C46500黄铜抗脱锌生产_黄铜脱锌
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C46500黄铜抗脱锌生产
黄铜在我国的历史已经非常悠久，随着现在新材料的广泛兴起，对于黄铜的抗脱锌等性能的要求也越来越高，各个企业也在加速对黄铜新型合金材料-C46500的研发，目前由于工艺的不稳定，很多厂家还存在一些技术工艺上的细节把控不足，导致生产不稳定，成本浪费严重。以下的几点是我个人在生产和前期开发的一些经验，希望可以对广大铜加工企业有所帮助！
1、黄铜脱锌腐蚀的特征
黄铜脱锌是选择性腐蚀,即合金中活性较强组元的选择性溶解,组元可以是单相固溶体合金中的一种元素,也可以是多相合金中的某一相。选择性腐蚀发生在二元或多元合金中,其中电极电位较负的组元或相优先溶解,如黄铜脱锌。黄铜脱锌腐蚀的发生与Cu-Zn合金中的锌含量有关,当锌含量低于15%时,一般不产生脱锌腐蚀,但合金的抗冲蚀性能差,增加锌含量有利于提高合金的强度和抗冲蚀性能,但发生脱锌腐蚀的倾向增加。当黄铜的含锌量大于20%时,在水溶液中锌元素易优先溶解,而留下多孔的铜,这种腐蚀是黄铜冷凝管主要的破坏形式,其结果使黄铜的强度降低,大大缩短冷凝管的使用寿命。黄铜脱锌腐蚀主要呈现两种形态:一种是均匀的层状脱锌,多发生于含锌量较高的黄铜,且总在酸性介质中;另一种是塞状脱锌,多发生于含锌量较低的黄铜,且在一些微酸性、中性或碱性介质中用作海水热交换器的黄铜经常出现这类脱锌。影响黄铜脱锌腐蚀的因素主要有合金组织结构和外部环境。从相组成看,含锌量大于20%的单相A黄铜,脱锌后留下多孔的铜;而A+B双相黄铜的脱锌,首先是从B相开始的,B相完全转变为疏松的铜后,再扩展到A相;含锌量更高的E相或C相黄铜,由于脱锌会发生EvCvBvA相转变,转变的程度依据脱锌时间、介质和外加电位等外部条件的变化而改变;同时也发现黄铜中含锌量越高,越容易产生脱锌的现象。黄铜的脱锌不仅能在中性的海水、河水、工业水中发生,也能在酸性较强的介质及碱性介质中发生,溶液的pH值对黄铜的脱锌影响不大。黄铜在各种盐类如CuC12,CuSO4,(NH4)2SO4,NaC1的溶液中也能发生脱锌,就形貌特征看,含锌量较高的黄铜在酸性介质中易产生层状脱锌;含锌量较低的黄在中性、碱性介质中易发生塞状脱锌,随介质温度的升高,黄铜的脱锌速度加快。过电位也影响黄铜的脱锌过程和脱锌产物,如E相黄铜在低电位下,由于脱锌会发生EvC相转变,而在高电位下,E相黄铜会直接变成疏松的铜或富铜的A相。此外,脱锌速率也会受到冷加工变形的影响,不同种类的黄铜,其脱锌速率受冷加工变形影响的程度有所不同。
2、防止黄铜脱锌腐蚀的措施
防止黄铜脱锌腐蚀主要是从冶金方面入手,其次也可从改善环境方面考虑。改善腐蚀环境如采用阴极保护、降低介质浸蚀性、添加缓蚀剂等,虽然是防止黄铜脱锌较好的措施,但由于受工况条件的限制,并不能完全抑制黄铜的脱锌。只有通过冶金化方法提高黄铜自身的抗脱锌能力,才能从根本上杜绝黄铜脱锌腐蚀的发生。如采用锌含量较低的红黄铜(Zn质量分数15%),这类合金几乎不产生脱锌,但却不耐冲蚀;或在黄铜中加入砷、硼、锑、磷、锡、铝、稀土等合金元素,这些元素都能在不同程度上防止A黄铜的脱锌,但对A+B双相黄铜的抑制效果不大,在这些元素中尤以加As,B的效果最佳,稀土元素也有较好地抑制脱锌腐蚀的效果，（详细生产指导QQ859284413），对于生产中如何加入，加入量；加入时间等等方面都需要给予明确。
3、黄铜脱锌腐蚀的机理
对黄铜脱锌腐蚀的机理,国内外都做了一些研究,提出了各种研究结论,但目前还不十分完善,主要理论有优先溶解和溶解-再沉积机制、双空位机制和渗流机制 [1-2]。2.1 优先溶解和溶解一再沉积机制 优先溶解机制认为,黄铜腐蚀过程中,合金表面的锌从黄铜中优先溶解,然后合金内部的锌通过空位扩散继续溶解,电位较正的铜被遗留下来,呈疏松状的铜层。但这种理论难以说明脱锌造成的脆性开裂深度与锌在室温下扩散系数太低之间的矛盾。LANGENEGGER认为[2] 在黄铜表面与溶液接触处发生了锌选择性溶解,被腐蚀的锌由合金晶格上锌原子的扩散所补偿,锌在活性脱锌前沿被选择性侵蚀,这个前沿不断地向内部移动。按照作者的观点,脱锌相只是在初始黄铜母体的骨架结构中出现,它容许锌离子自由向外扩散,黄铜的脱锌阻力依赖于锌外层电子离开锌原子的难易程度。溶解-再沉积机制认为,黄铜表面上的锌和铜一起溶解,锌留在溶液中而铜在靠近溶解处的表面上迅速析出从而重新沉积在基体上,但这种机制无法圆满地解释铜不可能溶解时的脱锌现象。因为锌溶解的电位远低于铜的阳极溶解电位,铜和锌的同时溶解不可能在任何情况下都能发生。PURSHPA在硫酸中进行了研究,认为最初阶段由于建立了(Cu-Zn)原电池,锌在溶液中优先溶解,但当多孔的铜-氧化铜膜在电极表面形成时,脱锌速度下降,铜、锌同时溶解。这时锌的溶解速度受锌从样品内部通过晶格空位的扩散速度所控制,在这个阶段铜的溶解速度也由于CuO膜的形成而减少,这是因为CuO膜提供了暂时的、不连续的表面保护在腐蚀过程中,以上两种脱锌机理哪一个处于决定性地位取决于腐蚀条件,比如在稀盐酸中会发生锌的选择性溶解,而在浓度较高的盐酸或海水中则发生铜重新析出的脱锌腐蚀,另外,脱锌机制还受到溶解温度、浸泡周期长短的影响。铜和锌是否同时溶解,可以将它们的电位-pH图重叠后预测
4、成分: C46500加锡抗脱锌黄铜
标准：ASTM B432-1991(1992、1993年版)●化学成分： 铜 Cu：59.0~62.0 铅 Pb：≤0.20 铁 Fe：≤0.10 锡 Sn：0.50~1.0 锌 Zn：余量 砷 As：0.02~0.10
中间还需要加入多种小金属、温度控制和辅助材料生产！
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