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无锡国劲合金有限公司
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阅读：242发布时间：2017-1-7
为获得耐蚀性和高温力学性能均较好的电器元件用改性铜镍合金,采用分段球磨与合金化集合的方法,进行电器元件用Cu89.3Ni5Sn5Sr0.5Y0.2改性合金制备,并进行了光学显微镜、扫描电镜和能谱分析以及力学性能、耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,采用集合分段球磨技术与合金化技术,可以制备出力学性能和耐腐蚀性能得到明显改善的电器元件用Cu89.3Ni5Sn5Sr0.5Y0.2合金。与现有Cu90Ni5Sn5合金相比,Cu89.3Ni5Sn5Sr0.5Y0.2合金的力学性能(尤其是高温力学性能)和耐腐蚀性能得到了显著提高,20℃、100℃、200℃和400℃抗拉强度分别增加87MPa、144 MPa、211 MPa、259 MPa;腐蚀电位正移438mV。
利用无针搅拌头,对C71000铜镍合金和Q235低碳钢进行了搅拌摩擦搭接焊。借助拉剪试验、SEM和EDS,研究了搭接面低碳钢侧镀镍层厚度对接头拉剪强度的影响机制。研究表明:镀镍层可阻止Fe元素在焊接过程中发生氧化,减少焊缝接合面上的微孔隙。焊接过程中的高温以及高压作用,使Fe和Cu原子扩散到镀镍层中,实现两板料间无缝接合。增大接合面的低碳钢侧镀镍层厚度,有利于提高焊缝的拉剪强度,当铜镍合金侧和低碳钢侧镀镍层厚度分别达5μm和20μm时,接头拉剪强度zui大,约为295 MPa,为无镀层接头拉剪强度的2.76倍,接近铜镍合金母材的剪断强度。
根据真空冶金原理,以分离含砷锑复杂铜镍合金中的元素砷和锑为目的,采用真空蒸馏法研究含砷锑复杂铜镍合金在真空(10~30 Pa)的条件下蒸馏过程中As,Sb的蒸发规律,考察蒸馏温度、恒温时间、多元合金中其他组元对As,Sb蒸发的影响。实验结果表明:随着蒸馏温度及恒温时间的延长,As,Sb的蒸发量和挥发率均增大。X射线衍射分析表明:当蒸馏温度低于1473 K时,残留物中的As与Cu形成的化合物Cu3As及Cus2,阻碍了As的*挥发;当蒸馏温度高于1473 K时,残留物中的As与Cu形成的化合物Cu3As及Cus2发生分解,使得As元素挥发得更为*;蒸馏温度从1573升至1673 K的过程Sb与Cu,Ni形成的化合物部分分解,Sb的挥发率明显增大。
铜是常用的工程材料之一,在现代工业中因其良好的导电、导热、化学稳定性而应用在众多领域中。但是在海洋领域中海水中的氯离子使得这种广泛应用抗蚀效果不错的金属受到强烈的腐蚀,铜金属在海洋工程中受到很大的限制,很难被进一步的应用。铜镍合金具有很多优异的性质尤其是良好的抗蚀性能在海洋工程领域占据重要地位,因为铜镍合金制备设备要求严格,操作环境复杂,也未能发挥出应有的作用。电沉积是zui近比较新颖的方法,电沉积设备简单,操作容易,且能够实现合金的组分控制。如果能够通过电沉积方法在纯铜表面制备纳米结构的铜镍合金膜层,那么就能zui大限度的的提高纯铜的应用,改善纯铜的性能,又能节约成本,使其在海洋领域中得到更多的应用。本文就这一原理通过电沉积法在纯铜表面制备了不同组分的铜镍合金膜层,以期获得表面具有合金层的纯铜材料。同时通过热处理改善膜层的质量提高膜层的抗蚀性能,同时调节参数以期获得热处理参数。本文首先对主要两种络合剂的络合能力进行了探讨,在循环伏安测试(CV)下预测铜镍合金的沉积电位及沉积电流。在不同的沉积电流密度下的X射线衍射(XRD)测试可知成功的制备出不同比例的铜镍合金。通过扫描电镜(SEM)分析纯铜表面的铜镍合金颗粒为纳米级别,紧密堆积,沉积电流密度较大(25mA/cm2)的时候表面隐约可见一些孔洞存在。在3.5wt%的模拟海水中电化学测试得到制备的铜镍合金显示了较裸铜优异的抗蚀性能及抗电子转移的能力,能谱(EDS)测试得到了不同沉积电流下的铜镍组分,并且可知镍的含量为30%左右沉积电流密度为15mA/cm2综合性能。通过氮气氛围下对制备的铜镍合金进行了后期热处理,300度热处理扫描电镜显示颗粒发生团聚,小颗粒凝聚成大颗粒,不同的团簇体之间夹杂着未团聚的小颗粒。不同热处理温度的电化学测试表征得到100度以下时性能较制备的铜镍合金的抗蚀性能提高,当热处理温度为200度时,抗蚀效果与制备的铜镍合金膜层齐平,但是热处理温度继续增加的话,抗蚀性能下降明显,甚至低于裸铜。通过循环伏安多次扫描可知影响性能下降的主要原因是热处理之后膜层的稳定性降低。zui后探索了不同手段处理的铜镍合金在高温下的模拟海水中的腐蚀情况,未热处理的铜镍合金对温度比较敏感,高温下抗蚀性能下降明显,当膜层经过适宜的热处理之后膜层的高温抗蚀性能较之前有一定的提高。该文章初步探索了铜镍合金的制备条件及热处理优化方案工艺参数,且通过电化学测试表征其具有较裸铜优良的抗蚀性能,如果将其进行进一步的探索优化,会在海洋防腐蚀领域得到很大的应用。
我国镍合金加工水平整体落后,国家急需的镍合金板带材大部分依赖国外进口且受到国外极大制约,在工艺技术、装备水平、产品质量、生产规模等多方面差距明显,大力发展我国的镍基合金产品成为材料加工制造业的一项重要而紧迫的工作。就国内外镍基合金材料制造加工技术(尤其是板带轧制)发展现状进行综述分析,并对其应用进行梳理,以促进我国镍基合金材料制造加工装备水平的提高从而满足日益广泛的应用需求。
采用旋转圆筒式刷腐蚀装置通过多种电化学测试及失重测量研究了铜镍合金BFe3 0 1 1在不同流速人工海水中的腐蚀行为 ,同时应用SEM观察了材料表面的刷腐蚀形貌。结果表明 ,在不同流速的人工海水中 ,BFe3 0 1 1腐蚀反应的线性极化常数不同 ,它随流速的增大而增大 ;BFe3 0 1 1在人工海水中膜破裂的临界流速为 3m/s左右。
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