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以ZCuZn40Pb2铅黄铜为研究对象,研究了一种新型铸造黄铜合金添加剂-HT添加剂和RE、B添加剂对铸造ZCuZn40Pb2铅黄铜组织和性能的影响,通过变质处理后在处理温度进行不同时间的保温,研究了HT添加剂、B以及其进口添加剂对铸造ZCuZn40Pb2黄铜组织细化衰退性能的影响,设计了不同的热处理工艺,研究了固溶温度和时效温度对铸造ZCuZn40Pb2铅黄铜组织和性能的影响。通过脱锌和人造海水腐蚀试验,研究了不同的添加剂对ZCuZn40Pb2铸造铅黄铜脱锌和海水腐蚀性能的影响。
结果表明,HT添加剂和RE、B添加剂对铸造ZCuZn40Pb2铅黄铜铸造组织均有明显的变质细化效果,可以改善铸造铅黄铜的力学性能。RE最佳加入量为0.02%、B最佳加入量为0.01%、HT最佳加入量为0.02%。加入HT铅黄铜组织细化效果最好,加入B的组织细化效果次之。添加添加剂能够细化铸态ZCuZn40Pb2铅黄铜组织的原因为,添加剂加入后在铜液中会形成大量的弥散分布的高熔点化合物,产生非自发形核有关。
ZCuZn40Pb2铅黄铜加入HT添加剂、进口添加剂细化处理后1010℃的温度保温180min以内的组织保持的较好的细化效果。B细化处理的铅黄铜在1010℃的温度下保温10min组织的细化变质保持的最好,超过10min保温,其组织变粗,细化效果逐渐减弱甚至消失,产生细化衰退,HT添加剂、进口添加剂具有良好的抗细化衰退性能。添加HT和进口添加剂提高组织抗衰退性能与加入该添加剂形成的质点细小,弥散分布,长期悬浮,高温不易分解有关。
经过细化处理的ZCuZn40Pb2铅黄铜,热处理可以提高铅黄铜塑性,提高塑性的最佳热处理工艺为500℃固溶+200℃时效,在该工艺下可获得力学性能为σ<,b>407.8MPa,ψ15.3%,δ<,5>17.35%。
人造海水腐蚀试验中,加入HT细化的ZCuZn40Pb2铅黄铜的失重率最低,抗腐蚀性能最好。脱锌腐蚀试验中,铸态未细化的ZCuZn40Pb2铅黄铜的脱锌层较深,添加HT细化的ZCuZn40Pb2铅黄铜的脱锌层深度最小,加入HT添加剂铅黄铜具有良好抗海水和耐脱锌性能,抗腐蚀性能较好的原因与加入HT添加剂组织得到较大的细化有关。
工业化初步应用试验中HT添加剂对不同尺寸、不同铸造方式的ZCuZn40Pb2铅黄铜铸态组织均有良好的细化效果。