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无锡国劲合金有限公司
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阅读：257发布时间：2017-1-7
B30铜镍合金在海水环境中的腐蚀行为及相关电化学性能进行研究,探讨海水流速、异种金属接触、全浸时间、温度、pH值、盐度各因素对该材料的腐蚀性能和电化学性能的影响,综合评价B30材料的环境适应性能。通过海水全浸腐蚀试验,结合扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等微观分析手段研究了B30铜镍合金的腐蚀速率、腐蚀类型以及微观腐蚀形貌。并采用原子力显微镜(AFM)、EDS等方法考察其表的形成及生长规律,探讨表的存在对材料耐蚀性的影响。借助旋转圆筒冲刷腐蚀实验机、流动海水试验台架等装置,研究不同流速条件下B30铜镍合金的冲刷腐蚀速率以及微观腐蚀形貌。结果表明:B30材料在流速低于5m/s海水中具有较高的耐冲刷腐蚀性能。通过静态海水和流动海水中的电偶腐蚀试验,研究异种金属类型、海水流速、阴/阳极面积比等因素变化对B30铜镍合金电偶腐蚀性能的影响。结果表明:B30材料与316L不锈钢和TA2钛合金偶接时腐蚀加剧,而与紫铜、黄铜、B10铜镍合金等材料偶接时可得到有效保护。采用电化学阻抗谱、循环阳极极化曲线等测试方法,研究浸泡时间、Cl-浓度、pH值、温度等环境因素对B30铜镍合金腐蚀行为和电化学行为的影响。结果表明:B30材料的平均腐蚀速率随着浸泡时间延长而降低,点蚀现象随着Cl-浓度增大而加重,耐蚀性能随着温度升高和pH值降低而有所下降。
研究了B10、B30铜镍合金板材和管材在我国青岛、舟山、厦门和榆林4个海水腐蚀实验站分别暴露1、2、4、8、16 a的局部腐蚀规律。结果表明:全浸区榆林海域、舟山海域和青岛海域均有一定程度的局部腐蚀,其中榆林海域因温度高和海生物附着的共同作用导致铜镍合金的局部腐蚀zui严重;而厦门海域对铜镍合金的局部腐蚀有一定的减缓作用,使铜镍合金板材没有局部腐蚀发生;各海域对铜镍合金的腐蚀作用基本均以沿晶腐蚀为主,但程度不同;暴露16 a,在厦门海域B30合金的Ni、Mn和Fe含量比青岛海域和榆林海域B30合金的Ni、Mn和Fe含量高;提高B30合金的耐蚀性,是厦门海域的铜镍合金板材基本不发生局部腐蚀的内在原因。
研究了B10、B30铜镍合金板材和管材在我国青岛、舟山、厦门和榆林4个海水腐蚀实验站分别暴露1、2、4、8、16 a的局部腐蚀规律。结果表明:全浸区榆林海域、舟山海域和青岛海域均有一定程度的局部腐蚀,其中榆林海域因温度高和海生物附着的共同作用导致铜镍合金的局部腐蚀zui严重;而厦门海域对铜镍合金的局部腐蚀有一定的减缓作用,使铜镍合金板材没有局部腐蚀发生;各海域对铜镍合金的腐蚀作用基本均以沿晶腐蚀为主,但程度不同;暴露16 a,在厦门海域B30合金的Ni、Mn和Fe含量比青岛海域和榆林海域B30合金的Ni、Mn和Fe含量高;提高B30合金的耐蚀性,是厦门海域的铜镍合金板材基本不发生局部腐蚀的内在原因。
采用三辊行星轧制技术生产铜合金管可改变传统的挤压法生产工艺,大幅度提高铜合金管材的生产能力,但对其生产实用性的研究尚处于探索阶段。本文重点以B10白铜合金管坯为研究对象,首先通过有限元模拟对比分析了B10白铜合金管坯与TP2紫铜管坯在三辊行星轧制过程中偏转角和坯料初始温度对成形的影响,并计算出对铜合金管材三辊行星轧制加工中轧辊精整段长度合理控制范围。根据有限元模拟分析结果进行了现场生产实验,成功轧制出铜合金管材获得满意结果。该轧制实验的成功证明有限元模拟的重要参考价值,同时拓宽了三辊行星轧机的应用领域并改善了铜合金管材的生产加工技术。
采用交流阻抗谱、动电位极化的电化学测试方法研究B10铜镍合金在模拟海水中的腐蚀电化学行为,并对不同温度条件下的试样表面进行腐蚀形貌的观察。研究结果表明,随着温度的升高,B10合金的自腐蚀电位负移,试样的腐蚀倾向增大,且极限电流密度增大;溶液离子转移电阻随着温度的升高变小,说明随温度升高,B10合金耐海水腐蚀性能下降。
测试了模拟海洋环境中B10、B30铜合金及纯铁的电化学性能,采用恒电流法测试了纯铁牺牲阳极性能,并结合电偶腐蚀试验进一步分析了采用纯铁对B10、B30铜合金进行阴极保护的可行性。结果表明:纯铁的自腐蚀电位低于B10和B30铜合金的,牺牲阳极性能良好,有稳定工作电位,电流效率高;电偶腐蚀试验中,纯铁作为阳极材料极大地抑制了B10、B30铜合金的腐蚀,起到了良好的阴极保护效果。
用中频真空感应炉制备了不同钇含量的B10铜合金,利用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、维氏硬度计和电化学工作站等研究了稀土钇含量对合金显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:微量稀土钇可显著细化晶粒,提高合金的强度和硬度;随钇含量增加,合金的晶粒尺寸先减小后略有增大,强度和硬度先增大后略降低,塑性则变化不大;添加微量稀土钇后,腐蚀表和B10铜合金基体的结合力增强,耐腐蚀性能得到提高;随稀土钇含量增加,合金的冲刷腐蚀速降低后略升高,电荷转移电阻Rt和氧化膜层电阻Rf均先增加后有所降低。
目的研究管路铜合金在模拟深海低温条件下的电偶腐蚀行为。方法对舰船常用的管路材料B10合金与管路泵阀材料镍铝青铜偶接后的电偶电位和电偶电流进行监测,对其电偶腐蚀速率和系数进行计算,评价电偶腐蚀敏感性。zui后,结合动电位极化曲线的测量探讨温度对偶对阴阳极铜合金腐蚀行为的影响。结果 B10合金为偶合阴极,受到保护,而镍铝青铜为偶合阳极,加速腐蚀。在深海低温条件下,偶对的电偶腐蚀效应和腐蚀速率均较低,表现出轻度电偶腐蚀敏感性。结论温度的降低一方面会减缓B10合金Cu2O钝化膜中Ni的占位,降低膜层电位,同时减缓镍铝青铜的脱Al腐蚀,从而缩小了两者自腐蚀电位的差异,降低电偶腐蚀效应;另一方面,温度的降低会减缓阳离子向溶液本体中的迁移,造成腐蚀产物在电极表面的积累,抑制阳极溶解过程,也会大幅降低氧的扩散速率,造成阴极反应阻力的增大,降低电偶腐蚀速率。
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