合金化對H62黃銅組織和性能影響.pdf

1、被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和生活中，例如散熱器、海底管道、水管等，是因為它具有良好的加工工藝性、耐蝕性、力學(xué)性能、導(dǎo)電以及價格低廉等優(yōu)點。但是，其在使用過程中，會出現(xiàn)脫鋅腐蝕的現(xiàn)象，導(dǎo)致黃銅的機械性能下降，使其使用壽命大大縮短，從而帶來了潛在的安全隱患。因此，開發(fā)出新成分的高強度、耐腐蝕黃銅已成為目前研究的重點。本文以H62黃銅為研究對象，采用常規(guī)鑄造方法添加Nd、Sm、B合金元素以及復(fù)合加入Nd和B元素，旨在提高H62黃銅的力學(xué)性能和耐蝕性能。

2、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)、拉伸實驗、靜態(tài)腐蝕試驗和電化學(xué)腐蝕試驗等手段來研究合金化、細(xì)化變質(zhì)以及復(fù)合處理對H62黃銅的組織和性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在H62黃銅中添加稀土Nd和Sm元素都使合金的強度、硬度上升。與H62黃銅相比，加入1.0wt.％Nd，抗拉強度和硬度分別提高了17.2％和62.5％;加入1.0wt.％Sm，抗拉強度、屈服強度和硬度分別

3、提高了25.1％、50％和78.1％。向黃銅中加入Nd和Sm后，合金的金相組織相差不大，均由長條狀或塊狀的α-Cu0.64Zn0.36相和短棒狀的β'-CuZn相組成。其中Nd和Sm的添加量均為1.0wt.％時，β'-CuZn相平均晶粒尺寸分別為30μm和20μm，合金組織都得到細(xì)化，但Sm對H62黃銅的細(xì)化效果比Nd明顯。Nd和Sm加入到H62黃銅中，改變了β'相的分布和尺寸，在黃銅中，β'相的強度和硬度高，使H62黃銅的抗拉強度和硬

4、度提高。同時，加入Nd和Sm后，H62黃銅的腐蝕電位得到提高，靜態(tài)腐蝕速率和腐蝕電流密度下降，其耐蝕性能提高。與H62黃銅相比，Nd添加量為1.0wt.％時，腐蝕電位提高了43.9％，靜態(tài)腐蝕速率和腐蝕電流密度分別下降了31.3％和1.8％; Sm添加量為1.0wt.％時，腐蝕電位提高了6.8％，靜態(tài)腐蝕速率和腐蝕電流密度分別下降了19.6％和1.5％。⑵向H62黃銅中加入B元素，合金微觀組織中α-Cu0.64Zn0.36相由長條狀轉(zhuǎn)變

5、為等軸狀，β'-CuZn相較H62黃銅減少，分布在晶界處。B元素的添加量為0.1wt.％時，合金組織中出現(xiàn)少量的等軸晶，平均晶粒尺寸為30μm。此時合金的塑性提高，抗拉強度和硬度下降，與H62黃銅相比，塑性提高了17.6％，抗拉強度和硬度分別下降了10.1％和12.5％。B的原子半徑遠(yuǎn)小于Zn的原子半徑，黃銅發(fā)生脫鋅腐蝕時，B可以填充Zn空位，抑制黃銅的脫鋅腐蝕。當(dāng)B的添加量為0.05wt.％時，H62黃銅的腐蝕電位提高，靜態(tài)腐蝕速率和

6、腐蝕電流密度下降，與H62黃銅相比，腐蝕電位提高了30.1％，靜態(tài)腐蝕速率和腐蝕電流密度分別下降了27.6％和4.5％。⑶將Nd和B復(fù)合加入到H62黃銅，合金的塑性得到提高，抗拉強度和硬度下降。向黃銅中添加Nd和B，合金微觀組織中β'-CuZn相較H62黃銅減少，α-Cu0.64Zn0.36相由長條狀轉(zhuǎn)變?yōu)闃渲?。在黃銅中，α相是面心立方結(jié)構(gòu)，有較高的塑性，使合金的塑性提高。添加0.05wt.％B+0.2wt.％Nd時，合金的抗拉強度為