Jó cikkelemzés, részletes elemzés az ólomöntvény sárgaréz szerkezetének és cinkmentesítési korróziós teljesítményének szabályozásáról
Az öntött ólomsárgaréz ötvözet jó mechanikai tulajdonságokkal és vágási teljesítménnyel rendelkezik, és széles körben használják szaniterekben, vízvezeték-berendezésekben, műszerekben, hidraulikus szelepekben stb. Bár az öntött ólomréz kristályosodási hőmérsékleti tartománya kicsi, a formakitöltő képessége erős, és rendelkezik a cink stb. gáztalanító és dezoxidáló hatásaival, mivel a sárgaréz a megszilárdulási folyamat során könnyen durva oszlopos kristályokat képez, és az öntvény szerkezete durva, könnyen felhevíthető az öntési folyamat során. Használat közben szivárgás és egyéb jelenségek lépnek fel, amelyek befolyásolják a teljesítményét. Az öntött sárgaréz szerkezetének finomítása az egyik hatékony módja a forró repedésállóság és a sűrűség javításának. Jelenleg a finomítók hozzáadása a fő módszer az öntött sárgaréz szerkezetének finomítására. A szakirodalom a bór hatását vizsgálja az alumínium sárgaréz szerkezeti finomítására. A bór hozzáadásával hatékonyan finomítható az alumínium sárgaréz öntvényszerkezete. A szakirodalom az RE-t is tanulmányozza. Finomítani tudja az alumínium sárgaréz öntvényszerkezetét. Kevés tanulmány készült a bórnak és a ritkaföldfémnek az öntött ólomsárgaréz szerkezetére és cinktelenítési teljesítményére gyakorolt hatásáról. Ez a tanulmány a ritkaföldfém- és bór-finomítási kezelések hatásait vizsgálja az öntött ólomréz öntvényszerkezetére és cink-mentesítési korróziós tulajdonságaira.
1. Vizsgálati anyagok és eljárások
A vizsgálati anyag minősége ZCuZn40Pb2 ólomsárgaréz, kémiai összetétele (tömeghányad) 36,4% Zn, 1,70% Pb, 0,62%, A1 és Cu egyensúlya. Ritkaföldfém 10% RE-vel. AI mesterötvözet, és bór Cu-4.68%B mesterötvözetként kerül hozzáadásra. Az ötvözet olvasztására szolgáló kút típusú ellenállási kemencébe grafittégelyt helyeznek. A tesztólom sárgaréz olvasztási folyamata a következő: a töltet megolvasztja, és amikor a hőmérséklet 1030 fokra emelkedik, bór-, illetve ritkaföldfém-finomítót adnak hozzá harangos tégelyes módszerrel, teljesen felkeverve, majd 10 perces hőmegőrzés után. , az öntés előmelegítési hőmérséklete 350 fok . A bal és jobb oldali fém típusú tesztpálcák és fém típusú kerek csésze próbatestek. A fém kerek csésze mintamódszer a legegyszerűbb és legközvetlenebb módszer a rézötvözeteket gyártó cégek öntésére annak ellenőrzésére, hogy a finomítási folyamat jó-e vagy sem. A konkrét módszer egy kerek csésze minta öntése, majd megszilárdulás és kéregképződés után a megszilárdulatlan rézfolyadék gyors kiöntése a kerek csésze minta közepén, így egy megszilárdult kristályfelületű héjpohár mintát kapunk. A kristályfelület morfológiai jellemzőinek megfigyelésével a finomítási feldolgozás hatásának megítélésére. Öntött ólom sárgaréz cinkmentesítési vizsgálata: A korrozív oldat 1% CuCl2: oldat, az oldat hőmérséklete (75±10) fok, a korróziós idő 24 óra, a korrózió befejezése után vegye ki, tisztítsa és szárítsa meg, vágja a mintát a központból, és készítsük elő az aranyat. A fázismintákat a korróziós cinktelenítési mélység megfigyelésére és mérésére használtuk mikroszkóp segítségével, hogy feltárjuk a finomítási kezelés hatását az ólomöntvény sárgaréz cinktelenítési korróziójára. Adopt [PUS. Figyelje meg a mikroszerkezetet PME3 metallográfiai mikroszkóp alatt. A szövet maró hatású oldata 5 gFeCl3+5 mlHCl+100 ml vizes oldat.
2. Vizsgálati eredmények és elemzés
2.1 A finomító hatása az ólomsárgaréz szerkezetére
Az 1. ábra az ólomsárgaréz szerkezetét mutatja finomítás nélkül, valamint bór- és ritkaföldfém-finomítással. Látható, hogy a finomítatlan fémöntvény ólomréz szerkezete rendkívül durva (la ábra). A réz-cink fázisdiagram elemzés szerint az öntött szerkezetnek fázis (fehér) + fázis (fekete) + Pb fázisnak kell lennie, a Pb fázis a fázison vagy a és fázisok között kis fekete egyszerű részecskékként oszlik el. Az öntött finomítatlan szerkezetben a és fázisok vastag, hosszú lécekben vannak elosztva. Az RE és B finomító kezelés után a és fázisok szignifikánsan finomodtak. A B finomítási kezelés után a durva lécszerű és fázisok eltűntek, és rövid pelyhes vagy egyenlő tengelyű szemcsékké alakultak (1b. ábra). Az öntött szerkezethez képest (1c. ábra) a kémiailag kezelt szerkezet szerkezete jelentősen finomodik, a és fázisok vastag hosszú lécről rövid vékony lécekre változnak. Ezért az öntött sárgarézötvözetek esetében az RE és B finomítási kezelések jelentősen javíthatják az öntött sárgaréz öntvényszerkezetét. Ilyen vizsgálati körülmények között a bórral kezelt ólomöntvény sárgaréz szerkezetfinomító hatása lényegesen jobb, mint a bórral kezelt ólomöntvény sárgarézé. A ritkaföldfém-finomító kezelés hatása.
image.png
2.2. A finomító hatása a héjas minta felületi morfológiájára és szerkezetére
A 2. ábra a héjcsésze-minta kristályfelületének morfológiája a folyékony réz ugyanabban a kemencében végzett bórfinomítása előtt és után. Látható, hogy a finomítatlan rézfolyadékkal öntött kagylócsésze minta felülete érdes (2a. ábra). Makró szemszögből látható, hogy a kristály felületén sok egyenetlen apró dudor található. A 3a. ábra a finomítatlan kristályfelületet és annak környékét mutatja. A szerkezetmorfológiából látható, hogy az érdes felület szerkezete durva oszlopos kristályok, a durva kis kiemelkedések pedig a rézfolyadék megszilárdulásakor a folyadék/szilárd határfelületen maradó oszlopos dendritek. Mivel a megszilárdulatlan dendritek közé a folyadékot a vizsgálat során kiöntöttük, így a folyadékban elöl képződő oszlopos kristályok teljesen megmaradnak, érdes felületet képezve. A 2b. ábra a bórral finomított héjcsésze minta felülete. A finomítatlanhoz képest a felület sima, nincs rajta érdes és apró dudor. A felületi optikai mikroszkóp szerkezetét a 3b. ábra mutatja. A kristály felülete egyenetlen, de a kristály felülete sima. A sima kristályfelület szerkezete egyenlő tengelyű kristályosodást mutat, így a finomítás megváltoztathatja az öntött ólomréz megszilárdulási szerkezetét.
image.png
image.png
2.3 A finomító kezelés hatása az öntött sárgaréz cinkmentesítési teljesítményére
A 4. ábra a finomítási kezelés hatását mutatja az öntött ólomsárgaréz cinkmentesítési mélységére. A dezincifikációs korrózió miatt a felület szerkezete eltér a belsejében lévő fehér rétegtől. Ennek az az oka, hogy a korrozív környezetben a felületen lévő cink korrodálódik, a koncentráció csökken, a cinkben gazdag fázis (fázis) csökken a szerkezetben, és a fázis növekszik, ami nyilvánvaló szerkezetet eredményez. különbség. A finomítatlan ólomréz cinkmentesítési mélysége viszonylag nagy (4a. ábra). Az ólomréz horganytalanító rétegének átlagos mélysége 17000um, ezt követi a cinktelenítő réteg mennyiségi mérése. A ritkaföldfém-finomított kezelés cinkmentesítő rétegének mélysége a második (4b. ábra). A cinkréteg átlagos mélysége 132,2 um. A bórfinomítással kezelt cinkmentesítő réteg mélysége a legkisebb (4c. ábra). A cinkmentesítő réteg átlagos mélysége kvantitatív mérés alapján mindössze 57,2 um. Ez azt mutatja, hogy a finomító kezelés hatékonyan elnyomja az öntött sárgaréz cinktelenítési korrózióját, miközben finomítja az öntött szerkezetet. Különösen nyilvánvalóbb a bórfinomítási kezelés hatása az öntött sárgaréz cinktelenítési korróziójának gátlására. Az ólomréz cinktelenítési korróziójának mechanizmusát illetően jelenleg két fő mechanizmus létezik: az egyik a kioldódás. A cink újralerakódási mechanizmusa és preferenciális oldódási mechanizmusa néha a kettő együttes hatásának az eredménye. A cink preferenciális oldódási mechanizmusa úgy véli, hogy a sárgaréz korróziós folyamata során az ötvözet felületén lévő cink előnyösen kioldódik a sárgarézből, kettős üresedést generálva. A kettős üregek az ötvözet belsejébe diffundálnak, a cinkötvözet komponensei pedig a felületre diffundálnak, amíg fel nem oldódnak. Feloldódik. Az újralerakódási mechanizmus szerint a sárgaréz cinktelenítési korróziója két lehetőséget foglal magában: az egyik az, hogy a réz és a cink egyszerre oldódik fel az anódon. Amikor az oldatban lévő rézionok elérnek egy bizonyos koncentrációt, a rézionok fémes rézsé redukálódnak, és lerakódnak a felületre. , kiegészítő katódként a cink ötvözetben való oldódásának felgyorsítására; a másik, hogy kezdetben rövid időn belül a cink előszeretettel oldódik az oldatban. Mivel a cink diffúziója megnehezül, a réz és a cink egyszerre oldódik fel, a réz visszacsapódása kíséretében. . A bórfinomító kezelés gátolhatja a sárgaréz cinktelenítését, főként azért, mert a ZCuZn40Pb2 ólomrézhez bórt adnak, ami kitöltheti a szemcsehatárokat és a dupla üresedéseket, növelheti az ottani kötőerőt, és gátolja a szemcsehatárok elvándorlását és a dupla üresedéseket. csatorna, csökkentve a cink migrációs sebességét, ezáltal csökkentve a ZCuzn40Pb2 ólomréz korróziós sebességét. Az RE finomítási kezelés eltávolíthatja a sárgaréz mátrix szennyeződéseit. Ha a ZCuZn40Pb2 ólomréz szennyező elemeket, például O-t és S-t tartalmaz, az elektróda potenciálkülönbsége közöttük és a mátrix között nagy, ami elsődleges akkumulátort képez, és felgyorsítja a korróziót. A ritkaföldfémek kölcsönhatásba léphetnek O, S és más szennyező elemekkel. Az S magas olvadáspontú, kis sűrűségű ritkaföldfém-vegyületeket termel [81], amelyek könnyen beleúsznak a salakba, ezáltal tisztítják a mátrixot és csökkentik a korróziós sebességet. Ha ritkaföldfémeket adnak a sárgarézhez, rendkívül vékony és sűrű ritkaföldfém-oxid-réteg képződik a felszínen. Megakadályozhatja a Zn és Cu atomok diffúzióját az oldatba, csökkentheti az oldódási sebességet, ezáltal késlelteti a korróziót és javítja az ötvözet cinktelenítési korróziós teljesítményét.
image.png
3. Következtetés
(1) Az RE vagy B finomítási kezelés finomíthatja a ZCuZn40Pb2 öntött szerkezetét. A finomító kezelés megváltoztathatja a sárgaréz vastag, hosszú lécszerkezetét rövid vékony lécekké vagy egyenlőtengelyű kristályszerkezetté. A B finomító kezelés finomító hatása jobb, mint a ritkaföldfém-finomító kezelés hozzáadásának. A finomító kezelés megváltoztathatja a héjpohár minta felületét durváról simára. A durva felületi réteg szerkezete oszlopos kristályok, a sima felületű réteg szerkezete egyentengelyű kristályok.
(2) A ZCuZn40Pb2 ötvözet RE vagy B finomítása megakadályozhatja az öntött sárgaréz cinktelenítési korrózióját. A B-finomító kezelés dezincifikációt gátló hatása nyilvánvalóbb, mint a RE-finomító kezelésé.
