在我國歷史上的黃銅很長,現在隨著新材料廣泛,對黃銅脫鋅耐熱性能的要求也越來越高,各企業都在加快新黃銅合金c46500的發展,由于不穩定的電流的過程中,很多廠商還存在一些技術細節的控制不足,導致生產成本不穩定,浪費嚴重。以下是我個人在生產和開發中的經驗,希望能對廣大的銅加工企業有所幫助!
1、黃銅脫鋅腐蝕的特征
黃銅脫鋅是選擇性腐蝕,即合金中活性較強組元的選擇性溶解,組元可以是單相固溶體合金中的一種元素,也可以是多相合金中的某一相。選擇性腐蝕發生在二元或多元合金中,其中電極電位較負的組元或相優先溶解,如黃銅脫鋅。 黃銅脫鋅腐蝕的發生與Cu-Zn合金中的鋅含量有關,當鋅含量低于15%時,一般不產生脫鋅腐蝕,但合金的抗沖蝕性能差,增加鋅含量有利于提高合金的強度和抗沖蝕性能,但發生脫鋅腐蝕的傾向增加。當黃銅的含鋅量大于20%時,在水溶液中鋅元素易優先溶解,而留下多孔的銅,這種腐蝕是黃銅冷凝管主要的破壞形式,其結果使黃銅的強度降低,大大縮短冷凝管的使用壽命。 黃銅脫鋅腐蝕主要呈現兩種形態:一種是均勻的層狀脫鋅,多發生于含鋅量較高的黃銅,且總在酸性介質中;另一種是塞狀脫鋅,多發生于含鋅量較低的黃銅,且在一些微酸性、中性或堿性介質中用作海水熱交換器的黃銅經常出現這類脫鋅。 影響黃銅脫鋅腐蝕的因素主要有合金組織結構和外部環境。從相組成看,含鋅量大于20%的單相A黃銅,脫鋅后留下多孔的銅;而A+B雙相黃銅的脫鋅,首先是從B相開始的,B相完全轉變為疏松的銅后,再擴展到A相;含鋅量更高的E相或C相黃銅,由于脫鋅會發生EvCvBvA相轉變,轉變的程度依據脫鋅時間、介質和外加電位等外部條件的變化而改變;同時也發現黃銅中含鋅量越高,越容易產生脫鋅的現象。 黃銅的脫鋅不僅能在中性的海水、河水、工業水中發生,也能在酸性較強的介質及堿性介質中發生,溶液的pH值對黃銅的脫鋅影響不大。黃銅在各種鹽類如CuC12,CuSO4,(NH4)2SO4,NaC1的溶液中也能發生脫鋅,就形貌特征看,含鋅量較高的黃銅在酸性介質中易產生層狀脫鋅;含鋅量較低的黃在中性、堿性介質中易發生塞狀脫鋅,隨介質溫度的升高,黃銅的脫鋅速度加快。 過電位也影響黃銅的脫鋅過程和脫鋅產物,如E相黃銅在低電位下,由于脫鋅會發生EvC相轉變,而在高電位下,E相黃銅會直接變成疏松的銅或富銅的A相。此外,脫鋅速率也會受到冷加工變形的影響,不同種類的黃銅,其脫鋅速率受冷加工變形影響的程度有所不同。
2、防止黃銅腐蝕的措施
為了防止黃銅在冶金方面的腐蝕,第二是改善環境。為改善腐蝕環境,如使用陰極保護、減少介質腐蝕、緩蝕劑等,雖然最好是防止鋅黃銅的去除措施,但由于工作條件,并不能完全抑制鋅黃銅的去除。只有通過冶金方法提高了黃銅的抗鋅去除能力,才能消除黃銅的腐蝕。隨著鋅銅含量低(Zn的質量分數15%),這些合金幾乎沒有脫鋅,但不耐侵蝕;或添加砷、硼、磷、銻、錫、鋁、銅合金稀土元素,這些元素可以防止在不同程度的鋅和銅但對A+B雙相黃銅小的抑制作用,尤其是在這些元素中,B是最好的,稀土元素也有很好的脫鋅腐蝕的抑制作用,如何加入生產量;添加時間等應清晰。
3、黃銅除鋅機理
國內外鋅腐蝕機理進行了研究,提出了各種不同的結論,但不是很完善,不是很透徹的溶解和溶解沉積機理的主要理論、雙空位機理及滲流機理。優先溶解并優先溶解機制,溶解沉積機理反復,黃銅的腐蝕過程,從黃銅合金和優先溶解鋅內空位擴散溶解表面鋅合金,銅的積極潛力依然存在,銅層疏松。但這種理論很難解釋鋅和鋅在室溫下的低擴散系數引起的脆性裂紋深度之間的矛盾。langenegger對銅鋅的溶解與溶液接觸的表面發生,鋅合金的腐蝕是由鋅原子的晶格擴散補償,通過這一活動的前沿選擇性侵蝕鋅和鋅,繼續前進。按照作者的觀點,無鋅相只發生在原來的黃銅基體的骨架結構,使游離鋅離子的擴散和黃銅無鋅電阻取決于鋅的鋅原子的外層電子離開難度。溶解-再沉積機制,鋅溶解在溶液中的鋅和銅表面的銅和銅表面附近的快速溶解沉淀和再沉積在基板上,但這種機制不能解釋不脫鋅銅溶解時。由于鋅溶出電位比銅的陽極溶解電位低得多,在任何情況下都不能同時溶解銅和鋅。研究了在硫酸purshpa,初始階段,由于原電池的建立(Cu Zn)、鋅溶液中優先溶解,但當多孔銅氧化銅薄膜電極表面上形成的,鋅的去除率下降,而銅和鋅的溶解。溶出度鋅從樣品內部通過晶格空位的擴散率是這一階段的銅溶解率控制在厝減小薄膜的形成,這是因為銅薄膜提供了一個不連續的表面保護臨時工,在腐爛的過程中,對腐蝕條件以上兩脫鋅機理中的哪一個決定性的位置取決于種類,如選擇性溶解在稀鹽酸中發生的鋅,但高濃度的銅重新析出發生或另外海水脫鋅腐蝕,鹽酸、鋅的去除機制也由溶解溫度的影響,浸泡時間長。是否可以同時溶解銅和鋅,可以通過重疊電位預測pH圖。