God artikkelanalyse, detaljert analyse av hvordan man kontrollerer strukturen og avsinkings-korrosjonsytelsen til støpt blymessing
Støpt bly messinglegering har gode mekaniske egenskaper og skjæreytelse og er mye brukt i sanitærutstyr, rørleggerutstyr, instrumenter, hydrauliske ventiler osv. Selv om krystalliseringstemperaturområdet til støpt blymessing er lite, er formfyllingsevnen sterk, og den har avgassings- og deoksidasjonseffekter av sink osv., på grunn av at messing lett danner grove søylekrystaller under størkningsprosessen og støpestrukturen er grov, er det lett å varmesprekke under støpeprosessen. Lekkasje og andre fenomener oppstår under bruk, noe som påvirker ytelsen. Forfining av strukturen til støpt messing er en av de effektive måtene å forbedre motstanden mot varme sprekker og tetthet. For tiden er det å legge til raffinører den viktigste metoden for å foredle strukturen til støpt messing. Litteraturen studerer effekten av bor på strukturforfining av aluminiumsmessing. Tilsetning av bor kan effektivt foredle støpestrukturen til aluminiumsmessing. Litteraturen studerer også RE. Det kan foredle den støpte strukturen til aluminiums messing. Det er få studier på effekten av bor og sjeldne jordarter på strukturen og avsinkingsytelsen til støpt blymessing. Denne artikkelen studerer effekten av sjeldne jordartsmetaller og borforfiningsbehandlinger på den støpte strukturen og avsinkingskorrosjonsegenskapene til støpt blymessing.
1. Test materialer og prosesser
Testmaterialekvaliteten er ZCuZn40Pb2 blymessing, og dens kjemiske sammensetning (massefraksjon) er 36,4 % Zn, 1,70 % Pb, 0,62 %, A1 og Cu-balanse. Sjelden jordart med 10 % RE. AI-masterlegering tilsettes, og bor tilsettes som Cu-4.68%B masterlegering. En grafittdigel plasseres i en brønntype motstandsovn for legeringssmelting. Smelteprosessen til testbly-messingen er som følger: ladningen smeltes, og når temperaturen stiger til 1030 grader, tilsettes bor og sjeldne jord-raffinører ved hjelp av klokkeglassmetoden, fullstendig omrørt og etter 10 minutters varmekonservering , helleforvarmingstemperaturen er 350 grader. Venstre og høyre teststaver av metalltype og runde koppprøver av metalltype. Prøvemetoden for metallrundkopper er den enkleste og mest direkte metoden for støping av kobberlegeringsbedrifter for å sjekke om foredlingsprosessen er god eller ikke. Den spesifikke metoden er å helle en rund koppprøve, og etter størkning og skorpedannelse, hell raskt ut den ustørknede kobbervæsken i midten av den runde koppprøven for å få en skallbegerprøve med en størknet krystalloverflate. Ved å observere de morfologiske egenskapene til krystalloverflaten for å bedømme effekten av foredlingsbehandling. Avsinkingstest av støpt blymessing: Den etsende løsningen er 1 % CuCl2: løsning, løsningstemperaturen er (75±10) grader, korrosjonstiden er 24 timer, etter at korrosjonen er fullført, ta den ut, rengjør og tørk, kutt prøven fra senteret, og forberede gullfaseprøvene ble brukt til å observere og måle korrosjonsavsinkingsdybden ved hjelp av et mikroskop for å utforske effekten av foredlingsbehandling på avsinkingskorrosjon av støpt blymessing. Adopter [PUS. Observer mikrostrukturen under et PME3 metallografisk mikroskop. Den etsende løsningen for vevet er 5 gFeCl3+5 mlHCl+100 ml vandig løsning.
2. Testresultater og analyse
2.1 Effekt av raffinør på strukturen til blymessing
Figur 1 viser strukturen til blymessing uten forfining og med bor og sjeldne jordarter. Det kan sees at strukturen til den uraffinerte metallformen støpt blymessing er ekstremt grov (Figur la). I følge kobber-sink fasediagramanalysen skal støpestrukturen være fase (hvit) + fase (svart) + Pb fase, Pb-fasen er fordelt på fasen eller mellom og fasene som små svarte enkle partikler. Fasene og i den støpte uraffinerte strukturen er fordelt i tykke lange lekter. Etter RE- og B-foredlingsbehandlingen ble og-fasene betydelig raffinert. Etter B-forfiningsbehandlingen forsvant de grove lektelignende fasene og ble til korte flak- eller likeaksede korn (Figur 1b). Sammenlignet med den støpte strukturen (Figur 1c), er strukturen til den kjemisk behandlede strukturen betydelig raffinert, og fasene og endres fra tykke lange lekter til korte tynne lekter. Derfor, for støpte messinglegeringer, kan RE- og B-forfiningsbehandlinger forbedre den støpte strukturen til støpt messing betydelig. Under denne testbetingelsen er strukturforfiningseffekten til støpt bly-messing behandlet med bor betydelig bedre enn støpt bly-messing behandlet med bor. Effekten av behandling av sjeldne jordarter.
image.png
2.2 Effekt av raffinør på overflatemorfologi og struktur av skallbegerprøven
Figur 2 er morfologien til krystalloverflaten til skallkoppprøven før og etter borforfiningsbehandlingen av flytende kobber i samme ovn. Det kan sees at overflaten av skallbegerprøven støpt av uraffinert kobbervæske er grov (Figur 2a). Fra et makroperspektiv kan man se at det er mange ujevne små ujevnheter på krystalloverflaten. Figur 3a viser den uraffinerte krystalloverflaten og dens nærhet. Fra strukturmorfologien kan man se at strukturen til den ru overflaten er grove søylekrystaller, og de grove små fremspringene er søyleformede dendrittene som er igjen ved væske/faststoff-grenseflaten når kobbervæsken størkner. Fordi væsken mellom de ustørknede dendrittene ble helt under testen, ut, slik at de søyleformede krystallene som dannes foran i væsken holdes fullstendig tilbake, og danner en ru overflate. Figur 2b er overflaten av den borraffinerte skallkoppprøven. Sammenlignet med den uraffinerte er overflaten glatt og har ingen grove og små ujevnheter. Den optiske overflatemikroskopstrukturen er vist i figur 3b. Krystalloverflaten er ujevn, men krystalloverflaten er glatt. Strukturen til den glatte krystalloverflaten viser likeakset krystallisering, slik at foredlingsbehandlingen kan endre størkningsstrukturen til støpt blymessing.
image.png
image.png
2.3 Effekt av foredlingsbehandling på avsinkingsytelsen til støpt messing
Figur 4 viser effekten av foredlingsbehandling på avsinkingsdybden til støpt blymessing. På grunn av avsinkingskorrosjon er overflatestrukturen forskjellig fra det hvite laget inni. Dette er fordi i det korrosive miljøet korroderer sinken på overflaten, konsentrasjonen synker, den sinkrike fasen (fasen) i strukturen avtar, og fasen øker, noe som resulterer i en åpenbar struktur. forskjell. Avsinkingsdybden til uraffinert blymessing er relativt stor (Figur 4a). Den gjennomsnittlige dybden av avsinkingslaget til blymessingen er 17000um, etterfulgt av kvantitativ måling av avsinkingslaget. Dybden av avzinkningslaget til den raffinerte behandlingen med sjeldne jordarter er andre (figur 4b). Den gjennomsnittlige dybden av sinklaget er 132,2um. Dybden av avzinkningslaget behandlet med borforfining er minst (Figur 4c). Den gjennomsnittlige dybden av avsinkingslaget er kun 57,2um gjennom kvantitativ måling. Dette viser at raffineringsbehandlingen effektivt kan undertrykke avzinkningskorrosjonen av støpt messing mens den foredler den støpte strukturen. Spesielt er effekten av borforfiningsbehandling på inhibering av avsinkingskorrosjon av støpt messing mer åpenbar. Når det gjelder mekanismen for avzinkningskorrosjon av blymessing, er det for tiden to hovedmekanismer: den ene er oppløsning. Gjenavsetningsmekanismen og den fortrinnsvise oppløsningsmekanismen til sink kan noen ganger være resultatet av den kombinerte virkningen av de to. Den fortrinnsvise oppløsningsmekanismen til sink mener at under korrosjonsprosessen av messing, blir sink på legeringsoverflaten fortrinnsvis oppløst fra messingen, og genererer doble ledige stillinger. De doble ledighetene diffunderer inn i det indre av legeringen, og sinklegeringskomponentene diffunderer til overflaten til de er oppløst. Løse opp. Gjenavsetningsmekanismen mener at avsinkingskorrosjon av messing inkluderer to muligheter: Den ene er at kobber og sink løses opp på anoden samtidig. Når kobberionene i løsningen når en viss konsentrasjon, reduseres kobberionene til metallisk kobber og avsettes på overflaten. , som en ekstra katode for å akselerere oppløsningen av sink i legeringen; den andre er at sink fortrinnsvis oppløses i løsningen i løpet av kort tid i begynnelsen. Ettersom sinkdiffusjon blir vanskelig, vil kobber og sink oppløses samtidig, ledsaget av tilbakedeponering av kobber. . Borforfiningsbehandling kan hemme avzinkingen av messing, hovedsakelig fordi bor tilsettes ZCuZn40Pb2 blymessing, som kan fylle korngrensene og doble ledige plasser, øke bindekraften der og hindre migrering av korngrenser og doble ledige stillinger. kanal, redusere migrasjonshastigheten til sink, og dermed redusere korrosjonshastigheten til ZCuzn40Pb2 blymessing. RE-forfiningsbehandling kan eliminere urenheter i messingmatrisen. Når ZCuZn40Pb2 blymessing inneholder urenheter som O og S, er elektrodepotensialforskjellen mellom dem og matrisen stor, og danner et primærbatteri og akselererer korrosjon. Sjeldne jordarter kan samhandle med O, S og andre urenheter. S genererer sjeldne jordartsforbindelser med høyt smeltepunkt og lav tetthet [81], som lett flyter inn i slagget, og renser derved matrisen og reduserer korrosjonshastigheten. Når sjeldne jordarter tilsettes messing, vil det dannes et ekstremt tynt og tett lag av sjeldne jordartsmetaller på overflaten. Det kan forhindre diffusjon av Zn- og Cu-atomer inn i løsningen, redusere oppløsningshastigheten, og dermed forsinke korrosjon og forbedre avsinkings-korrosjonsytelsen til legeringen.
image.png
3.Konklusjon
(1) RE- eller B-forfiningsbehandling kan foredle den støpte strukturen til ZCuZn40Pb2. Forfiningsbehandling kan endre den tykke lange lektstrukturen til messing til korte tynne lekter eller likeakset krystallstruktur. Raffineringseffekten av B-raffineringsbehandling er bedre enn ved å legge til raffineringsbehandling med sjeldne jordarter. Forfiningsbehandling kan endre overflaten på skallkoppprøven fra grov til glatt. Den grove overflatelagstrukturen er søyleformede krystaller, og den glatte overflatelagstrukturen er likeaksede krystaller.
(2) RE- eller B-forfiningsbehandling av ZCuZn40Pb2-legering kan hemme avsinkingskorrosjon av støpt messing. Avsinkingshemmende ytelsen til B-raffineringsbehandling er mer åpenbar enn RE-forfiningsbehandlingen.
