微合金化鑄態(tài)鎳鋁青銅的組織與性能研究.pdf

1、鎳鋁青銅是鋁青銅家族中的一員，因其在耐均勻腐蝕、耐空泡腐蝕和腐蝕疲勞強(qiáng)度方面與超級(jí)不銹鋼相當(dāng)，以及具有杰出的耐磨性能、焊接性能和抗海生物污染能力等，是艦船用螺旋槳、海水管系、泵和閥等海洋設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)材料，因此研究提高鎳鋁青銅合金的性能具有重大意義。本文針對(duì)鎳鋁青銅的成分配比，適當(dāng)提高Al、Fe的含量并對(duì)微合金化(Zr、Sr、Sc)工藝等進(jìn)行了研究探索，對(duì)其顯微組織、硬度、均勻腐蝕性能、電化學(xué)腐蝕性能、摩擦性能以及拉伸性能進(jìn)行了研究，所

2、取得的創(chuàng)新性成果如下:
　　(1)與未微合金化鑄態(tài)鎳鋁青銅(Cu-8.72Al-5.22Fe-4.54Ni-1.08Mn-0.57Zn)相比，鋯微合金化鑄態(tài)鎳鋁青銅(Cu-9.92Al-5.24Fe-4.43Ni-1.07Mn-0.52Zn-0.045Zr)的相組成無顯著變化，都由α相、β相（高溫相）和κ相（包括κⅠ、κⅡ、κⅢ和κⅣ）組成，但是α相、κⅢ相和κⅣ相均顯著細(xì)化。鋯微合金化鑄態(tài)鎳鋁青銅的硬度由212.1HV提高到22

3、9.3 HV，硬度提高了8.1％;均勻腐蝕速率(0.0229 mm·a-1)和電化學(xué)腐蝕速率（0.2619 mm·a-1）分別降低了5.37％和8.45％;摩擦系數(shù)(0.022)降低了12.7％;抗拉強(qiáng)度為由655.2 MPa提高到了721.8 MPa，提高了10.2％，屈服強(qiáng)度(295.3MPa)提高了25.6％，但是延伸率降低到了18.0％。
　　(2)與未微合金化鑄態(tài)鎳鋁青銅（Cu-8.72Al-5.22Fe-4.54Ni-

4、1.08Mn-0.57Zn）相比，鋯、鍶微合金化鑄態(tài)鎳鋁青銅(Cu-9.86Al-5.84Fe-4.46Ni-1.03Mn-0.6Zn-0.045Zr-0.03 Sr)的組織同樣由α相、β相（高溫相）和κ相組成，但α相、κⅢ相和κⅣ相均明顯細(xì)化。鋯、鍶微合金化鑄態(tài)鎳鋁青銅的硬度(216.0HV)提高了1.8％;均勻腐蝕速率(0.0235mm·a-1)和電化學(xué)腐蝕速率(0.1441 mm·a-1)分別降低了2.9％和49.6％;摩擦系數(shù)(

5、0.0233)降低了7.5％;抗拉強(qiáng)度(671.1MPa)和屈服強(qiáng)度(240.3MPa)分別提高了2.4％和2.2％，但是延伸率降低到了14.7％。
　　(3)與未微合金化鑄態(tài)鎳鋁青銅（Cu-8.72Al-5.22Fe-4.54Ni-1.08Mn-0.57Zn）相比，鋯、鍶和鈧微合金化鑄態(tài)鎳鋁青銅(Cu-9.97Al-5.4Fe-4.52Ni-1.05Mn-0.62Zn-0.045Zr-0.029Sr-0.057Sc)的組織同樣由

6、α相、β相和κ相組成，但α相、κⅢ相和κⅣ相均顯著細(xì)化。鋯、鍶和鈧微合金化鑄態(tài)鎳鋁青銅的硬度由212.1HV提高到240.7HV，硬度提高了13.4％;均勻腐蝕速率(0.0230mm·a-1)和電化學(xué)腐蝕速率（0.1432mm·a-1）分別降低了4.96％和49.9％;摩擦系數(shù)(0.0193)降低了23.4％;抗拉強(qiáng)度由655.2MPa提高到710.4 MPa，提高了8.4％，屈服強(qiáng)度(294.9MPa)提高了25.4％，但是延伸率降低