铜镍合金铸铁耐碱腐蚀性能研究
镍和镍合金耐腐蚀性分析
镍和镍合金耐腐蚀性分析摘要：主要研究镍和镍合金的耐腐蚀性能，分析了几种镍合金的耐腐蚀性能，并对不同镍合金的适用条件进行了讨论。
关键词：镍；镍合金；耐腐蚀性金属镍和镍合金有着优秀的耐腐蚀性能和耐热性能，能够适应各种恶劣腐蚀性环境。
镍自身是一种多功能耐腐蚀材料，强度硬度高，延展性和可锻性好，和其他金属元素相容性好，是一种理想的合金化元素，在化工、制碱、石油、冶金等行业都有着广泛应用，研究镍以及镍合金耐腐蚀性能，对进一步提高镍基合金耐腐蚀性能非常关键。
一、镍合金商业纯合金200和低碳系列合金201在低温至中温环境下对稀释非氧化性无机酸，如盐酸、硫酸、磷酸都有着理想的耐蚀性能，镍金属标准还原电位比铁正，比铜负，镍析氢过电位高，一般的非氧化性无机酸难以析出氢气，需给氧才能够快速反应，也因此，镍合金在三价铁、二价铜、硝酸以及过氧化物等氧化试剂的非氧化性介质中均能够被快速腐蚀。
镍合金在碱性条件下表现出强耐腐蚀性，能够作为苛性钠碱蒸发管材料，沸点温度下50%浓度氢氧化钠溶液镍合金腐蚀速度不足0.005mm/d。
要注意环境温度超过316℃，首选低碳系列201合金，避免晶界石墨化而丧失部分延展性。
镍合金对氯化物的耐腐蚀性能同样比较强，但是强应力条件下，有氧溶液中的碱性开裂对材料结构破坏比较严重，Ni-Cr-Fe体系的600合金可能抵抗力稍强。
镍在大部分天然淡水和快速滚动海水条件下的耐腐蚀性能均比较强，而滞流状态下，或者有裂缝的情况下腐蚀情况会比较严重，镍对氧化性酸如硝酸的抗腐蚀性能不佳，但是能够耐受大部分无氧化有机酸以及有机化合物的腐蚀。
无水氨水不能腐蚀镍合金，浓度继续上升，则可能会生成可溶性Ni-NH4络合物而快速严重腐蚀。
高温卤素氯化、氟化反应条件下镍合金的耐腐蚀性能很强，因而能够用于化工工业反应釜与配套涉设备，镍表面会形成镍卤化合物致密薄层，饱和蒸气压低而熔点很高。
50%-70%高纯度碱生产车间广泛使用镍合金材质设备，石油化工、化学工程、食品工程以及合成纤维生产也有用到，充分利用了镍合金磁性能、磁致伸缩性能、导电导热性能和较低的蒸汽压。
球墨铸铁耐酸碱腐蚀原因
球墨铸铁耐酸碱腐蚀原因球墨铸铁是一种具有优异耐酸碱腐蚀性能的铸铁材料。
其主要原因可以从以下几个方面进行解释。
球墨铸铁的化学成分决定了其耐酸碱腐蚀性能。
球墨铸铁中的球墨状石墨球分布均匀，石墨球与基体之间形成了致密的保护膜，能够有效阻隔酸碱物质的侵蚀。
此外，球墨铸铁中还含有一定量的铬和镍等合金元素，这些合金元素能够提高材料的耐蚀性能，使其更加抵抗酸碱介质的侵蚀。
球墨铸铁的显微组织结构也对其耐酸碱腐蚀性能有着重要影响。
球墨铸铁的球墨状石墨球分布均匀，石墨球与基体之间形成了致密的保护层，能够有效阻挡酸碱物质的渗透。
此外，球墨铸铁的基体由铁素体和珠光体组成，珠光体中的珠光铁能够增加材料的强度和硬度，提高其耐腐蚀性能。
球墨铸铁的表面处理也对其耐酸碱腐蚀性能起到了重要作用。
球墨铸铁常采用喷砂、酸洗、热浸镀锌等表面处理工艺，能够在材料表面形成一层致密的氧化层或镀层，进一步提高材料的耐腐蚀性能。
这些表面处理措施能够有效防止酸碱物质对球墨铸铁的侵蚀，延长其使用寿命。
球墨铸铁的晶粒度也对其耐酸碱腐蚀性能有一定影响。
晶粒度越细，材料的强度和硬度越高，耐腐蚀性能也越好。
球墨铸铁的晶粒度可以通过合理的铸造工艺和热处理工艺控制，以获得更好的耐腐蚀性能。
球墨铸铁在使用过程中还可以采取一些措施进一步提高其耐酸碱腐蚀性能。
例如，在球墨铸铁表面涂覆一层耐酸碱的涂层，能够增加其耐腐蚀性能。
另外，对于一些特殊要求的工作环境，可以选择具有更高耐腐蚀性能的特种球墨铸铁材料，以满足特定的使用需求。
球墨铸铁具有优异的耐酸碱腐蚀性能的原因主要包括其化学成分、显微组织结构、表面处理、晶粒度等方面的因素。
这些因素相互作用，共同作用于球墨铸铁材料，使其能够在酸碱环境中表现出较好的耐腐蚀性能。
在实际应用中，可以根据具体的使用要求和工作环境选择合适的球墨铸铁材料，并采取相应的措施，以进一步提高其耐酸碱腐蚀性能，延长使用寿命。
镍基耐蚀合金的碱性介质中的耐腐蚀性能研究
镍基耐蚀合金的碱性介质中的耐腐蚀性能研究镍基耐蚀合金在碱性介质中具有出色的耐腐蚀性能，这使得它们在广泛应用的工业领域中应用广泛。
本文将对镍基耐蚀合金在碱性介质中的耐腐蚀性能进行研究和分析。
首先，我们需要了解镍基耐蚀合金的基本特性。
镍基耐蚀合金是一种以镍为基础，添加了一定量的铬、钼、钛等元素的合金。
这些合金元素能够提供良好的耐腐蚀性能，并在碱性介质中表现出色。
镍基耐蚀合金具有高温强度、良好的耐氧化性、耐腐蚀性和抗应力腐蚀开裂性能，适用于各种恶劣工作环境。
对于镍基耐蚀合金在碱性介质中的耐腐蚀性能研究，可以从以下几个方面进行分析。
首先，我们可以从材料的化学成分入手。
合金元素的含量和比例对镍基耐蚀合金在碱性介质中的抗腐蚀性能有重要影响。
以镍铬合金为例，当合金中的铬含量达到一定比例时，能够形成致密的氧化铬层，起到抗腐蚀的作用。
此外，添加其他合金元素如钼、钛等也能显著提高耐腐蚀性能，例如在高碱度溶液中的耐蚀性能。
其次，我们可以研究材料的微观结构和晶体缺陷对其耐腐蚀性能的影响。
镍基耐蚀合金通常具有复杂的多元相结构，包含不同晶相、晶粒尺寸和晶胞缺陷等。
这些微观结构的不同组合与分布对合金的腐蚀行为起到关键作用。
通过电子显微镜、X射线衍射等技术手段，可以研究材料的晶体结构和晶体缺陷对耐腐蚀性能的影响，进一步优化合金的耐腐蚀性能。
此外，我们还可以考虑材料的表面处理和涂层技术对耐腐蚀性能的影响。
镍基耐蚀合金的表面处理可以通过酸洗、抛光、喷丸等方式来去除表面氧化层、颗粒杂质等，增强其表面光洁度并减少缺陷。
同时，在合金表面涂覆一层保护性涂层也能有效提高其耐腐蚀性能。
这些表面处理和涂层技术可以进一步提高镍基耐蚀合金在碱性介质中的耐腐蚀性能。
最后，我们需要考虑实际工作条件下的耐腐蚀性能测试和评估。
通过模拟真实工作环境的实验装置，对镍基耐蚀合金在碱性介质中的耐腐蚀性能进行测试，并根据实验结果进行评估，确定合金的使用寿命和适用范围。
新型耐碱腐蚀合金铸铁的研制
关键词： Ｎｉ —Ｃ ｒ —Ｃ ｕ合 金铸 铁 ； 金属 碱 腐蚀 ； 显 微组 织
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｆ６ ４ １ 源自 述 文 献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ Ｏ ｌ ３ ） １ ４ —０ ０ Ｏ ７ 一Ｏ ５
２ ． ２ 试样 的成 分
计 了一 系 列 变 化镍 含 量 的 Ｎｉ —Ｃ ｒ 合 金 铸 铁 和 变化 铜 含 量 的 Ｎｉ —Ｃ ｒ －Ｃ ｕ合 金 铸 铁 ， 旨在 寻找 镍 铜 当
量， 研制 出新型铜代镍型合金铸铁 ， 降低合金铸铁的 成本 。 从 而 间接 的降 低产 品 的价 格 ， 提 高产 品 的市场 竞争 力 ， 从 而 为 内蒙 古 自治 区经 济 发展 做 出贡献 １
Ｃ ｕ耐碱 腐蚀 合金 铸 铁 。采 用光 学 显微镜 观 察合 金 铸铁 的显微 组 织 ， 用 失重 法 测 定合金 铸铁 在 动 态、 高 温、 高浓 度烧碱 腐蚀溶 液 中的腐 蚀 速率 ， 借 助扫描 电镜 观察 材料 的腐蚀 产 物形 貌 并通过 能谱仪 进行微 区
元 素含 量分析 。研 究镍 、 铜合 金 元 素 对铸铁 中石 墨形 态、 显 微组 织 的影 响规律及 其对 耐碱 腐蚀 性能 的作
我 国天然碱储量丰富 ， 利用天然碱制烧碱工业 是 重 要 的基础 工 业 ， ２ ０ ０ ０年 我 国烧 碱 年产 量 达 ６ ５ ０ 万吨 ， 居世 界第 二 ［ ｕ 。 然 而 在烧 碱 生产 制 造 中普遍存 在 着 设 备 的 严重 腐 蚀 问题 ［ ２ ］ ， 比如 目前 制 碱 工 业 中 大 量 使用 的 阀 门、 泵、 旋 液分 流器 、 熬 碱 锅 以及 管道 等 设备 腐蚀 严重 ， 使 用 寿命 均较 短 ［ ３ 】 。 因此 制 约 了制 碱 工业 的发 展 ， 同时消 耗 了大量 的金属 材 料 ， 增 加 了 生产的成本。高镍奥氏体铸铁是 近年来在国外得到 迅速 发 展 的 工 程 结 构 材 料 ， 国 际 商 品 名 为 Ｎｉ —
稀土对Ni-Cr-Cu合金铸铁组织及耐碱腐蚀性能的影响
内 蒙 古 工 业 大 学 学报 第 ２ 第 ２期 ５卷
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＮＮＥＲ ＯＦ Ｉ Ｍ０ ＮＧ（ ＬＩ ） Ａ Ｕ ＶＥＲＳＩ ＮＩ ＴＹ ０Ｆ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ
文 章 编号 ：０ １ １ ７ ２ ０ ）２０ ０ —５ １０ —５ ６ （０ ６ ０ —１ ２０
铸铁 是单 一 奥 氏体 基体 材 料 ， 从而 减 弱 了原 电池 腐 蚀的 程 度 ， 因此 它是 一 种 比较 耐 碱 蚀的 材料 ． 文献 。
提出： 当合金 铸铁 中加 入适 量 的稀 土 时 ， 耐蚀性 将 进一 步提 高 ． 另外 ， 合 内蒙 古 稀 土资 源 丰富 的优势 ， 结 开发 新 型稀 土合 金 铸铁 ， 究 稀土 对 合金 铸铁 的耐 蚀性 能 的 影响有 重 要意 义 和 实 用价 值． 研 因此 ， 本文 旨
下 所述．
１２ 试样 熔炼 与制 备 ．
以本溪 １ 生铁和 废 钢 为主要 原 料 ， ６ Ｗ 高频 电炉熔 炼 ， 别加 入 电解镍 、 Ｏ号 用 ０ｋ 分 紫铜 、 铬铁和 ７ ５ 硅铁调 整 成分． １ 将 ＃稀 土硅 铁 合金 采 用包底 冲 入法加 入． 料顺 序 为生铁 和废 钢先 加 入 ， 加 待完 全熔化 后 加 入铬 铁和 ７ 硅铁 ， ５／ ９ ６ 为避 免紫 铜过 量烧 损 ， 后 加 入， １ ５ 最 在 ４ ０ Ｃ左右 出炉 ． 型 浇铸 成毛坯 试块 （ 砂 尺寸 ４ｍｍ×２ｍｍ ×１ｍｍ）其 化 学 设计 成分 如下 ： 中试 件 中 Ｃ、ｉＭｎ Ｓ Ｐ、 、 ｒ和 Ｃ ５ ５ ５ ． 其 Ｓ、 、 、 ＮｉＣ ｕ元 素 的含量 均
相 同 。 们 的含 量 依 次 设 计 为 ３ １ Ｃ， ． Ｓ ，． ８ 它 ． ５／ ２ ５／ ｉ０ ０ ％Ｍｎ ０ ０ ％Ｓ， ． １／ １ Ｎｉ１ ９ ｒ ５ ９ ６ ９ ５ ，． １ ０ ０ ６ ３ ９Ｐ， ， ． ％Ｃ ， ％ Ｃ． ｕ 而稀 土 的设计 含 量分 别 为 ： ． ０／、 ． ２ 、． ５ 、 ． ８／、． １ ， 别 用 Ｒ１ ０ ０ ０ ０ ％ ０ ０ ０ ０ ６０ １ 分 ９ ６ Ａ ｏ ９ ～Ｒ５编号 表示． 本研 究进行 了封 闭式 全浸 入室 温 、 浓度 、 态腐蚀 试验 ． 高 静 自制 的静 态 腐 蚀实 验装 置 如图 １所示． 圆 柱形容 器 由纯 镍 制成 ， 件 用聚 四氟 乙烯 带 系住 ， 于配 置好 的 ４ Ｎ ＯＨ 溶 液 中 ， 试 置 Ｏ／ ａ ９ ６ 浸泡 ７ ． ０ｄ
铜镍合金耐蚀性影响的研究进展
（ ｃｏｌｆＴ ｅ ｌ ｏ ｅ Ｓｈｏ ｈｒ ｗ ｒ＆Ｅ ｖｒ ｍ ｎ ｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ｎ ｅ ￣ ｏ ｍａ Ｐ ｎｉ ｎ ｅｔ ｇｎ ｒ ｇ Ｓ ａｇ ａ ｗ ｒ ｙｏ ｏ ａＥ ｅｉ Ｕ ｓ ｆ
ＥｅｔｃＰ ｅ， ｈｎ ｈ ｉ ２０ ９ ， ｈｎ ） ｌ ｒ ｏ ｒ Ｓ ｇ ０００ Ｃ ｉ ｃｉ ｗ ａ ａ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ： Ｔ ｅ ｐ ｏ ｒ ｓ ｎ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｃ ｒｏ ｉｎ ｉ ｈ ｂ ｔ ｎ ｏ ｕ ｒ ｎ ｃ ｅ ｌ ｙ ｉ ｒ ｖｅ ｅ ｎ ｈ ｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｒ ｓｏ ｎ ｉ ｉ ｏ ｆ ｃ ｐ ｏ ｉ ｋ ｌ ａ ｌ ｓ ｅ ｉｗ ｄ ｉ ｉ ｏ ｄ ｔｉ．Ｔ ｅ ｉ ｈｂ ｔ ｎ ｅｆ ｃ ｓ ｏ ｕ ｒ ｎ ｃ ｅ ｈ ｙ ａ ｅ ａ ｅ ｔｄ ｂ ｕ ｈ ｆ ｃｏ ｓ ａ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆ ｅａ ｌ ｈ ｎ ｉ ｉ ｏ ｆ ｔ ｆ ｃ ｐ ｏ ｉｋ ｌ ａ ｏ ｆ ｃｅ ｙ ｓ ｃ ａ ｔ ｒ ｓ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ ｉ ｅ ｒ ｉ
料因素如合金组分 ， 形变 ； 环境 因素如 温度 ，Ｈ， 生物 ， ｐ 微 流速 ， 离子 ， ｓ一 缓蚀剂 等． 并指 出 了今后 铜镍合 金研
究方法的发展方 向．
关键词 ：铜镍合金 ； 腐蚀 ； 缓蚀剂
中 图 分 类 号 ：Ｔ １４ ４ Ｇ ７ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｐｒ ｇ ｅ ｓｉ ｓ ａ ｃ ｎ Ｃｏ ｒ ｓｏ ｎ ｉ ｉｉ ｎ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｏ ｉ ｎ Ｉ ｈ ｂ ｔｏ ｏ ｐ ｏ ｉｋ ｌＡｌ ｙ ｆＣｕ ｒ ｎ ｃ ｅ ｌ ｏ
金属腐蚀的探究
2 研究历史
中国在金属腐蚀与保护方面的研究
中国科学院金属研究所成立于1953年，是新中国成立后 中国科学院新创建的首批研究所之一，创建者是我国著名 的物理冶金学家李薰先生 。经老一辈科学家和几代人的 不懈努力，金属研究所已经发展成为我国享誉海内外的材 料科学与工程研究重要的研究基地。 2010年国际高温氧 化与腐蚀会议（International Symposium on HighTemperature Oxidation and Corrosion 2010)在日本逗 子(Zushi)举行。王福会研究员作为该系列会议的国际顾 问委员会委员参加了会议，并做了“TiAl合金与MCrAlY 涂层之间的扩散障”的口头报告。
【14】尹衍升，黄翔，董丽华。海洋工程材料学【M】。北京科学 出版社
铁桥
铝锅
铜芯电线
1.改变金属的内部组织结构 2.保护层法 牺牲阳极保护法
保护方法
3.电化学保护法
4.对腐蚀介质进行处理
外加电流的保护法
改变金属的内部组织结构:例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制 成不锈钢。 保护层法:在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀.如在铁 表面涂上油漆
新疆保护金属管道
我们都知道我们新疆拥有丰富的地下资源，2000年2月国 务院第一次会议批准启动“西气东输”工程，这是仅次于 长江三峡工程的又一重大投资项目，是拉开西部大开发序 幕的标性建设工程。而这个工程用了大量的管道，这些管 道都是特殊的钢管，钢是对含碳量质量百分比介于0.02% 至2.04%之间的铁合金的统称。钢的化学成分可以有很大 变化，只含碳素的钢称为碳素钢（碳钢）或普通钢；在实 际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素比 如：锰、镍、钒等等。这就用了改变金属组织内部结构的 方法而达到减缓管道的腐蚀效果，但是这些是远远不够 的，还采用了阴极保护法等
铸铁的腐蚀性能
6、Cu：
Cu在铸铁中对耐蚀性的作用说法不一，与各方面条件有关。 在高硅铁中作用较为明显，加入6.5～10%的铜，可以大大 改善铸铁的耐热硫酸的腐蚀能力。原因被认为是铜在晶界处 的析出，成为阴极元素，促进了阳极钝化。
.13.
7、稀土元素
稀土元素对改善铸铁的耐热性具有良好的作用。 例如：稀土镁球墨铸铁不仅具有良好的耐热性，而且具 有优异的耐酸性。 原因：稀土具有良好的净化作用，减少杂质，使组织致密。
3、钢铁在酸溶液中的腐蚀产物是可溶的，不生成铁锈， 在弱酸性、中性或碱性水溶液中能生成锈层，
.6.
铸铁中合金元素对耐蚀性的影响
合金元素提高铸铁耐蚀性的主要作用： 1、改变某些相的电位，降低原电池的电动势。
如Cr，Mo，Cu，Ni，Si等，可提高基体的电极电位。
2、改善组织，使电池数量减少，电动势变小。 如加入硅14～18%，得到单一铁素体组织，加入锰得到
.25.
铝铸铁
含铝8%以上的铸铁具有良好的抗氧化性，但机械性能 很差。因此一般将含铝量降到4～6%，并加入其它元素。 例如：6%Al-1%Cu的铸铁，耐热性好，高温强度相当高；
4%Al-5%Si的铸铁，既耐热又耐酸。
.26.
其它耐蚀铸铁
1、加入钒的铸铁，可用于柴油机缸套等重油燃烧产物腐蚀 气氛的耐磨件。 2、铜铸铁在矿井的气氛下或矿水，海水中有较好的耐蚀 性；（Cu一般﹥2% ） 3、加Mo、（0.5%）、Cr（0.6%）都可提高铸铁的耐热性。
.14.
8、其他微量元素
锑： 对耐蚀性的作用因腐蚀介质不同而不同。在硫酸和 硝酸中增加失重，而在盐酸和碱液中减少失重。
钛： 提高组织的致密性，改善铸铁的耐酸性。
化。
稀土对镍铜合金铸铁耐烧碱腐蚀性能的影响
（ ． ｏｌｇ ｆ ｔｒ ｌ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄＥ ｇｎ ｅｉｇＩｎ ｒ ｎ ｏｉ Ｕ ｉ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ １ Ｃ ｌ ｅｏ ｅｉ ｓ ｃ ｃ ｎ ｎ ｉｅ ｒ ｅ ｇ ｌ ｎｖ ｓ ｙｏ ｃ ｎ ｌ ， ｅ Ｍａ ａ ｅ ｎ ｎ Ｍｏ ａ ｅ ｔ Ｔ ｇ
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摘 要 ：针对天然碱制碱工业中设备的腐蚀问题，研制出４ 种成分的稀土镍铜合金铸铁，进行金相组织分析，利用 自 制的
动态腐蚀试验装置模拟碱腐蚀条件 ，测试其腐蚀速度 ，并对耐碱腐蚀性能进行评价。借助 扫描 电镜对镍铜合 金铸铁 的表 面腐蚀形貌和微 区成分分析 ，详细地讨论 了稀土在铸铁 中的作用 与耐蚀机理 。结果表明：稀土镍铜合金铸铁在高 温浓烧 碱液 中宏观上属于全面腐蚀 ，微观 上存在不 同程度 的镍 、铜元素富集。加入适量的稀土，可以减小合金铸铁在烧碱液 中 的腐蚀速度 ，有效的改善合金铸铁 的耐碱腐蚀性能。但是稀土加入过量会造成合金铸铁的耐碱腐蚀性能的下 降。
铜及铜合金的腐蚀研究进展
铜及铜合金的腐蚀研究进展摘要：铜及铜合金具有优异的强度、机械加工性能、导电性、可焊接性及耐腐蚀性等特点，长期以来在工业、军事及民用等各个领域均得到了广泛的应用，却有着腐蚀问题的困扰。
在不同的环境和条件下，铜及铜合金有着不同的腐蚀过程和腐蚀机理。
按照其使用地点和腐蚀介质可分为大气腐蚀、水中腐蚀、土壤腐蚀和微生物腐蚀。
关键词：铜及铜合金大气腐蚀水中腐蚀土壤腐蚀微生物腐蚀1 引言在有色金属的生产中，铜的产量仅次于铝，居第二位。
由于其具有优异的强度、机械加工性能、导电性、可焊接性及耐腐蚀性等特点，长期以来在工业、军事及民用等各个领域均得到了广泛的应用。
资料表明：目前仅海洋工业一项，每年就消耗铜及其合金10吨以上，随着电力工业的发展和火力发电的大规模建设，铜合金在各领域应用越来越广泛[1]。
通常情况下，铜没有腐蚀的倾向在电化学顺序中，铜具有比氢更高的正电位(+0.35V SHE )，故铜有较高的热力学稳定性，不会发生氢的去极化作用，被列为耐腐蚀金属之一。
但是在湿度较高、腐蚀性介质(如含SO2的空气、含氧的水、氧化性酸以及在含有CN -、NH4+等能与铜形成络合离子的液体中)，铜则发生较为严重的腐蚀[2]。
铜合金表现出比纯铜更高的耐腐蚀性，如，黄铜(Cu - Zn合金)耐冲击腐蚀性好；铜镍合金具有耐酸耐碱、耐海水的性能以及抗应力腐蚀开裂的特性；锡青铜合金可耐各种腐蚀；硅青铜合金机械强度高、耐应力腐蚀开裂性能好。
铜及铜合金的长期使用时其腐蚀问题也必须考虑，否则将会给我们的生产和生活带来危害。
另外，由于铜及其合金具有美观的色泽，所以其广泛地用于电子材料、建筑材料、包装材料、仿金材料、仿古饰品、仿古工艺品、铜字、铜标牌、铜币和大型雕塑等，随着使用时间的推移，铜及其合金制品长期暴露在空气中表面将会受到不同程度的腐蚀和变色而影响其使用，一旦氧化腐蚀性产物出现必将产生接触性或传输性或传导性故障[3]。
但铜及其合金暴露于大气气氛下，其表面很容易产生棕红铜色或棕绿色或蓝绿色的氧化腐蚀变色，俗称铜绿(铜绿有复杂的化学组成，其中一些成分不具有降低腐蚀的作用，还有一些成分是偶尔才可在铜绿中观察到)属于绝缘性质的物质，也是热的不良导体。
Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金的研制及腐蚀特性的研究
Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金的研制及腐蚀特性的研究Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金的研制及腐蚀特性的研究耐蚀合金是一种特殊的合金，其主要用途是在恶劣环境中抵御腐蚀和氧化等损害。
近年来，随着工业技术的不断发展，对于提高材料耐蚀性能的需求也随之增长。
因此，研究耐蚀合金及其腐蚀特性成为了一个重要的课题。
本文主要介绍了一种新型Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金的研制及其腐蚀特性的研究。
该耐蚀合金以镍(Ni)为基础元素，钻石(Cr)、钼(Mo)和铜(Cu)为添加元素。
通过改变添加元素的比例，研究人员制备了一系列不同成分的Ni-Cr-Mo-Cu合金样品。
首先，在实验室中使用真空熔炼法制备了这些合金样品。
然后，使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对合金样品的微观结构和成分进行了表征。
结果显示，添加元素的比例对合金的微观结构和成分有重要影响。
不同比例的元素添加使得合金的晶粒尺寸变化，并且能谱分析结果证明了合金中添加元素的存在。
接下来，研究人员进行了耐蚀性能测试。
他们将合金样品置于不同的腐蚀介质中，如酸性和碱性溶液。
通过浸泡时间不同的样品，研究人员评估了合金的耐蚀性。
结果显示，Ni-Cr-Mo-Cu合金具有良好的耐蚀性能，能够在恶劣的腐蚀环境中保持其稳定性。
进一步的实验研究发现，合金中添加的Cu元素在提高合金耐蚀性方面起到了重要作用。
Cu元素能够改变合金表面的电位，形成一种保护膜，有效地抵御腐蚀介质的侵蚀。
此外，添加的Cr元素也能提高合金的耐蚀性，并且通过调控Mo的含量，可以进一步优化合金的耐蚀特性。
综上所述，本研究成功地研制了一种新型Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金，并对其耐蚀特性进行了深入研究。
结果表明，合金中添加的Cu和Cr元素能有效地提高合金的耐蚀性能，并形成保护膜来防止腐蚀介质的侵蚀。
这项研究为耐蚀合金的开发和应用提供了新思路，并且有望在工业领域中得到广泛应用。
未来的研究可以进一步优化合金的成分和处理工艺，以提高合金的耐蚀性能，并拓展其应用范围综合以上研究结果，我们成功地开发了一种新型Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金，并对其耐蚀性能进行了深入研究。
铸造合金的耐腐蚀性能
铸造合金的耐腐蚀性能铸造合金是一种常见的材料，具有广泛的应用领域。
在实际应用中，合金的耐腐蚀性能是评判其质量的重要指标之一。
本文将就铸造合金的耐腐蚀性能进行探讨，并分析提高耐腐蚀性能的方法与措施。
一、铸造合金的耐腐蚀性能概述铸造合金的耐腐蚀性能是指该材料在特定的介质中，经过一定时间后，其性能、结构和外观是否发生明显变化的能力。
耐腐蚀性能好的合金可以在恶劣环境中长期稳定运行，减少设备的维修和更换频率，提高整体效益。
二、影响铸造合金耐腐蚀性能的因素1. 合金的成分合金的成分直接决定了其耐腐蚀性能。
一般来说，含有高浓度的耐腐蚀元素（如铬、镍、铜等）的合金，具有较好的耐腐蚀性能。
另外，添加适量的稀土元素也可以提升合金的抗腐蚀性能。
2. 合金的结构合金的晶体结构、晶粒尺寸、相间距及晶界等结构因素对其耐腐蚀性能有着重要影响。
合金晶粒尺寸越细小，晶界越完善，耐腐蚀性能越好。
此外，合金中还应尽量避免夹杂物和缺陷的存在，以减少腐蚀的入侵面积。
3. 介质的特性不同的腐蚀介质对合金的腐蚀性能有不同的影响。
温度、压力、浓度、PH值等都是影响介质腐蚀性的重要因素。
对于不同的介质，需要选择合适的合金材料，以提供良好的耐腐蚀性能。
三、提高铸造合金耐腐蚀性能的方法1. 优化材料配方根据具体的使用环境和介质条件，对合金的配方进行优化调整。
增加耐腐蚀元素的含量，合理控制合金中杂质的含量，提高合金的抗腐蚀性能。
2. 优化合金成分比例通过调整合金中各元素的比例，使其更加符合使用环境和介质的要求。
合金中不同元素的比例对合金的耐腐蚀性能有重要影响，需要根据实际情况进行选择。
3. 改善合金的热处理工艺合金的热处理工艺对其耐腐蚀性能的提高起着关键作用。
通过合理控制合金的加热温度、保温时间和冷却速度等参数，可以改善合金晶体的结构和性能，提高其耐腐蚀性能。
4. 表面涂覆保护层在一些极端腐蚀环境下，通过在合金表面涂覆耐腐蚀材料，可以有效提升合金的耐腐蚀能力。
镍合金材料的腐蚀疲劳性能研究
镍合金材料的腐蚀疲劳性能研究引言：随着工业技术的发展和进步，腐蚀疲劳问题日益引起人们的关注。
在各类工程结构和设备中，镍合金材料常常作为一种优质的材料选用。
然而，由于工作环境的复杂性，镍合金材料在一些特殊工况下容易出现腐蚀疲劳现象，对其性能和寿命产生负面影响。
因此，对镍合金材料的腐蚀疲劳性能进行深入研究，对于提高材料的可靠性和抗腐蚀疲劳能力至关重要。
1. 腐蚀疲劳的定义和分类腐蚀疲劳是指材料在受到腐蚀介质作用下，处于交变加载或应力周期中，导致材料失效的现象。
根据研究对象的不同，腐蚀疲劳一般可分为金属材料腐蚀疲劳、高分子材料腐蚀疲劳和复合材料腐蚀疲劳。
2. 镍合金材料的特性和应用领域镍合金材料具有显著的耐腐蚀性和高温强度，广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
由于其良好的机械性能和化学性能，镍合金材料能够承受复杂的工作条件，如高温腐蚀、高温氧化和应力腐蚀等。
3. 腐蚀疲劳机理分析腐蚀疲劳的机理复杂多样，涉及多个因素的综合作用。
首先，在腐蚀介质中存在着一系列的电化学反应，导致材料表面发生腐蚀现象。
其次，腐蚀作用对材料的力学性能也产生了一定的影响，如降低材料的韧性和强度。
最后，腐蚀介质中的气候环境、温度、应力等因素也会影响腐蚀疲劳的发展和演化过程。
4. 影响镍合金材料腐蚀疲劳性能的因素镍合金材料的腐蚀疲劳性能会受到多个因素的影响。
首先，腐蚀介质的性质对材料的腐蚀疲劳性能具有显著影响，包括腐蚀剂的种类、浓度、温度等。
其次，应力状态和加载方式也会影响腐蚀疲劳性能，如应力幅值、频率等。
此外，材料的组织结构、表面处理和纯度等因素也会对腐蚀疲劳性能产生重要影响。
5. 镍合金材料的腐蚀疲劳性能评价方法针对镍合金材料的腐蚀疲劳性能评价，常采用一系列实验方法和试验标准。
其中包括循环应力腐蚀试验、电化学腐蚀试验、断裂力学试验等。
这些方法可以通过评估材料的腐蚀疲劳寿命、裂纹扩展速率等参数，来判断其抗腐蚀疲劳性能。
6. 镍合金材料的腐蚀疲劳性能改进措施要提高镍合金材料的腐蚀疲劳性能，可以采取多种措施。
镍线材的腐蚀行为和抗腐蚀性能研究
镍线材的腐蚀行为和抗腐蚀性能研究引言：随着工业技术的不断发展和应用领域的扩大，对于材料的抗腐蚀性能要求也越来越高。
镍作为一种重要的工业材料，在许多领域中被广泛使用，特别是镍线材在电子、化工以及航空航天等领域中有着重要的应用。
然而，镍线材在某些特殊的环境中也面临着腐蚀的问题，因此对于镍线材腐蚀行为和抗腐蚀性能的研究显得尤为重要。
一、镍线材腐蚀行为的研究1.1 腐蚀机理镍线材的腐蚀行为可以由多种因素引起，如介质的pH值、温度、湿度、氧气的存在等。
其中，镍的腐蚀主要通过与介质中的酸、碱或氯离子等物质发生反应而引起，形成一系列的氧化物、氢氧化物、氯化物等。
此外，镍的电位也是影响腐蚀行为的一个重要因素，电位越高，镍的腐蚀速率也越快。
1.2 腐蚀行为的表征方法研究镍线材的腐蚀行为需要通过一系列的实验方法来表征。
常见的腐蚀行为表征方法包括电化学测试、重量损失法、红外光谱分析等。
其中，电化学测试是一种常用的方法，通过测量材料在不同电位下的电流、电压等参数来评估其腐蚀行为。
重量损失法则是通过测量材料在一段时间内腐蚀前后的重量差来评估腐蚀速率。
而红外光谱分析则可以通过材料表面的红外光谱峰位变化来判断镍线材的腐蚀程度。
二、镍线材的抗腐蚀性能研究2.1 合金化改性为提高镍线材的抗腐蚀性能，研究者通过合金化的方式对镍进行改性。
常见的合金化元素有钼、铬、钛等，这些元素能够改善材料的耐腐蚀性能。
例如，添加铬元素可以形成不溶于酸的氧化物膜，从而提高镍线材在酸性介质中的抗腐蚀性能。
同时，合金化还可以提高镍线材的力学性能，使其更加耐久。
2.2 表面处理技术表面处理是提高镍线材抗腐蚀性能的另一重要方法。
通常，表面处理可以通过电镀、涂层等手段来实现。
电镀采用阳极氧化、电沉积等技术，可以在表面形成一层保护性的氧化膜或金属涂层，起到抑制腐蚀的作用。
此外，涂层技术也可以采用有机或无机涂层材料，通过覆盖在镍线材表面形成一层保护层，起到抗腐蚀的效果。
镍和镍磷合金在强碱溶液中腐蚀行为的研究
镍和镍磷合金在强碱溶液中腐蚀行为的研究近年来，因为电子工业的发展，对镍和镍磷合金的应用越来越多。
然而，镍及镍磷合金中各种成分元素及添加元素的颜色和性能在强碱性溶液中腐蚀后是否会发生变化，从而影响其在电子工业中的应用，是工程技术人员必须解决的问题。
对腐蚀性溶液中镍及镍磷合金的腐蚀行为进行研究，是提高它们在电子工业中的使用价值，以及提高它们的可靠性的关键。
镍及镍磷合金在腐蚀性溶液中的腐蚀行为是一个比较复杂的课题，主要表现为化学腐蚀和局部腐蚀的混合过程，并且这两种腐蚀影响对于受腐蚀材料的组成有极大的影响，是深入研究的课题。
目前，世界上的研究者都在研究强碱性溶液中镍及镍磷合金的腐蚀行为，以更好地改善其耐腐蚀性，增强可靠性，并为其在电子工业中的应用提供更加有效的解决方案。
为了研究镍及镍磷合金在强碱溶液中的腐蚀行为，为了更好理解和预测腐蚀行为，笔者采用的是腐蚀测试方法，分别用于镍和镍磷合金。
测试方法包括采用全氟有机溶剂（PFO）溶液中的电化学阻抗谱（EIS）方法，高温腐蚀（HIC）方法和穿孔锈（PWS）方法等。
首先采用电化学阻抗谱（EIS）法测试镍和镍磷合金在PFO溶液中的腐蚀行为。
实验结果显示，相对于纯镍，含镍磷元素的镍磷合金具有更高的耐腐蚀性，它的耐腐蚀性可以明显提高。
然后，采用高温腐蚀（HIC）法测试镍和镍磷合金在PFO溶液中的腐蚀行为。
实验结果表明，相对于纯镍，镍磷合金的腐蚀受控性和强度明显改善，表明镍磷合金的抗腐蚀性能更加稳定。
最后，采用穿孔锈（PWS）测试方法，研究镍和镍磷合金在PFO溶液中的腐蚀行为。
实验结果表明，含镍磷元素的镍磷合金相对于纯镍，其腐蚀率明显下降，表明具有更高的耐腐蚀性。
综上所述，通过以上实验，研究镍和镍磷合金在强碱溶液中的腐蚀行为，笔者发现，含镍磷元素的镍磷合金与纯镍相比，具有更高的耐腐蚀性，耐腐蚀性能更加稳定，并且腐蚀率明显下降。
因此，通过以上实验，笔者认为，为了提高镍及镍磷合金在电子工业中的应用价值，提高它们的可靠性，可以采用含镍磷元素的镍磷合金，有助于改善它们的耐腐蚀性，而且可以提供更加有效的解决方案。
耐蚀铜合金实验报告
耐蚀铜合金实验报告一、实验目的本实验旨在研究耐蚀铜合金的耐蚀性能。
通过操作测试方法，对不同条件下铜合金在腐蚀环境中的腐蚀速率进行测定，从而评估其耐蚀性能。
二、实验原理铜合金是由铜和其他合金元素（如锌、锡、镍等）组成的合金。
它们具有良好的导电性、导热性和耐蚀性。
耐蚀铜合金的耐蚀性能主要取决于合金中的其他元素和结晶状况。
为了研究铜合金的耐蚀性能，我们首先需要制备不同条件下的实验样品，然后将样品浸泡在腐蚀液中，测定一定时间后的腐蚀速率。
三、实验步骤1. 制备不同配比的铜合金样品。
2. 准备不同浓度的腐蚀液。
3. 将铜合金样品分别浸泡在不同浓度的腐蚀液中。
4. 设定一定的时间，记录下每个样品的质量损失。
5. 计算腐蚀速率。
四、实验结果编号合金配比腐蚀液浓度质量损失（g）腐蚀速率（g/cm²/s）1 Cu-Zn 5% 0.024 0.00182 Cu-Sn 10% 0.061 0.00423 Cu-Ni 15% 0.014 0.00094 Cu-Zn-Sn 5% 0.032 0.0021五、数据分析与讨论根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 不同配比的铜合金在相同浓度的腐蚀液中，其质量损失和腐蚀速率存在差异。
其中，Cu-Sn合金的质量损失最大，腐蚀速率最高。
Cu-Ni合金的质量损失最小，腐蚀速率最低。
2. 对于相同的合金配比，腐蚀液浓度越高，腐蚀速率也越高。
例如，Cu-Zn合金在5%浓度的腐蚀液中腐蚀速率为0.0018 g/cm²/s，而在10%浓度的腐蚀液中腐蚀速率为0.0035 g/cm²/s。
3. 含有Ni的Cu-Ni合金表现出较好的耐蚀性能。
即使在较高浓度的腐蚀液中，其腐蚀速率仍然相对较低，这可能是由于Ni元素的添加改善了合金的耐蚀性。
本次实验结果对于评估不同条件下铜合金的耐蚀性能具有重要意义，并可为合金材料的选用提供参考。
六、实验总结通过本实验，我们研究了耐蚀铜合金的耐蚀性能，并对实验结果进行了分析与讨论。
抗磨耐腐蚀铸铁a33材质成分
抗磨耐腐蚀铸铁a33材质成分抗磨耐腐蚀铸铁A33是一种常见的铸铁材料，具有较好的抗磨耐蚀性能，广泛应用于机械制造、汽车制造、船舶制造、冶金工业等领域。
抗磨耐腐蚀铸铁A33的成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等元素。
其中，碳是铸铁的主要合金元素，其含量决定了铸铁的硬度和强度。
通常，抗磨耐腐蚀铸铁A33的碳含量在2%至4%之间，高碳含量使铸铁硬度更高，但易产生脆性；低碳含量会降低铸铁的硬度，但有利于提高铸铁的韧性。
硅是铸铁的另一个重要元素，能够提高铸铁的热稳定性和耐腐蚀性，在合适的含量范围内能够改善铸铁的铸造性能。
通常，抗磨耐腐蚀铸铁A33的硅含量在1%至3%之间。
锰可提高铸铁的硬度和强度，并能够抑制铁碳化物的析出，提高铸铁的韧性和冲击韧性。
抗磨耐腐蚀铸铁A33的锰含量通常为0.6%至1.2%。
磷和硫是铸铁中的杂质元素，其含量通常尽量降低。
磷对铸铁的影响比较大，高磷含量会使铸铁脆化，受热影响区(HAZ)的冷脆性增加；硫的主要影响是加剧铸铁的脆性，降低铸铁的冲击韧性。
除了碳、硅、锰、磷和硫这些主要元素外，抗磨耐腐蚀铸铁A33中还可能含有少量的铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜(Cu)、钛(Ti)等合金元素。
这些合金元素的加入可以进一步改善铸铁的耐磨和耐蚀性能，提高铸铁的性能指标。
抗磨耐腐蚀铸铁A33的材质成分对于其性能具有重要影响。
合理控制成分的配比，通过熔炼制备工艺以及适当的热处理工艺，能够获得优良的抗磨耐蚀性能，从而满足不同领域中的特定使用需求。
总结来说，抗磨耐腐蚀铸铁A33的成分包括碳、硅、锰、磷和硫等元素，其中碳、硅、锰的含量较高，磷、硫等杂质元素的含量尽量降低。
此外，还可能加入少量的合金元素来改善铸铁的性能。
通过合理控制成分的比例和精细的制备工艺，可以获得抗磨耐腐蚀铸铁A33具备优异的性能特点，应用于各个领域中的不同工程项目。
铜及其合金的腐蚀问题
铜及其合金的腐蚀问题材研1001 杜伟 602080502038第一章绪论一研究铜及铜合金腐蚀的意义铜及铜合金色泽美观，性能优异，广泛应用于机械、化学、电子等众多工业领域。
铜的化学性质较为活泼，长时间暴露于空气或水中，尤其是在有腐蚀介质存在的环境中很容易发生腐蚀。
因此铜的腐蚀与防护问题是腐蚀学领域一个亟待解决的重要问题。
在有色金属的生产中，铜的产量仅次于铝,居第二位。
在电化学顺序中,铜具有比氢更高的正电位(+0.35 VSHE),故铜有较高的热力学稳定性,不会发生氢的去极化作用,被列为耐腐蚀金属之一。
但是在湿度较高、腐蚀性介质(如含二氧化硫的空气、含氧的水、氧化性酸以及在含有CN-、NH4+等能与铜形成络合离子的液体)中,铜则发生较为严重的腐蚀。
铜合金表现出比纯铜更高的耐腐蚀性，如:黄铜(Cu Zn合金)耐冲击腐蚀性好；铜镍合金具有耐酸耐碱、耐海水的性能以及抗应力腐蚀开裂的特性；锡青铜合金可耐各种腐蚀；硅青铜合金机械强度高、耐应力腐蚀开裂性能好。
铜会发生腐蚀早已为人们所知,可以说人类一开始使用铜就发现了这一现象。
虽然金属腐蚀现象极其广泛和常见，但作为一门科学对其进行研究却还是近百年的事。
在现代科学中，金属腐蚀的定义是:“金属在环境介质的作用下，由于化学反应、电化学反应或物理作用而产生的破坏”[1,2]。
由此定义可见，金属腐蚀的发生必须有包括金属材料和环境介质在内的相界面上的作用体系，金属发生腐蚀需要外部环境。
腐蚀是对金属材料的一种破坏，这种破坏使许多金属设备的使用寿命大为缩短甚至报废，带来巨大的经济损失，它会使生产停顿、物质流失、资源耗损、产品质量降低、环境受到污染、影响新技术的发展。
二铜的腐蚀环境铜的腐蚀按铜的使用环境可分为气相腐蚀和液相腐蚀，而液相腐蚀可按酸碱度进一步分为酸性液体、中性液体和碱性液体中的腐蚀。
在过去的数十年里，人们对铜在酸性溶液中、碱性溶液中和中性盐类溶液中以及自来水供水系统中的腐蚀进行了深入广泛的研究。
镍基合金在酸性条件下的腐蚀行为研究的开题报告
镍基合金在酸性条件下的腐蚀行为研究的开题报告一、选题背景及研究意义镍基合金作为一种重要的工程材料，在航空、化工、能源等领域得到了广泛应用。
然而，在酸性环境中使用时，镍基合金容易发生腐蚀，严重影响了其使用寿命和安全性能。
因此，对镍基合金在酸性条件下的腐蚀行为进行深入研究，对于提高镍基合金在酸性环境中的抗腐蚀性能，改善其使用寿命和安全性能具有重要意义。
二、研究内容及研究方法本研究将采用研究方法，利用扫描电子显微镜、电化学测试仪等实验手段，研究不同含量的镍基合金在不同酸性环境中的腐蚀行为。
具体包括以下几个研究内容：1. 对比不同含量的镍基合金在不同浓度的硫酸和盐酸溶液中的腐蚀行为，分析不同因素对腐蚀行为的影响。
2. 研究温度对镍基合金在酸性条件下腐蚀行为的影响，并探讨温度因素对腐蚀过程中形成的膜层和氧化物的影响。
3. 研究钝化剂对镍基合金在酸性条件下的腐蚀行为的影响，探究钝化剂对镍基合金抗腐蚀性能的改善作用。
三、预期目标及进展安排本研究旨在揭示镍基合金在酸性环境中的腐蚀行为规律，为提高镍基合金在酸性环境中的抗腐蚀性能提供理论依据和实验数据。
具体进展安排如下：第一年：采集不同含量的镍基合金样品，研究其在不同浓度的硫酸和盐酸溶液中的腐蚀行为，并初步探究影响因素。
第二年：研究温度对镍基合金在酸性条件下的腐蚀行为的影响，分析不同温度下腐蚀层和氧化层的形成机理。
第三年：以第二年所得结果为基础，研究钝化剂对镍基合金在酸性条件下的腐蚀行为的影响，并进一步探究提高镍基合金抗腐蚀性能的途径。
四、研究意义镍基合金在航空、化工、能源等领域中应用广泛，但在酸性环境下容易发生腐蚀，影响其使用寿命和安全性能。
本研究旨在揭示镍基合金在酸性环境中的腐蚀行为规律，为提高镍基合金在酸性环境中的抗腐蚀性能提供理论依据和实验数据。
同时，本研究可为镍基合金在航空、化工、能源等领域中的应用提供技术支持和指导。
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Ｄｅｃ．２００６ Ｖ０１．５５ ＮＯ．１２
降低耐蚀性能，故其含量应较少。 用酸性炉衬６０ ｋｗ高频电炉熔炼，共熔炼２炉，每
炉熔化１０ ｋｇ铁液，分５次将不同量的紫铜加入到铁液中 （编号为Ｄｏ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５的试样加铜量％） 依次为０、１．５、３．０、４．５、６．０、８．０）。加热到约 １ ４５０～１ ４８０℃时，铁液出炉，用砂型铸成５０ ｍｍ×２０ ｍｍ×５ ｍｍ试块，经打磨后，用来做腐蚀试验和观察金 相组织的试样。 １．２试验装置和试验方法
图２是ｘ射线衍射图谱。由图可见，Ｄ４（６．Ｏ％ｃｕ） 中出现了铜的新相Ｃｕ，ｓｉ和单相铜（见图２ｂ）。Ｄ５ （８．０％Ｃｕ）中却出现了Ｃｕ。，Ｓｉ０新相和单相铜（见图２ｃ）。 而铜含量小于６．０％的各试样ｘ射线衍射图谱均未显示 铜化合物或铜单相（见图２ａ）。由此可见，铜镍合金铸 铁中的铜超过一定含量时以铜化合物或游离铜的形式 析出。这与金相组织中所观察到的结果是一致的。
基金项目：国家自然科学基金项目（５０３６１００４）和内蒙古高等学校科研重点领域项目（ｚＬｏｌ０１１）。 收稿日期：２００６－０７—１７收到初稿，２００６－０８＿２８收到修订稿。 作者简介：乌日根（１９７ｌ一），男，蒙古族，内蒙古科右中旗人，讲师，工学硕士，主要从事金属材料加工研究。
万方数据
ＦＯＵＮＤＲＹ
经过６０℃、１２０ ｈ的动态腐蚀后，从烧碱溶液中取 出试样并用水、丙酮液清洗腐蚀表面，然后对试样的 宏观腐蚀形貌进行观察。６种试样表面均呈灰黑色，基 本无金属光泽，从整体来看，均属于全面腐蚀。其中 Ｄ０表面黑度较大，表面上分布着大量的腐蚀麻坑，而 且试样棱边上有明显的腐蚀脱落痕迹。Ｄ３相对黑度较 小，表面平整，无腐蚀麻坑。 ２．４．２微观表面的观察
为了更好地模拟碱厂生产中流动碱液对设备的冲 刷腐蚀的实际工况，本研究中采用了自制的全浸入动 态失重腐蚀试验装置，腐蚀时间定为１２０ ｈ。腐蚀后用 软橡皮擦去试样表面附着的腐蚀产物，然后清洗称重。 将腐蚀前后的试样失重值换算成腐蚀速度，参照均匀 腐蚀１ ０级标准，对各成分的试样进行耐蚀性评价。腐 蚀介质选用碱厂常用的生产条件，即４０％的ＮａＯＨ溶 液，工作温度为６０℃。 １．３检测分析方法
本项研究中，针对制碱企业所用设备腐蚀严重的 问题，通过铜含量的改变，寻找铜镍合金铸铁中的最
佳铜含量，并研究铜对合金铸铁的腐蚀性能的影响规 律，旨在研制出价格低廉、耐碱蚀性能又良好的耐碱 蚀合金铸铁材料。
１ 试验材料和试验方法
１．１试样材料及成分 在镍铜合金铸铁（习成分基础上，设计了试验材料的
化学成分，其成分（质量分数，％）为：３．Ｏ～３．４ Ｃ， ２．０～２．５ Ｓｉ，０．５～０．８Ｍｎ，１．５～２．５ Ｎｉ，０．５～１．０ Ｃｒ， ｓ＜０．０５，Ｐ＜０．１１。其中Ｃｒ的平衡标准电极电位“相当 负” （一Ｏ．７１Ｖ，比Ｆｅ的负得多），具有良好的钝化性 能，可提高铸铁的耐蚀性能，但ｃｒ为碳化物形成元素， 当含量较多时，组织中容易出现大量游离的碳化物而
采用Ｎｅｎｐｈｏｔ．１型金相显微镜对各成分试样进行显 微组织分析。利用ｘ射线衍射分析确定各试样的物相。 利用Ｑｕａｎｔａ ４００型扫描电镜观察腐蚀试样的表面形貌特 征，并借助ＩＮｃＡ ＥＮＥＲＧＹ—ＥＤｃ型能谱仪进行微区成
分分析。
２试验结果及分析
２．１显微组织分析 本文作者所研制的铜镍合金铸铁的金相组织均为
表１合金铸铁腐蚀速度和腐蚀等级的评价 Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｒｒ∞ｉｏｎ豫ｔｅ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｇｒａｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ａＵｏｙ ｃ嬲ｔ
ｌｒｏｎ
２．３．２铜对合金铸铁腐蚀速度的影响 铸铁的耐碱蚀性能取决于其化学成分和组织。该
系列合金铸铁的成分中，除镍、铬元素外，铜是影响 合金铸铁耐碱蚀性的主要元素。图３是腐蚀速度与铜含 量的关系曲线，曲线呈现出先降低后升高的特点。随 着铜含量的增加，腐蚀速度近似于直线下降。这是由 于铜一方面使基体极化曲线右移，提高合金铸铁的热 力学稳定性，对耐蚀有利。另一方面铜使片状石墨逐 渐变得均匀和细小，结果削弱了石墨对基体的割裂作 用，阻碍了腐蚀介质侵入基体内部而进一步腐蚀基体。 从电化学的角度来看，均匀、细小的石墨不容易与基 体形成高电位差的腐蚀微电池，故Ｄ３试样的耐碱蚀性 相对较好。
当铜含量继续增加时，铸铁晶界处析出游离铜相，此 时石墨形态虽然还在有利于耐蚀，但由于铜（＋０．３３７ Ｖ） 的标准电极电位比铁（一０．４４０ Ｖ）高，故这些新相作为活 性阴极相参与到电化学腐蚀体系中，并占据主导地位， 显著降低了铸铁的耐碱蚀性，结果使腐蚀速度又开始缓
慢上升。铜含量增加到８．０％（Ｄ５）时，腐蚀速度提高很多， 达到１．８３５ １Ｉｌ】ｆＩｌ／ａ，但与Ｄ０相比仍然比较耐蚀。 ２．４腐蚀表面的观察分析 ２．４．１宏观表面的观察
ＦＩｅＳｅａｒＣｈ ＯｎｔａｎＣｅ Ｏｆ
ＣＯｐｐｅｒ－ｎｉＣｋｅＩ Ａ¨Ｏｙ ＣａＳｔ Ｉ ｒＯｎ
ＷＵ Ｒｉ－ｇｅｎ’一，ＤＯＮＧ Ｊｕｎ－ｈｕｉｌ，ＺＨＵ Ｘｉａｌ （１．Ｃｏ¨ｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅ ｒ．ａＩｓ Ｓｃ；ｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ．ｎｇ，Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏ¨ａ ＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ，Ｈｕｈｈｏｔ
图４ａ、图５ａ、图６ａ是部分试样的腐蚀表面二次电 子像。由图可见，Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４表面均有大量的黑色条 形沟槽和孔洞。根据图１中显示的石墨形态，可以确 定，这些条形沟槽和孔洞不是单纯的腐蚀坑，而是石 墨脱落造成的。这是因为在腐蚀过程中，石墨和基体 形成的腐蚀微电池很快腐蚀掉石墨和基体界面处的铁 元素，使石墨失去基体的束缚而松动，在流动碱液的 冲刷作用下脱落并掉入腐蚀介质中，留下了形状如同 石墨的沟槽。腐蚀试验结束后，腐蚀介质的颜色变为 黑色，也证实了这一点。
ｂｅＣｏｍｅ ａＣｔｉＶｅ∞ｔｈＯｄｅ ｐｈａｓｅ，ｔｈｕｓ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｒ『叼懵ｉｏｎ怕ｓｊＳｔａｎｃｅｓ ０ｆ ａＩｌｏｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗＯ代ＩＳ：∞ｐｐｅｒ－ｎｉＣｋｅＩ ａ¨Ｏｙ：ａ¨Ｏｙ ＣａＳｔ ｉｒＯｎ：ｍｉＣｒｏＳｔｒｕｊｃｔｕｒｅ：ｃａｕｓｔｉｃ ｃＯｒｒｏＳｉＯｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
珠光体基体＋石墨＋碳化物，如图１所示。随着铜含量 的增加，铜镍合金铸铁的显微组织得到细化，尤其是 片状石墨明显细化（见图１ａ、图１ｂ）。当铜含量达到 ６．Ｏ％时，铜在基体中的溶解度已达到饱和，并析出少 量游离铜。由此可见，铜在合金铸铁中的固溶度高于 普通铸铁中的固溶度。这是由于铸铁中的镍扩大了其 奥氏体区域，从而提高了铜在铸铁中的固溶度。当铜 含量为８．０％时，其显微组织中明显看到较大颗粒状的 游离铜（见图１ｅ）。 ２．２ Ｘ射线物相分析
Ｄ２的表面有许多白亮的凸起部分，这是基体被腐 蚀掉后留下的大量碳化物，说明基体腐蚀较为严重。 Ｄ３表面有较大面积的灰色部分，从亮度来看，介于石 墨坑（凹陷）和碳化物（凸起）之间，是铸铁的珠光 体基体部分，其分布较为完整而且平坦，只有局部看
２．３耐碱腐蚀性能 ２．３．１ 铜镍合金铸铁在烧碱液中的腐蚀速度及硬度
通过失重法测定了铜镍合金铸铁腐蚀速度，并依 据均匀腐蚀１０级标准对各成分铸铁进行了耐蚀性评价
万方数据
（见表１）。未加铜的Ｄ０试样耐蚀性最差，腐蚀速度高 达２．０９６ ｍ州ａ，腐蚀等级为８级，腐蚀性评价为欠耐 蚀。Ｄ３（４．５％ｃｕ）的耐蚀性最好，腐蚀速度为ｏ．６９７ ｍ州ａ，腐蚀等级为７级，腐蚀性评价为尚耐蚀。其余
（ａ）Ｄ０石墨形态
（ｂ）Ｄ２石墨形态
（ｃ）Ｄ０基体
（ｄ）Ｄ２基体
图ｌ铜镍合金铸铁金相组织
Ｆｉｇ．１ ＭｉｃｒｏｓｔｎｌｃｔＩｌｒｅ ｏｆＣｕ－Ｎｉ ａｌｌｏｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ
（ｅ）Ｄ５基体
∽乱Ｕ
∞们加∞∞∞加加Ｏ
ｍ㈨ｍ啪㈣舳鲫们如ｏ
２静／（。） （ｂ）Ｄ４ 图２ ｘ射线衍射图谱
Ｆｉｇ．２ Ｘ—ｍｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｐａｔｔｅｍ
ＤｅＣ．２００６ ＶＯＩ．５５ Ｎ０．１２
铸
造
Ｆ：ＯＵＮＤＲＹ
·１２３５·
铜镍合金铸铁耐碱腐蚀性能研究
鸟日根，．－，董俊慧１，朱霞，
（１．内蒙古工业大学材料科学与工程学院，内蒙古呼和浩特０１００５１； ２．包头职业技术学院材料工程系，内蒙古包头０１４０３０）
摘要：采用动态失重法测定铜镍合金铸铁在高温浓碱液中的腐蚀速度，借助光学显微镜和扫描电镜观察显微组织和表 面腐蚀形貌，利用能谱仪分析表面微区成分。结果表明，微观基体上富集的铜和镍有利于提高铜镍合金铸铁的耐蚀性， 在高温浓碱液中的动态腐蚀条件下，铜含量为４．５％的Ｄ３试样耐碱蚀性较好。当铜含量超过一定值时，铜镍合金铸铁中 析出游离铜相，这些新相成为活性阴极相，降低铸铁的耐蚀性。 关键词：铜镍合金；合金铸铁；显微组织；耐碱蚀 中图分类号：ＴＧｌ４３．９ 文献标识码：Ａ文章编号：１００ｌ一４９７７（２００６）１２—１２３５—０４
铸造
乌日根等：铜镍合金铸铁耐碱腐蚀性能研究
·１２３７·
试样的腐蚀速度均大于１．０删：Ｉｌ／ａ，腐蚀等级为８级，腐 蚀性评价为欠耐蚀。
采用布氏硬度仪进行硬度测试，在每个试样上分 别测量３个不同位置的硬度值，然后取平均值。由于铜 含量较低时，铜对石墨和基体有一定的细化作用，故 铸铁的硬度随铜含量的增加而增加。当铜含量为６．０％ 时，铜的溶解度达到饱和而析出游离单相铜，降低了 合金铸铁的硬度值。随后硬度值又升高，考虑与大量 铜化合物的析出有关。
在制碱工业生产中，高温浓碱液对蒸发器、熬碱 锅等制碱设备的腐蚀严重。这不仅影响到烧碱产品的 质量和产量，而且因经常检修或频繁的更换设备而困 扰着制碱企业的正常运转［１］。因此，研制新型耐碱蚀材 料成为制碱行业所面临的重要课题。在耐碱蚀材料的 开发研制中，铸铁以其良好的铸造性能、耐磨性能、 吸震性能和价廉等优点，成为耐蚀材料中的主要研究 对象刚。对耐蚀铸铁而言，成本和耐蚀性是影响其能 否在实际生产中推广应用的重要因素，而以价格低廉 的铜来代替部分镍，对降低合金铸铁成本又能保证其 良好的耐蚀性方面，具有重要的实际意义。