銅及銅合金的耐蝕性

第9章銅及銅合金的耐蝕性9.1概述9.2純銅的耐蝕性9.3銅合金的耐蝕性精選課件9.1概述精選課件9.1.1純銅的物理性質(zhì)精選課件2、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好〔導(dǎo)電率是銀的94%，導(dǎo)熱率是銀的73.2%〕。1、密度大，屬重金屬。精選課件3、熔點(diǎn)高，1083.4℃。4、無(wú)磁性。燃?xì)庠睿細(xì)庾?，燃燒室常用?lái)制造須防磁性干擾的磁學(xué)儀器、儀表,如羅盤、航空儀表等。精選課件1、按成份分類：9.1.2銅合金的分類：普通黃銅〔Cu-Zn二元合金〕和特殊黃銅〔多元黃銅〕〔1〕黃銅〔Cu-Zn合金〕：精選課件普通青銅〔Cu-Sn二元合金〕，特殊青銅〔鉛青銅，鋁青銅〕〔2〕青銅：精選課件〔3〕白銅--Cu-Ni合金白銅山水墨盒白銅暖手爐精選課件1、耐蝕性好〔用白銅做的器具不容易生銅綠，銀光閃閃〕。常常用來(lái)制造耐蝕結(jié)構(gòu)件、精密儀器和裝飾品。白銅的突出優(yōu)點(diǎn)：2、具有中等以上的強(qiáng)度、彈性好，易于冷熱壓力加工、易于焊接。制造彈簧，接插件。3、具有極高的電阻、熱電勢(shì)和非常小的電阻溫度系數(shù)，用于做熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線、精密電阻和熱電偶。精選課件2、按生產(chǎn)方法分：2、加工銅合金1、鑄造銅合金精選課件9.2純銅的耐蝕性2、熱力學(xué)穩(wěn)定性好。9.2.1純銅的電化學(xué)特性：1、標(biāo)準(zhǔn)電極電位較高精選課件長(zhǎng)期暴露在大氣中先生成Cu2O，然后逐漸形成堿性碳酸銅CuCO3.Cu(OH)3和堿式硫酸銅CuSO4.3Cu(OH)3的綠色薄膜，又稱“銅綠〞。這種薄膜可以防止銅基體繼續(xù)氧化腐蝕。9.2.2純銅的耐蝕性：1、銅在大氣中是耐蝕的精選課件2、銅在淡水、海水或中性鹽的水溶液中是耐蝕的。由于氧化膜的作用出現(xiàn)鈍態(tài)，Cu2O，CuO船用銅制海水濾器

精選課件4、銅不耐硫化物腐蝕。當(dāng)酸中或堿中含有氧化劑時(shí)，銅發(fā)生腐蝕。原因是氧化膜發(fā)生溶解。在氧化性酸中，氧化膜溶解生成Cu2+，在氧化性堿中，氧化膜溶解生成CuO22-?！?、酸中或堿中無(wú)氧化劑時(shí)，銅的耐蝕性良好。精選課件9.2.3純銅使用時(shí)應(yīng)防止的介質(zhì)5、有溶解氧的高速流水。1、氧化性酸；2、濃堿，或能生成絡(luò)合銅離子的堿〔如：含有氨等〕；3、含氧化性的介質(zhì)；4、硫化物〔如：H2S〕；精選課件9.2.4提高銅耐蝕性的方法1、鈍化液處理；2、金屬鍍層；3、非金屬涂層⑴鉻酸溶液；⑵苯并三氮唑溶液；⑴鍍鎳；噴清漆；⑵鍍鉻；精選課件9.3銅合金的耐蝕性9.3.1黃銅的耐蝕性

1、概述精選課件⑵含鋅量36～46%的β+α多相黃銅，其耐蝕性隨介質(zhì)不同而發(fā)生變化?！苍谀承┙橘|(zhì)中的耐蝕性大大下降〕。⑴含鋅量﹤35%的單相α黃銅，在各種常用的介質(zhì)中的耐蝕性幾乎同于紫銅〔大氣、淡水、海水等〕。⑶含鋅量46～50%，為β相黃銅。精選課件2、黃銅的脫鋅腐蝕一般使黃銅外表變成海綿狀的紫銅；在淡水中呈針孔狀腐蝕；在海水中是層狀整體減薄。⑴脫鋅腐蝕的特征精選課件⑵脫鋅腐蝕的原因①鋅選擇溶解說(shuō)：合金表層中的鋅在腐蝕介質(zhì)中呈陽(yáng)極反響，發(fā)生選擇性溶解，使基體外表出現(xiàn)疏松層。②銅全新析出說(shuō)：銅與鋅一起溶入溶液中，然后電極電位較高的銅〔離子〕很快從溶液中析出在被腐蝕的黃銅外表〔故呈紫銅狀〕精選課件④黃銅中參加錫、砷、銻可以抑制脫鋅。如海軍黃銅含錫1%，砷0.04%，提高了抗脫鋅腐蝕性能。⑶脫鋅腐蝕的影響因素①含鋅量越高，脫鋅傾向越大〔一般主要發(fā)生在含鋅高于15%的黃銅上，特別是α+β系相黃銅〕。②主要發(fā)生在海水、含氧中性鹽的水溶液和氧化性酸中。③Bi，Mn，F(xiàn)e等雜質(zhì)的存在會(huì)加速脫鋅腐蝕。精選課件合金化。〔如加Sn，Al等，但是作用不明顯〕⑷防止措施⑤溶液的停滯狀態(tài)，含氯離子，黃銅外表存在多孔水垢或沉積物(易形成縫隙)，都能促進(jìn)脫鋅。⑥溶液的pH值可以影響脫鋅的類型。精選課件3、黃銅的應(yīng)力腐蝕開裂帶有剩余應(yīng)力的黃銅制品在一定介質(zhì)中放置一段時(shí)間后會(huì)“自行〞開裂，比方在潮濕的雨季里發(fā)生較多，所以也稱“雨裂〞〔例如：黃銅小彈殼會(huì)發(fā)生夏季雨季期間發(fā)生爆裂〕。⑴應(yīng)力腐蝕開裂的現(xiàn)象及特征特征：有些是晶間，有的是穿晶。彈藥倉(cāng)庫(kù)的枯燥性非常重要精選課件⑵產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的介質(zhì)條件

引起應(yīng)力腐蝕開裂的主要物質(zhì)是氨和硫化物。水分或濕氣、氧氣、二氧化硫、二氧化碳、氰的存在會(huì)加速開裂。①工業(yè)大氣比鄉(xiāng)村大氣應(yīng)力腐蝕開裂傾向大。含二氧化硫不同②室外有防雨設(shè)置的試樣比無(wú)防雨設(shè)置的試樣應(yīng)力腐蝕開裂傾向大。有防雨設(shè)施的外表有硫化物沉積并吸濕。而無(wú)防雨設(shè)施的，雨水會(huì)沖走沉積物、并通風(fēng)、枯燥。精選課件③參加鋁、鎳、錫可減少應(yīng)力腐蝕開裂傾向。⑶合金成分的影響①含鋅量越高，應(yīng)力腐蝕開裂敏感性越大；②參加硅可有效防止應(yīng)力腐蝕開裂〔對(duì)α黃銅〕；精選課件⑷應(yīng)力與退火的影響①應(yīng)力越高，應(yīng)力腐蝕開裂敏感性愈高；②充分退火〔約200～250℃〕可以防止應(yīng)力腐蝕開裂。精選課件

與黃銅比，青銅具有更高的強(qiáng)度和耐蝕性。主要用于結(jié)構(gòu)件、耐磨件、耐蝕彈簧件等。9.3.2青銅的耐蝕性

1、概述精選課件⑴在大氣和海水中具有較好的穩(wěn)定性。〔尤其在海水中，錫青銅的耐蝕性比紫銅和黃銅優(yōu)良?！畴S著錫含量的增加，合金的耐海水腐蝕性能逐漸提高。2、錫青銅的耐蝕性⑵Pb，Al，F(xiàn)e等為雜質(zhì)元素，降低耐海水腐蝕性。⑶高應(yīng)力狀態(tài)的錫青銅在硝酸亞汞溶液中極易腐蝕破裂?！惨虼髓T造和塑性加工過(guò)程中，要求安排適當(dāng)?shù)娜?yīng)力退火?！尘x課件青銅的銹〔堿式氯化銅〕呈綠粉狀，疏松膨脹，會(huì)象瘟疫一樣在銅器中傳播和蔓延。俗稱為“青銅病〞。3、青銅病“青銅病〞是一種使青銅器腐蝕加快的現(xiàn)象。元兇是綠色的銅銹堿式氯化銅。在空氣濕度大于49%的情況下，銅器的外表就會(huì)和空氣中的氧氣、二氧化碳等發(fā)生緩慢的化學(xué)反響，生成各種銹層，但都是質(zhì)地致密的銹蝕物，對(duì)青銅器是沒(méi)有損害的?？墒?，如果青銅器原先已受到氯的侵蝕而生成氯化亞銅，在濕度大的條件下和氧氣接觸，可以生成蓬松粉狀的堿式氯化銅，通常稱為粉狀銹。由于空氣中的氧氣和水分可以很容易地透過(guò)蓬松粉狀的銹層，進(jìn)入銅器里面，使內(nèi)層的青銅器繼續(xù)銹蝕，并不斷地向深層擴(kuò)大，直到銅器潰爛穿孔。這就是文物界所稱的“青銅病〞。精選課件從外表看，青銅病的銹層是鮮艷的綠色粉狀銹，用小刀刮去，底下是綠色的銹層，再往下是褐紅色的銹層，再往下還是綠色的銹層，最里層是灰色蠟白狀物的氯化亞銅。這是“青銅病〞銹層的特點(diǎn)。帶有青銅病的銅器一經(jīng)開掘出來(lái)，再接觸空氣中的水分和氧氣，便會(huì)發(fā)生銹蝕，并不斷地向深層腐蝕，在接觸的條件下還能夠傳染其他的青銅器。所以青銅病的銹蝕是活性的，在濕度大的條件下，極易發(fā)生銹蝕。所以一直令文物界大傷腦筋。最根本的方法就是放在極枯燥之處。精選課件精選課件3、耐蝕性受成分和組織的影響。單相鋁青銅耐海水腐蝕性隨鋁含量增加而升高；〔α+β〕相合金耐蝕性低于α相合金。4、鋁青銅的耐腐蝕性1、在大氣、海水中具有良好的耐蝕性。2、優(yōu)良的抗高溫氧化性能。4、鐵是有害元素，可以參加鎳消除。精選課件

金、銀、銅及其合金具有美麗的色澤，因此，在裝飾材料中占有相當(dāng)?shù)谋壤~具有更大優(yōu)勢(shì)。9.3.3裝飾銅合金2、由于銅合金比金、銀本錢低很多，款式易于更換，能及時(shí)適應(yīng)人們追求的潮流，因此，裝飾銅合金的開展方興未艾。1、除具有自身的桃紅色，古銅色等獨(dú)特的裝飾效果外，銅合金還可以配制成黃金色或銀白色，即所謂的仿金及仿銀合金，用其制作的工藝品或人造首飾，可以到達(dá)以假亂真的水平。精選課件精選課件1、裝飾銅合金的常見(jiàn)腐蝕條件⑵人體汗液：人體汗液的主要成分包括：NH4Cl、NaCl、醋酸、尿素、乳酸等，pH≈4.7。其中特別是氯化鈉可以引起脫鋅及銅基體的進(jìn)一步腐蝕，使飾品失去原有色澤。⑴大氣中的SO2或CO2均會(huì)破壞其原有的色澤〔發(fā)生了腐蝕，與銅反響生成硫酸銅或碳酸銅等產(chǎn)物?！尘x課件⑴低K金〔≦8KAu〕人造首飾，實(shí)際是在Cu-Zn合金的根底上參加30%左右的純金，使合金的耐蝕性接近18KAu，而且顏色酷似。2、提高抗變色能力〔抗腐蝕〕的途徑--合金化⑵日本設(shè)計(jì)出系列超低開金。在Cu-Zn,Cu-A