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  铸造铅黄esball网页版组织和抗脱锌耐腐蚀性能及控制方法_宁波市江北esball的网站金属科技有限公司
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铸造铅黄esball网页版组织和抗脱锌耐腐蚀性能及控制方法
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铸造铅黄esball网页版组织和脱锌腐蚀性能及控制方法

铸造铅黄esball网页版合金因具有良好的力学性能和切削加工性能,广泛应用于卫生洁具、水暖/upload/file/20180308/20180308214840884088.html器材、仪器仪表、液压阀门等方面。虽然铸造铅黄esball网页版结晶温度范围小,充型能力强,有锌的除气和脱氧作用等,但由于黄esball网页版在凝固过程容易形成粗大的柱状晶,铸造组织粗大,铸造过程中容易热裂,使用过程出现渗漏等现象,影响其使用性能,细化铸造黄esball网页版的组织是提高抗热裂和致密性的有效途径之一。目前,加入细化剂是细化铸造黄esball网页版组织的主要方法,文献研究了硼对铝黄esball网页版组织细化的影响,加入硼可以有效细化铝黄esball网页版铸态组织,文献还研究了RE能够细化铝黄esball网页版的铸态组织,关于硼和稀土对铸造铅黄esball网页版组织和脱锌性能的影响研究的文献较少。本文研究了稀土和硼细化处理对铸造铅黄esball网页版铸态组织和脱锌腐蚀性能的影响。

1试验材料及其过程

试验材料牌号为ZCuZn40Pb2铅黄esball网页版,化学成分(质量分数)364Zn170Pb062A1Cu余量。稀土以10REAI中间合金加入,硼以Cu-468B中间合金加入。在井式电阻炉中放人石墨坩埚进行合金的熔炼。试验铅黄esball网页版的熔炼工艺为:装料熔化,温度升至1 030℃时,分别用钟罩法加入硼和稀土细化剂,进行充分搅拌,保温10 min后,浇注预热温度为350℃左右的金属型试棒和金属型圆杯试样。金属型圆杯试样法是铸造esball网页版合金企业检验细化处理良好与否最简单和直接的方法。具体方法为,浇注圆杯试样,待凝固结壳后,迅速倒掉圆杯试样心部未凝固的esball网页版液,得到已凝固结晶面的壳杯试样,通过观察结晶面的形貌特征来判断细化处理的效果。铸造铅黄esball网页版的脱锌试验腐蚀液为l%的CuCl2:溶液,溶液温度为(75±10)℃,腐蚀时间24h,腐蚀完毕后取出,清洗烘干,从中心剖开试样,制备金相试样,利用显微镜观察和测量腐蚀脱锌深度,探讨细化处理对铸造铅黄esball网页版脱锌腐蚀的影响。采用PUSPME3金相显微镜观察显微组织,组织的腐蚀液为5 gFeCl3+5 mlHCl+100 ml水溶液。

2试验结果及其分析

21细化剂对铅黄esball网页版组织的影响

 

l是未细化处理和硼及稀土细化处理铅黄esball网页版的组织。可以看出,未细化处理的金属型铸造铅黄esball网页版的组织极为粗大(la),根据esball网页版锌相图分析,铸态组织应为α相(白色)+β相(黑色)+Pb相,Pb相以黑色单质的小质点分布在α相之上或α与β相之间,铸态未细化处理的组织中α和β相呈粗的长板条分布。REB细化处理后,α和β相明显细化,B细化处理后粗大的板条状α与β相消失,变成短小片状或等轴状晶粒(1b)RE细化处理组织与铸态相比(1c),组织明显细化,β与α相由粗的长板条变为短的细板条。因此,对于铸造黄esball网页版合金,用REB细化处理可以明显改善铸造黄esball网页版的铸态组织,在本试验条件下,用硼处理的铸态铅黄esball网页版组织细化效果要明显好于用稀土细化处理的效果。

22细化剂对壳杯试样表面形貌及其组织的影响

2是同一炉esball网页版液硼细化处理前后壳杯试样结晶面的形貌。可以看出,未细化处理的esball网页版液浇注的壳杯试样表面粗糙(2a),宏观可以看出结晶表面存在许多不平的小凸起,图3a是未细化处理结晶面及其附近组织形貌,可以看出,粗糙表面的组织为粗大的柱状晶,粗糙的小凸起是esball网页版液凝固时液/固界面留下的柱状枝晶,由于试验时把未凝固枝晶间液体倒掉,因此液体中前沿形成的柱状晶被完全保留下来,形成粗糙的表面。图2b是硼细化处理壳杯试样表面,与未细化处理的相比,表面光滑,没有粗糙小凸起,表面光学显微镜组织如图3b所示,结晶面不平,但结晶面光滑,光滑结晶面的组织呈现等轴晶化,因此细化处理可以改变铸造铅黄esball网页版的凝固组织。

     

23细化处理对铸造黄esball网页版脱锌性能的影响

4是细化处理对铸造铅黄esball网页版脱锌深度的影响。由于脱锌腐蚀,表层的组织有不同于里边的白色层,这是由于在腐蚀环境中表面的锌产生腐蚀,浓度降低,组织中富锌相(β相)减少,α相增多,出现明显的组织差别。未细化处理的铅黄esball网页版的脱锌深度比较大(4a),定量测定其脱锌层平均深度为17000um,稀土细化处理的脱锌层深度次之(4b),定量测定其脱锌层平均深度为132.2um,硼细化处理的脱锌层深度最小(4c),定量测定其脱锌层平均深度仅为57.2 um。这说明细化处理在细化铸态组织的同时,可以有效地抑制铸造黄esball网页版的脱锌腐蚀。特别是硼细化处理抑制铸造黄esball网页版脱锌腐蚀效果更为明显。关于铅黄esball网页版脱锌腐蚀的机制,目前主要有两种机制:一种是溶解.再沉积机制,另一种是锌的优先溶解机制,有时可能是两者共同作用的结果。锌的优先溶解机制认为黄esball网页版腐蚀过程中,合金表面的锌从黄esball网页版中优先溶解,产生双空位,双空位向合金内部扩散,锌合金组分向表面扩散,直到溶解。溶解.再沉积机制认为黄esball网页版脱锌腐蚀包括两种可能:一种是esball网页版和锌在阳极上同时溶解,当溶液中的esball网页版离子达到一定的浓度后,esball网页版离子又被还原成金属esball网页版沉积在表面上,作为附加阴极加速合金中锌的溶解;另一种是开始的很短一段时间内,锌优先溶解进入溶液,随着锌扩散变得困难,esball网页版锌将同时溶解,并伴随着esball网页版的返沉积。硼细化处理能抑制黄esball网页版的脱锌,主要是由于硼加入到ZCuZn40Pb2铅黄esball网页版中,能充填到晶界和双空位处田,增加该处的健合力,阻碍晶界和双空位的迁移通道,降低锌的迁移速度,从而降低ZCuzn40Pb2铅黄esball网页版腐蚀速率。RE细化处理能消除黄esball网页版基体中的杂质,当ZCuZn40Pb2铅黄esball网页版中含有OS等杂质元素时,它们和基体的电极电位差较大,形成原电池,加速腐蚀,稀土能与OS生成高熔点、低密度稀土化合物[81,容易上浮到渣中,从而净化了基体,降低了腐蚀速度,稀土加入黄esball网页版中,在其表面会形成一层极薄且致密的稀土氧化物,能阻止ZnCu原子向溶液的扩散,降低溶解速度,从而延缓了腐蚀,提高了合金的脱锌腐蚀性能。

 

3结论

(1)REB细化处理能够细化ZCuZn40Pb2铸态组织,细化处理可以使黄esball网页版粗大的长板条组织变为短小的细板条或等轴晶组织。B细化处理的细化效果要比加入稀土细化处理的效果好。细化处理可以使壳杯试样的表面由粗糙变为光滑,粗糙的表面层组织为柱状晶,光滑的表面层组织为等轴晶。
(2)ZCuZn40Pb2合金进行REB细化处理能抑制铸态黄esball网页版的脱锌腐蚀,B细化处理抑制脱锌性能要比RE细化处理抑制脱锌性能明显。

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