Preparation and characterization of iron-ore-imbedded silicone rubber materials for radiation protection

Iron-ore-imbedded silicone rubber materials were produced for radiation shielding. Samples were tested against a Co-60 gamma source, which is widely used in nuclear technology and medicine. Decreasing the particle size of iron ore resulted in better gamma radiation protection owing to more homogenous distribution. In addition, the materials had flexible properties up to the addition of 60 wt% iron ore content. Further, 0.5 mm Pb E gamma protection was provided by using 2.06-mm-thick SDT-60 as the Co-60 source. Iron ore–silicone rubber composites are candidate materials for lead-free flexible radiation protection systems owing to their relatively inexpensive and easy production.

钛硅黄铜中Si含量对凝固组织及力学性能的影响

通过熔体反应法制备了不同Si含量的钛硅黄铜,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对钛硅黄铜中硬质相的物相组成及三维形貌演变规律进行表征,分析Si含量对钛硅黄铜凝固组织的影响,并结合硬度及拉伸性能检测研究钛硅黄铜中微观组织与力学性能之间的关联性机制。结果表明,随着Si含量的增加,钛硅黄铜中合成硬质相的种类由片状枝晶状Al Cu_(2)Ti与六棱柱状Ti_(5)Si_(3)向多面体状Ti_(5)Si_(4)演变,硬质相的体积分数呈现先增加后趋于稳定的趋势;当Si添加量为1.5%(质量分数)时,大量未反应的Si元素促进了γ相基体的出现,合金基体由单一β相转变为β+γ相。Si含量在0.25%~1.5%(质量分数)变化时,钛硅黄铜的抗拉强度和硬度均随着Si含量的增加而持续增加,断后伸长率呈现先升高后降低的趋势,研究认为γ相的出现是合金断后延伸率下降的主要原因;在Si含量为1.0%(质量分数)时,钛硅黄铜的强塑性出现最佳配合,抗拉强度为(551±21) MPa,屈服强度为(276±16) MPa,断后伸长率为6.8%±0.3%。

不同相组成的硅黄铜组织性能的研究

通过OM、XRD以及TG/DTA等测试技术,系统研究了(α+β)双相、单一β相以及(β+γ)双相无铅硅黄铜的组织结构、硬度、铣削性能以及脱锌腐蚀等性能.结果表明:(α+β)硅黄铜虽然铣削力较低,但切屑形态欠佳,且平均脱层厚度大,为438.12μm;而(β+γ)相硅黄铜不仅切屑形态最差,硬度最高,达273.7 HB,因而铣削力也最大,增加刀具的磨损,降低刀具寿命;β相硅黄铜虽然铣削力稍高,但切屑形态为细小卷筒状,呈最优切屑形态,且在抗脱锌腐蚀测试中,β相硅黄铜平均脱锌层厚度最小,为262.94μm,所以β相硅黄铜综合性能最佳,(β+γ)硅黄铜不适合做切削黄铜,而(α+β)硅黄铜的切削性能和耐腐蚀性能都有待改进.

无铅HSi76-3.2硅黄铜组织性能的研究

普通黄铜具有优良的机械性能、耐蚀性能、导电导热性能及加工性能,从而得到广泛应用.普通黄铜是含铅的铜锌合金,由于铅可损害人体骨髓造血系统和神经系统,研究无铅的环保型黄铜成为现时的主要课题.主要研究了无铅黄铜HSi76-3.2的组织和性能,对HSi76-3.2硅黄铜进行了去应力退火和再结晶退火处理,测试了不同状态HSi76-3.2硅黄铜的力学性能和切削性能,对其进行了光学显微组织观察、断口形貌、能谱等分析.结果表明,HSi76-3.2硅黄铜显微组织由深色相Cu5Si+Cu7Zn3(α)和浅色相Cu5Si+Cu5Zn4(β)及第三相γ相或Mg、Si、Ca、K、Al的氧化物等组成,再结晶退火后深色相Cu5Si+Cu7Zn3(α)中出现大量的孪晶组织.显微组织中深黑色第三相具有高硬度相,是保证HSi76-3.2材料有良好切削性能的主要因素.HSi76-3.2经不同处理后的力学性能有较大的变化,其断裂形式均为韧性断裂.HSi76-3.2是一种良好的普通黄铜的替代品.

无铅环保硅黄铜的耐蚀性能

通过添加Si和A1代替HPb59-1铅黄铜的Pb,采用锌含量法调控相组成,结合XRD、SEM和XPS等分析方法研究合金元素及其决定的相组成对无铅环保硅黄铜耐蚀性能的影响。结果表明:随着Zn含量增加,合金相组成由α+β、β转变到β+γ,基于脱锌层厚度可得这三类合金的抗脱锌能力由大到小依次为β、α+β、β+γ。在α+β和β+γ型黄铜腐蚀过程中,β相作为阳极优先被腐蚀,随后为α相和γ相。添加Si、Al、B和RE等元素后,所有合金的脱锌层厚度均在200μm以下,其中Zn含量为46.2%的合金脱锌层厚度仅为92.4μm,远优于HPb59-1铅黄铜的。无铅硅黄铜的脱锌腐蚀表层氧化膜主要由Cu2O、CuO、SiO2和Al2O3组成,A1和Si元素的添加提高了无铅硅黄铜的耐脱锌腐蚀能力。

合金元素对Cu-Zn-Si无铅黄铜组织性能的影响

在含铜65%的无铅硅黄铜中加入磷、镁、锆元素获取新型无铅铜合金。利用金相显微镜、SEM和EDS对其进行物相分析,通过拉伸试验、切削实验评价该合金的力学性能。结果表明,加入磷、镁、锆元素后合金中产生γ相,可改善切削加工性能的作用。其中同时加入磷、镁的合金组织均匀,具有较好的抗拉强度和切削性。

无铅硅磷黄铜组织性能的研究

采用熔铸法获得65Cu-3Si-0.1P和65Cu-1Si-0.1P两种新型无铅黄铜,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对其进行物相分析,通过腐蚀试验、拉伸试验、切削试验评价其综合性能.结果表明同时加入Si、P元素后合金中产生大量细小硬质点,可以起到类似铅黄铜中铅质点的作用,从而改善切削加工性能;Si和P的加入亦可大大提高黄铜的耐腐蚀性能.

电脉冲处理对硅黄铜组织中γ相的影响

对HSi59．2．5硅黄铜合金熔体进行电脉冲处理，研究了脉冲电压对硅黄铜合金凝固组织中1相的形态、尺寸、分布的影响。结果表明，电脉冲处理后HSi59—2．5硅黄铜合金组织中的吖相由星花状转变成小块状均匀弥散地分布于p相基体中；1相尺寸由35-40t．zm减小到15～18μm，是未处理时的35％-40％；y相体积分数由35％～40％减小到10％～15％，是未处理时的33％-38％；基体硬度由未处理时的336HV提高到399HV，是未处理时的1．2倍；抗拉强度由未处理时的245MPa提高到365MPa，是未处理时的1．5倍。

电脉冲处理对硅黄铜耐蚀性能的影响

采用电化学工作站和扫描电子显微镜等研究了电脉冲处理对硅黄铜合金耐蚀性能的影响．研究结果表明：经电脉冲处理后，硅黄铜合金的腐蚀电位略有提高，自腐蚀电流密度下降约一个数量级；容抗弧直径大小是未处理时的6～7倍，其脱锌层厚度由未处理时的80～90μm减小到电脉冲处理后的15～20μm．电脉冲处理后硅黄铜合金的耐蚀性优于未进行电脉冲处理的硅黄铜合金．

无铅高锌硅黄铜脱锌腐蚀性能的研究

通过测量硅黄铜脱锌腐蚀层厚度,观察脱锌层形貌以及能谱分析,发现一定量的RE、B、Zr均能提高硅黄铜的耐脱锌腐蚀能力,添加0.004%B的硅黄铜的抗脱锌腐蚀能力最好;B促进了SiO2氧化膜以及分布在晶界处的Cu3P化合物的生成,从而提高了耐脱锌腐蚀能力;β+γ两相黄铜脱锌腐蚀优先从β相和γ相相界开始,继而腐蚀β相,再到γ相,故γ相耐脱锌效果较β相好。

β-环糊精用于铜的二次微分简易示波伏安法测定

在 0 2mol LNaOH底液中 ,β 环糊精在dE dt E曲线上 - 0 38V处产生 1可逆切口 ,在阴极支的切口深度随Cu2 + 与 β 环糊精形成的包合物量的增加而减小。实验结果表明 ,β 环糊精在二次微分简易示波伏安图上的峰高与Cu2 + 浓度在 1 0× 10 - 6 ～ 2 0× 10 - 5mol L范围内呈线性关系 ,回归方程为h(v) =4 819-3 86 1× 10 4 c(mol L) ,R =- 0 9992 ,检出限为 8× 10 - 7mol L ,对 7 0× 10 - 6 mol LCu2 + 5次测定结果的RSD为2 1% ,回收率为 10 2 4 %。此外 ,利用随客体分子的加入 β 环糊精示波图的变化 ,可快速、直观的判断出主、客体间是否发生了包结反应 ,从而拓展了用电化学方法研究超分子包结物的范围。

无铅低铜硅黄铜耐蚀性能的研究

采用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线和扫描电镜(SEM)等方法,并与铅黄铜合金进行对比,研究了低铜硅黄铜合金耐蚀性能。研究结果表明,硅黄铜合金自腐蚀电位高于铅黄铜合金的自腐蚀电位,其自腐蚀电流密度为1.4998×10^(-6) A/cm^2,约比铅黄铜的减小了一个数量级。同时,硅黄铜的容抗弧直径是铅黄铜的2.5倍左右,表明硅黄铜的耐蚀性优于铅黄铜。硅黄铜腐蚀表面较铅黄铜平坦,且均匀覆盖在腐蚀表面的SiO_2氧化膜阻滞了Cu、Zn原子的继续扩散,提高了硅黄铜合金耐蚀性能。

船用硅黄铜通海阀壳的砂型铸造工艺

针对几种典型的硅黄铜ZCuZn16Si4通海阀壳的结构特征及容易产生的铸造缺陷,进行了较为深入的探讨,并给出了相应的铸造工艺方案。结果表明,防止了冷隔夹层、缩裂疏松及氧化夹杂等缺陷产生,有效地避免了通海阀渗漏情况,制备了质量可靠的铸件。

硅黄铜耐磨性能研究

以硅黄铜60Cu-Zn-Si为研究对象,研究了其在200、400、600、800℃热处理后的耐磨性能,并对合金进行了显微组织分析。结果表明,随着热处理温度的增加,60Cu-Zn-Si合金磨损量先降低后增加。经400℃固溶处理后的试样磨损量最小,耐磨性最好。显微组织分析表明,400℃处理后60Cu-Zn-Si合金的显微组织均匀,晶粒细小,并有均匀细小的弥散强化质点分布在基体组织中。

硅黄铜铸件的渗漏缺陷分析

为了满足耐海水腐蚀、高导热率和承压能力要求,冷却器盖均采用硅黄铜制造。某厂在冷却器盖的生产过程中,铸件废品率高达60%,主要问题是铸件在水压测试中出现渗漏。分析了冷却器盖铸件的渗漏缺陷。结果表明:硅的加入量和浇注温度偏高,硅熔化不完全是导致此类铸件产生渗漏的主要原因。针对性地采取措施后,冷却器盖铸件的成品率大幅提高,达到了90%以上。

铸造硅黄铜的热处理工艺研究

对自行熔炼的60Cu-Zn-Si硅黄铜,进行不同温度保温1 h然后水冷的热处理,分析比较了不同热处理温度下得到的试样显微组织和相组成,并进行了硬度测试。结果表明,合金热处理后的硬度值为40.8～69.7 HB,400℃保温的试样具有较高的硬度(69.7 HB)和良好的耐磨性,其显微组织为晶粒细小的α相,XRD显示为CuZn固溶体,晶粒尺寸约为10μm,第二相细小弥散分布。

硅黄铜分配阀壳砂型铸造工艺

硅黄铜ZCuZn16Si4广泛用于制造泵壳、叶轮、水泵活塞和阀体等耐水压零件,渗漏是大型硅黄铜复杂阀体容易出现的问题。介绍了硅黄铜的特性,分析了大型分配阀壳的结构及可能产生的铸造缺陷,并给出了应对措施,探讨大型分配阀壳的砂型铸造工艺方案。结果表明,有效防止了冷隔夹层、缩裂疏松及氧化夹杂等缺陷产生,避免了分配阀壳渗漏情况,成功地进行了批量生产。

异形三通阀体砂型铸造工艺

用于某船舶产品的三通阀体,铸件壁厚相差悬殊,有4.5 MPa的液压试验要求。阀体原设计牌号为锡青铜ZCu Sn10Zn2,过去生产时泵漏率曾达到60%以上。对阀体结构进行分析,并对锡青铜ZCu Sn10Zn2与硅黄铜ZCu Zn16Si4在海水中的耐蚀性进行比较,结果表明:在砂型铸造条件下,硅黄铜ZCu Zn16Si4比锡青铜ZCu Sn10Zn2更适合制造壁厚悬殊、有较高泵压要求的阀体,并获得设计单位同意由硅黄铜替代锡青铜。研究了硅黄铜三通阀体的砂型铸造工艺,成功进行了批量生产,泵漏率降低到8%以下。

论环保铜合金研究方向(续)

This article summarizes the developing situation of environmentally friendly copper alloy at home and abroad,focusing on developing situation of silicon phosphorus brass. It is considered that this series of alloy is a good low-cost environmentally friendly alloy based on rich element. It has important application prospect in sanitary system and is an important revolution made to lead brass material which has been used for a long period in history.

切割硅片用电镀黄铜钢丝行业标准制定

介绍切割钢丝行业标准制定的任务来源及编制过程,并说明编制内容。确定术语定义、钢丝标记方法,钢丝系列及其外形尺寸偏差;把钢丝破断拉力确定为主要力学性能,把公称抗拉强度定义为仅作参考的名义值。强调线轴钢丝由1根组成,不允许有焊接头存在,同时规定钢丝无排线不良缺陷及不应有漏镀或明显色差存在;钢丝表面应光滑、无竹节或折弯,钢丝长度不允许有负偏差;对试验方法、钢丝的检验项目、取样数量及检验方法进行定性定量要求,同时对其包装、标志、运输、贮存条件等进行规范。