铝青铜实验材料与方法

       实验原料为4种不同成分的建筑装饰用铝青铜合金,主要元素化学成分如表1所示。其中KK1合金和Cu-17Ni-3Al-X合金为铸态,而QA110-4-4合金和KK3合金为挤压态。

       使用线切割方式截取块状金相试样,依次进行粗砂纸和细砂纸打磨、机械抛光和腐蚀后,用75%醋酸+25%丙酮溶液进行腐蚀后,在光学显微镜上观察,电化学性能测试在化学工作站中进行,标准三电极体系,工作电极为被测试样,饱和甘汞为参比电极,铂片为辅助电极,扫描速率为2mV/s,工作面积为10mm×10mm,测试前需要进行打磨、抛光和清洗

      参照JB/T7901-1999对铜合金进行3.5%NaCl溶液中的浸泡腐蚀实验,溶液pH值为8.0,温度为室温,浸泡腐蚀结束后的宏观形貌采用Nikon数码相机进行拍摄,采用50%HCl水溶液去除表面腐蚀产物,

      并经过清洗冲洗和吹干后,在电镜上观察腐蚀形貌,并对微区成分进行能谱分析;采用天平对腐蚀前后的质量进行称重,并计算腐蚀速率:V=8.76×(W0-W1)STD,式中:V为腐蚀速率,mm/a;W0为腐蚀前质量,g;W1为去除腐蚀产物后的质量,g;S为被测面积,m2;T为浸泡腐蚀时间,h;D为被测金属的密度,g/cm3。

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铝青铜实验结果与分析

      4种铝青铜合金的金相组织。可看出,KK1合金的金相组织为灰白色α-Cu固溶体、黑色鱼骨状β'相和颗粒状κ相,晶粒尺寸为40μm;QA110-4-4合金的金相组织为灰白色α-Cu固溶体和弥散分布的条状或者颗粒状κ相,晶粒尺寸为10μm;KK3合金的金相组织为α-Cu固溶体、颗粒状κ相和片层状(α+κⅢ)共晶相,晶粒尺寸为20μm;Cu-17Ni-3Al-X合金的金相组织为α-Cu固溶体、鱼骨状富Ni和富Si相,晶粒尺寸约为8μm。4种铝青铜合金都是以Cu为基的固溶体,合金中β'相为AlCu3,颗粒状κ相由多种金属间化合物组成,如Al3Fe、AlNi等。

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铝青铜试验结论

     1、KK1合金的金相组织为灰白色α-Cu固溶体、黑色鱼骨状β'相和颗粒状κ相;QA110-4-4合金的金相组织为灰白色α-Cu固溶体和弥散分布的条状或者颗粒状κ相;KK3合金的金相组织为α-Cu固溶体、颗粒状κ相和片层状(α+κⅢ)共晶相;Cu-17Ni-3Al-X合金的金相组织为α-Cu固溶体、鱼骨状富Ni和富Si相。

      2、4种铝青铜合金自腐蚀电位从高至低顺序为Cu-17Ni-3Al-X合金>QA110-4-4合金>KK3合金>KK1合金,平均钝化电流密度从小至大顺序:Cu-17Ni-3Al-X合金

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