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青铜的耐腐蚀性

发布时间:2024-01-18 浏览量:26

  青铜是除黄铜和白铜以外所有铜合金的统称,一般按第一主添元素命名,如锡青铜、铝青铜、硅青铜、锰青铜等。与黄铜相比,青铜具有更高的强度与耐蚀性能,在某些环境中,青铜的耐蚀性能比白铜差。作为耐蚀结构材料,较有实际意义的是锡青铜、铝青铜和硅青铜。下面分别介绍这三种合金的耐蚀特点。\

  1,锡青铜常用的锡青铜有三种,含锡量分别为5%、8%和10%,其耐蚀性能随锡含量增加而有所提高。其力学性能、耐磨性和铸造性较纯铜好,且耐蚀性能也比铜高。锡青铜在大气中有良好的耐蚀性,在大气中锡青铜表面形成一层致密的二氧化锡膜,随着锡含量的增加,二氧化锡膜越致密、越厚,耐蚀性越好。Cu-8Sn合金在大气中的腐蚀速率只有0.00015 ~0.002mm/年,在淡水和海水中也很耐蚀(<0.05mm/年)。

  在稀的非氧化性酸以及盐类溶液中,它也有良好的耐蚀性;但在硝酸、盐酸和氨溶液中,它与纯铜一样不耐蚀。高锡含量(8%~10%)的青铜有较高的耐冲击腐蚀能力。锡青铜既不容易产生应力腐蚀破裂,也不产生脱锡腐蚀。因锡青铜耐磨性很好,故主要用于制造泵、活门、齿轮、轴承、旋塞等要求耐磨损和耐腐蚀的零件。

  2,铝青铜含铝量通常为9%~10%,有时还加入Fe,Mn、Ni等元素。它的铸造性能不如锡青铜,但强度和耐蚀性均比锡青铜高。铝青铜的高耐蚀性主要是由于在合金表面形成致密的、牢固附着的铜和铝的混合氧化物保护膜,它遭受破坏后有自愈能力。若合金表面存在氧化物夹杂等缺陷,则膜的完整性受到破坏,会发生局部腐蚀。因此,铝青铜的耐蚀性是与制造工艺有关。

  铝青铜的耐蚀性受合金成分和组织的影响。单相a合金耐海水腐蚀性能随铝含量增加而升高,在二元铝青铜中含8%-9%铝时耐蚀性最佳。a+B复相合金的腐蚀速率较单相合金高。共析成分(11.9 %铝)的Cu-Al合金,其马氏体组织较珠光体组织更耐海水腐蚀,因为缓冷时由于铝高而析出Y2相(阳极),产生脱铝腐蚀倾向。当铝含量大于11.5%时,Cu-Al合金脱铝倾向加重。铝青铜在淡水和海水中都很稳定,甚至在矿水中也耐蚀。在300℃以上的高温蒸气中,它非常稳定。蒸气和空气的混合对铝青铜腐蚀不起作用。在酸性介质中,铝青铜有很高的耐蚀性。它在硫酸中,甚至高浓度(约75%)和较高温度下都非常耐蚀;在稀盐酸中也有很高的耐蚀性,但在浓度较高(20%)或温度较高时不稳定;它在硝酸中不耐蚀;但在磷酸、醋酸、柠檬酸和其他有机酸的稀溶液中耐蚀。在碱溶液中,因碱能溶解保护膜,从而使铝青铜发生严重腐蚀,铝含量较高的铝青铜有应力腐蚀倾向,主要是由于铝在晶界偏析,因而引起了沿晶界的选择性氧化,在应力作用下促进氧化膜破坏。加入0.35%以下的Sn或低温退火,可以有效地防止其应腐蚀倾向。3.硅青铜常用的硅青铜有低硅(1%~2%)和高硅(2.5%~3%)两类。前者的力学性能与70Cu-30Zn黄铜类似,极易冷加工变形,而耐蚀性与纯铜相似;后者具有很高的强度,且耐蚀性优于纯铜,高硅青铜中常含有1%Mn硅青铜的最大优点是具有很好的铸造及焊接性能,常用来制造储槽及其他压力下工作的化工器械。硅青铜在撞击时不发生火花,因此特别适用于有爆炸危险的地方。

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