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凝固时施加旋转电磁场对铜锌合金腐蚀性能的影响

2014-09-27韩佳玲

机械工程材料 2014年8期
关键词:电磁场

韩佳玲

(辽河石油职业技术学院,盘锦 124103)

0 引 言

铜锌合金俗称黄铜,由于其具有优良的力学性能、耐腐蚀性能及较高的导热性能而广泛应用于海洋工程、船舶及海水淡化等行业中的热交换器、冷凝器、低温管路、海底运输管等[1-5]。近年来,为了改善铜锌合金的性能,人们将电磁搅拌技术用于铜锌合金的铸造过程中[6-9]。前期的研究结果表明在凝固过程中施加旋转电磁场可以得到晶粒细化的铜锌合金[7-10]。晶粒细化提高了铜锌合金的力学性能[9],对其热传导性能的影响也较小[10]。然而,耐腐蚀性能是铜锌合金重要使用性能之一,施加旋转电磁场是否会影响铜锌合金的耐腐蚀性能,其腐蚀行为和机理如何变化,尚有待深入研究。

为此,作者在中频感应炉中熔炼铜锌合金后,于浇注凝固过程中施加了旋转电磁场,通过电化学方法对制备的铜锌合金的腐蚀行为进行研究,探讨了施加旋转电磁场对铜锌合金耐腐蚀性能的影响,并分析了其腐蚀机理,为其应用奠定理论基础。

1 试样制备与试验方法

1.1 试样制备

铜锌合金的化学成分(质量分数/%):20.0Zn,15Ni,1.0Mn,余Cu;试验原料分别选用纯度为99.9%的纯铜、纯锌、纯镍及纯锰。采用可施加选择电磁场(REF)的中频感应炉进行熔炼,图1为试验装置示意图。该装置主要由真空中频感应炉、旋转电磁搅拌器和奥氏体不锈钢砂箱组成。

先将砂箱放入电阻加热炉中加热到1 000℃,保温1.5h后取出,置于真空感应炉中的磁场发生器内,使用真空中频感应炉将4.5kg按合金成分比例配制的铜锌合金原料熔化,精炼后浇注到由刚玉砂和硅溶胶制成的圆柱形型壳中,待金属液静止后施加2min左右的旋转电磁场,冷却得到铸坯。……

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