銅及銅合金的耐蝕性

銅及銅合金的耐蝕性演示文稿目前一頁\總數(shù)三十六頁\編于六點9.1概述目前二頁\總數(shù)三十六頁\編于六點9.1.1純銅的物理性質目前三頁\總數(shù)三十六頁\編于六點2、導電、導熱性好（導電率是銀的94%，導熱率是銀的73.2%）。1、密度大，屬重金屬。目前四頁\總數(shù)三十六頁\編于六點3、熔點高，1083.4℃。4、無磁性。燃氣灶，燃氣嘴，燃燒室常用來制造須防磁性干擾的磁學儀器、儀表,如羅盤、航空儀表等。目前五頁\總數(shù)三十六頁\編于六點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）：目前六頁\總數(shù)三十六頁\編于六點普通青銅（Cu-Sn二元合金），特殊青銅（鉛青銅，鋁青銅）（2）青銅：目前七頁\總數(shù)三十六頁\編于六點（3）白銅--Cu-Ni合金白銅山水墨盒白銅暖手爐目前八頁\總數(shù)三十六頁\編于六點1、耐蝕性好（用白銅做的器具不容易生銅綠，銀光閃閃）。常常用來制造耐蝕結構件、精密儀器和裝飾品。白銅的突出優(yōu)點：2、具有中等以上的強度、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、熱電勢和非常小的電阻溫度系數(shù)，用于做熱電偶補償導線、精密電阻和熱電偶。目前九頁\總數(shù)三十六頁\編于六點2、按生產(chǎn)方法分：2、加工銅合金1、鑄造銅合金目前十頁\總數(shù)三十六頁\編于六點9.2純銅的耐蝕性2、熱力學穩(wěn)定性好。9.2.1純銅的電化學特性：1、標準電極電位較高目前十一頁\總數(shù)三十六頁\編于六點長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目前十二頁\總數(shù)三十六頁\編于六點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

目前十三頁\總數(shù)三十六頁\編于六點4、銅不耐硫化物腐蝕。

當酸中或堿中含有氧化劑時，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-。）3、酸中或堿中無氧化劑時，銅的耐蝕性良好。目前十四頁\總數(shù)三十六頁\編于六點9.2.3純銅使用時應避免的介質5、有溶解氧的高速流水。1、氧化性酸；2、濃堿，或能生成絡合銅離子的堿（如：含有氨等）；3、含氧化性的介質；4、硫化物（如：H2S）；目前十五頁\總數(shù)三十六頁\編于六點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；目前十六頁\總數(shù)三十六頁\編于六點9.3銅合金的耐蝕性9.3.1黃銅的耐蝕性

1、概述目前十七頁\總數(shù)三十六頁\編于六點⑵含鋅量36～46%的β+α多相黃銅，其耐蝕性隨介質不同而發(fā)生變化。（在某些介質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。目前十八頁\總數(shù)三十六頁\編于六點2、黃銅的脫鋅腐蝕

一般使黃銅表面變成海綿狀的紫銅；在淡水中呈針孔狀腐蝕；在海水中是層狀整體減薄。⑴脫鋅腐蝕的特征目前十九頁\總數(shù)三十六頁\編于六點⑵脫鋅腐蝕的原因①鋅選擇溶解說：合金表層中的鋅在腐蝕介質中呈陽極反應，發(fā)生選擇性溶解，使基體表面出現(xiàn)疏松層。②銅全新析出說：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表面（故呈紫銅狀）目前二十頁\總數(shù)三十六頁\編于六點④黃銅中加入錫、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等雜質的存在會加速脫鋅腐蝕。目前二十一頁\總數(shù)三十六頁\編于六點合金化。（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，黃銅表面存在多孔水垢或沉積物(易形成縫隙)，都能促進脫鋅。

⑥溶液的pH值可以影響脫鋅的類型。目前二十二頁\總數(shù)三十六頁\編于六點3、黃銅的應力腐蝕開裂

帶有殘余應力的黃銅制品在一定介質中放置一段時間后會“自行”開裂，比如在潮濕的雨季里發(fā)生較多，所以也稱“雨裂”（例如：黃銅小彈殼會發(fā)生夏季雨季期間發(fā)生爆裂）。⑴應力腐蝕開裂的現(xiàn)象及特征特征：有些是晶間，有的是穿晶。彈藥倉庫的干燥性非常重要目前二十三頁\總數(shù)三十六頁\編于六點⑵產(chǎn)生應力腐蝕開裂的介質條件

引起應力腐蝕開裂的主要物質是氨和硫化物。水分或濕氣、氧氣、二氧化硫、二氧化碳、氰的存在會加速開裂。①工業(yè)大氣比鄉(xiāng)村大氣應力腐蝕開裂傾向大。含二氧化硫不同②室外有防雨設置的試樣比無防雨設置的試樣應力腐蝕開裂傾向大。有防雨設施的表面有硫化物沉積并吸濕。而無防雨設施的，雨水會沖走沉積物、并通風、干燥。目前二十四頁\總數(shù)三十六頁\編于六點③加入鋁、鎳、錫可減少應力腐蝕開裂傾向。⑶合金成分的影響①含鋅量越高，應力腐蝕開裂敏感性越大；②加入硅可有效防止應力腐蝕開裂（對α黃銅）；目前二十五頁\總數(shù)三十六頁\編于六點⑷應力與退火的影響①應力越高，應力腐蝕開裂敏感性愈高；②充分退火（約200～250℃）可以避免應力腐蝕開裂。目前二十六頁\總數(shù)三十六頁\編于六點

與黃銅比，青銅具有更高的強度和耐蝕性。主要用于結構件、耐磨件、耐蝕彈簧件等。9.3.2青銅的耐蝕性

1、概述目前二十七頁\總數(shù)三十六頁\編于六點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。）隨著錫含量的增加，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等為雜質元素，降低耐海水腐蝕性。⑶高應力狀態(tài)的錫青銅在硝酸亞汞溶液中極易腐蝕破裂。（因此鑄造和塑性加工過程中，要求安排適當?shù)娜ν嘶?。）目前二十八頁\總數(shù)三十六頁\編于六點

青銅的銹（堿式氯化銅）呈綠粉狀，疏松膨脹，會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，銅器的表面就會和空氣中的氧氣、二氧化碳等發(fā)生緩慢的化學反應，生成各種銹層，但都是質地致密的銹蝕物，對青銅器是沒有損害的?？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蓬松粉狀的銹層，進入銅器里面，使內層的青銅器繼續(xù)銹蝕，并不斷地向深層擴大，直到銅器潰爛穿孔。這就是文物界所稱的“青銅病”。目前二十九頁\總數(shù)三十六頁\編于六點從表面看，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。帶有青銅病的銅器一經(jīng)發(fā)掘出來，再接觸空氣中的水分和氧氣，便會發(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。最根本的辦法就是放在極干燥之處。目前三十頁\總數(shù)三十六頁\編于六點目前三十一頁\總數(shù)三十六頁\編于六點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，可以加入鎳消除。目前三十二頁\總數(shù)三十六頁\編于六點

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?shù)谋壤?，銅具有更大優(yōu)勢。9.3.3裝飾銅合金2、由于銅合金比金、銀成本低很多，款式易于更換，能及時適應人們追求的潮流，因此，裝飾銅合金的發(fā)展方興未艾。1、除具有自身的桃紅色，古銅色等獨特的裝飾效果外，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，可以達到以假亂真的水平。目前三十三頁\總數(shù)三十六頁\編于六點目前三十四頁\總數(shù)三十六頁\編于六點1、裝飾銅合金的常見腐蝕條件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一步腐蝕，使飾品失去原有色澤。⑴大氣中的SO2或CO2均會破壞其原有的色澤（發(fā)生了腐蝕，與銅反應生成硫酸銅或碳酸銅等產(chǎn)物。）目前三十五頁\總數(shù)三十