B10白铜晶界特征分布对耐腐蚀性能的影响

B10白铜(Cu-Ni合金)管材作为一种船舶常用的管道用材料,耐腐蚀性一直是困扰其被广泛应用的一大原因。以4种不同的B10白铜管材为试验样品,采用电子背散射衍射及电化学腐蚀试验研究了B10白铜晶界特征分布及其对腐蚀性能的影响。结果表明:低重位点阵(coincidence site lattice,CSL)晶界比例越高,其耐腐蚀性能越强,特别是低CSL∑3^(n)(n=1,2,3)晶界的大量存在,降低了普通晶界的网络连通性,阻碍了腐蚀沿晶界的扩展,提高了B10白铜对海水的耐腐蚀性。当样品B中∑3^(n)晶界的长度为47.07%时,其腐蚀电势为-0.289 V、腐蚀电流密度为3.341×10^(-6)A/cm^(2)、腐蚀膜阻抗为33.102Ω/cm^(2)、腐蚀膜厚度为17.5μm。

退火处理对拉拔态B10白铜管材组织和腐蚀行为的影响

对取自工程试制的大口径B10白铜管坯进行晶界工程处理:经21%冷扩径拉拔变形后进行成品退火,随后空冷。采用EBSD、SEM、EDS、XPS和失重法研究不同退火温度对拉拔态B10白铜管材晶界特征分布和腐蚀行为的影响。研究结果表明:高温再结晶退火有助于优化拉拔态B10白铜管材的晶界特征分布和提高耐蚀性能。B10白铜管冷拔变形21%,在720℃退火10 min时,低ΣCSL晶界的比例达到73.25%,形成了大尺寸的“互有Σ3n取向关系”的晶粒团簇,具有最优的晶界特征分布。海水浸泡腐蚀52 d后,B10白铜表面主要形成保护性的Cu_(2)O膜;基体的腐蚀形式随退火温度的升高由剥蚀转变为晶间腐蚀。其中在720℃退火10 min的B10白铜管材具有最高比例的低ΣCSL晶界、最大的晶粒团簇平均尺寸和较少的接近<111>取向的晶粒,同时腐蚀表面易形成较厚且愈致密的Cu_(2)O膜,表现出较佳的耐蚀性能,其浸泡腐蚀速率相比于拉拔态B10白铜管材降低了24.33%。