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加工黄铜常见的两种腐蚀方法及预防

发布日期:2019-10-10

摘要:脱锌和应力腐蚀破裂(或称"应力腐蚀"、"季节性破裂"、"自动破裂")是加工黄铜*常见的两种腐蚀形势,此外还有点腐蚀等。   脱锌腐蚀常在含锌较高(如>20%Zn)的α黄铜,特别是(α+β)黄铜中发现。事实证明含锌量大于15%的黄铜脱锌严重,脱锌后强度损失也大。

黄铜方管

  脱锌和应力腐蚀破裂(或称"应力腐蚀"、"季节性破裂"、"自动破裂")是加工黄铜*常见的两种腐蚀形势,此外还有点腐蚀等。

  脱锌腐蚀常在含锌较高(如>20%Zn)的α黄铜,特别是(α+β)黄铜中发现。事实证明含锌量大于15%的黄铜脱锌严重,脱锌后强度损失也大。

  黄铜脱锌是由于锌的标准电位远远低于铜的标准电位。黄铜在含氧的中性盐类水溶液中,首先是其中的锌离子呈阳极反应而溶解,铜则呈多孔薄膜残留在黄铜表面。这时,黄铜表面就构成电池,从而进一步加速了黄铜的腐蚀过程,这时黄铜是阳极,溶解成锌离子和铜离子,铜离子在溶液中达到一定浓度后,又在阴极重新沉淀,锌离子则在阴极与还原的氧形成电离平衡,因此,锌不沉淀,造成脱锌腐蚀。

  在α黄铜中,受蚀区全部转变为铜。在(α+β)黄铜中,α比β有较高的耐蚀性,首先是β在电解质内呈阳极优先溶解,产生锌离子和铜离子,铜离子在沉淀,锌离子不沉淀,产生脱锌腐蚀,其后在扩展到α相脱锌。

  脱锌分均匀的层状脱锌(在海水中易于出现)和局部的栓状脱锌(在淡水中易出现)两种。层状脱锌使材料壁厚,但在较长的时间内尚不致使材料穿孔破坏。局部的栓状脱锌,则可使栓状铜块突然剥落,形成穿孔腐蚀。

  为防止黄铜脱锌,从材料方面说,可采用低锌(如<15%Zn)黄铜,或在黄铜中加入0.03%~0.05%As或P或Sb.

  对砷抑制黄铜脱锌的原理,有如下四种看法:

  1.改变铜的析出电位;

  2.降低阴极上氢的超电压;

  3.增加电解质的电阻;

  4.减少黄铜活性面积。

  黄铜的应力腐蚀破裂是由于塑性加工等带来的残留应力,引起锌选择性溶解的腐蚀介质和合金本身容易脱锌等3个因素引起的。含锌量愈高,所受应力愈大,则在腐蚀介质中破裂前的持续时间愈短,当锌达到35%~40%时,黄铜的应力腐蚀破裂敏感性*大。低锌(如<26%Zn)黄铜多沿晶界产生应力腐蚀破裂,而高锌(如>30%Zn)黄铜则多穿晶破裂。

  为避免应力腐蚀破裂,所有冷加工的黄铜,均应及时进行消除应力的退火。这种退火的温度很低,不致降低黄铜的力学性能。


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