添加少量sn、al的铜合金的耐蚀性能研究

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1、中南火学硕士论文摘耍摘要本论文通过高速旋转腐蚀试验、厦门实海浸泡试验、断面金相组织观察、电化学实验、扫描电镜以及x射线光电子能谱(xPS)和俄歇电子(^ES)等实验方法研究了铜及添加了少量元素(如Al、Sn、Si、Fe、N【等)的铜合金的耐海水腐蚀性能。结果表明：l_添加少量Sn、Al元素的Cu一(0．33％)sn一(卜2．5％)Al铜合金具有优良的耐蚀性能。添加sn、A1元素比添加A1、si元素对耐蚀性的提高显著。2．cu2．5Sn2Al铜合金在真空360℃退火1小时后可获得最佳的耐蚀性能和力学性能，腐蚀深度平均值为0．0154咖／a，钝态电流密度为8．65×lO。3A／cm2，

2、抗拉强度为542MPa，屈服强度为523MPa，延伸率为14．6％。3．在cu一(0．3—3％)sn一(卜2．5％)Al合金中，随着Al含量的增大，腐蚀电流密度逐渐减小，腐蚀速率也逐渐降低，交流阻抗值逐渐增大，耐蚀性能逐渐升高。但sn元素对铜合金耐蚀性的影响并不是随着含量的增多而增大，当A1含量为2％时，Sn元素含量为2．5％方可最大限度地提高铜合金的耐蚀性能。4．耐蚀铜合金表面形成的耐蚀膜层是Cu的氧化物和Sn的氧化物以及Al的氧化物的复合保护膜。该膜分布均匀、致密、与基体结合力好。该膜中的各种化合物协同作用，降低了氧化层的孔隙度，从而避免了局部酸性区域的形成而导致的局部腐蚀，并

3、且能有效地降低海水中氯离子等对铜合金的渗透性，并阻止了cu+的扩散而极大地增强了膜层的耐蚀性。关键词：铜合金，实海浸泡，耐腐蚀性，电化学特征，XPS和AES中南大学硕十论文ABSTRACTInthispaper，thecorrosionresistancesofthepurecopperan(1thecopperalloyswith1ittleAl，Sn，Si，Fe，NihavebeenstudiedbymeansofHighspeedRotaLeCorrosion，seawaterimmersecorrosion，OMofsection，electro—chemistrychar

4、acteristic，SEM，XPSandAES．Experimentalresultsshow：1．Thecopperalloyscu一(0．3—3％)Sn一(1—2．5％)Alhavetheexcellentcorrosionresistance．Theeorrosionresis乞anceofeopperaUoyswithminorAlandSnaremoreremarkablyimprovedthanthecoppera110yswithminorA1andSicomparedtopurecopper．2．TheCu2．5Sn2A1alloyhasthebestmechan

5、icspropertyandcorrosionresistanceafterannealingat360℃foranhourinvacuum，thetensi1estrengthis542MPa，theyieldingstrengthis523MPa，thepercentageelongationis14．6percent：TheaveragecorrosionrateisO．0154唧／a，thecorrosioncurrentdensityis8．65×10。3A／cm2．3．IntheCu一(0．3—3％)Sn一(1—2．5％)Alcoppera110ys，withthein

6、creaseofthecontentofA1element，thecorrosioncurrentdensityandthecorrosionratearebothdecreased，8ndthealternatingimpedanceisincreased，sothecorrosionresistanceisincreased．However．theinfluenceofSnelementtothecorrosionresistanceofcopperalloysisnotthesamewiththeinfluenceofA1．Adding2．5％Sntothecopperall

7、oywith2％Al，thecorrosionresistanceofcoppera110ysisimprovedtothelimit．4．ThepassivationfilmformedonthesurfaceofCu一(O．3—3％)Sn一(1—2．5％)A1a110ysareCuoxidation，SnoxidationandA1oxidationcompounds，whicharedistributedevenly，compactandhavestrongbo