分，配制了三種不同的Cu-RE中間合金：Cu-14.6％La、Cu-6.8％Ce-4.2％La和Cu-9.6％Ce-2.0％La；其中Cu-14.6％La中間合金為共晶組織，Cu-6.8％Ce-4.2％La和Cu-9.6％Ce-2.0％La中間合金形為亞共晶組織，并且Cu-RE中間合金中主要有以下相的存在：Cu、LaCu6、CeCu6、Cu4La、Cu13La； (2)Cu-14.6％La中

5、間合金精煉劑對紫雜銅和雜白銅的精煉效果和變質(zhì)效果最好，其次是Cu-9.6％Ce-2.0％La和Cu-6.8％Ce-4.2％La中間合金精煉劑；實驗結(jié)果表明Cu-RE精煉劑能有效除去紫雜銅和雜白銅中的雜質(zhì)元素，如O、S、P、Bi、Pb、Fe、Al等，凈化熔體，并且Cu-RE精煉劑能細化晶粒、凈化晶界、改善組織： (3)相比于直接加入稀土的方法，采用加入Cu-RE中間合金的方式能大大降低稀土的燒損率、簡化熔煉工藝，并且能有效的控制稀

6、土的加入量，有利于工業(yè)應(yīng)用。 3.稀土元素對BFe10-1-1合金耐海水沖刷腐蝕性能影響的研究在實驗室內(nèi)利用人造海水模擬真實的海水沖刷腐蝕環(huán)境，進行了不同稀土含量的BFe10-1-1合金耐海水沖刷腐蝕的對比實驗，對不同稀土含量BFe10-1-1合金在海水中的腐蝕規(guī)律進行了研究： (1)對于相同稀土含量的BFe10-1-1合金，海水流速越大，合金腐蝕速率越大；對于相同的海水流速，含稀土元素0.04％的Cu-Ni-Fe合金耐