稀土元素Ce对CuNi10Fe1.5Mn合金组织和性能的影响研究

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以CuNi10Fe1.5Mn(CNS C70600)合金为代表的耐蚀铁白铜主要应用在海水管道、冷凝器、热交换器等对耐蚀性要求较高的腐蚀敏感部位。近年来,人们针对耐蚀铁白铜做了大量的研究,针对合金的腐蚀失效采用了多种措施(如表面钝化处理、缓蚀剂等),但受工况条件限制,某些关键部位腐蚀失效问题依然严峻,而合金化方法是优化合金综合性能的最直接有效的途径。本文采用了盐雾腐蚀实验、电化学测试、结合力学性能测试、金相观察等方法,对冷变形状态和退火状态的CuNi10Fe1.5Mn-xCe合金的显微组织和力学性能变化进行了分析,研究了冷变形状态和退火状态的CuNi10Fe1.5Mn-xCe合金在3.5 wt.%NaCl中性溶液中的腐蚀行为,主要有如下结论:(1)750℃×25min退火条件下,CuNi10Fe1.5Mn合金的再结晶程度随Ce含量(实验范围内)的增加而逐渐降低;(2)Ce的添加使CuNi10Fe1.5Mn合金的塑性有所降低,冷变形状态的合金塑性受Ce含量的影响较退火态合金的大;(3)稀土Ce的添加使CuNi10Fe1.5Mn合金的开路电位降低,并且退火状态的合金开路电位降低更为明显;(4)浸泡初期,添加稀土Ce的冷变形状态CuNi10Fe1.5Mn合金耐腐蚀性能有所提高,但若进行长期腐蚀,Ce改善合金耐腐蚀性能的作用将弱化;(5)CuNi10Fe1.5Mn-xCe无论是冷变形状态还是退火状态,其腐蚀产物经EDS分析后发现成分相似,主要有较为蓬松的外层膜以及较为致密的内层膜组成,外层膜主要含有O、Cl、Cu三种元素,而内层除了含有以上三种元素外还有Ni、Fe、Mn元素存在,但均没有检测到Ce元素;(6)浸泡25天后,Ce含量为0时,不论是冷变形态还是退火态,合金的腐蚀程度均较添加稀土Ce的合金严重,此外,经退火处理后,合金的腐蚀程度有所降低。
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