关键词：铜合金;;La~(3+)盐;;Ce~(3+)盐;;化学转化膜;;耐蚀性
摘 要：铜合金以其优良的性能广泛应用于化工、电子、动力机械等领域。因其在生产中常会发生不同程度的腐蚀,从而影响使用寿命。为提高铜合金工件的耐蚀性,通常对其表面进行防蚀处理。本文主要研究H62铜合金表面的镧、铈双稀土转化膜的制备及耐蚀性。通过正交试验获得含有La~(3+)/Ce~(3+)双稀土盐的最优钝化液配方,通过化学浸泡法在铜合金表面形成La~(3+)/Ce~(3+)双稀土转化膜。依据单一稀土盐获得的钝化液方案,采用正交试验及单因素试验确定了双稀土盐转化膜的最优钝化液配方。利用硝酸点滴试验、盐雾试验及恒温恒湿试验等对稀土转化膜的耐蚀性进行评价;并对钝化膜在氯化钠溶液及人造海水溶液中的腐蚀行为进行分析研究;通过阳极极化、交流阻抗等电化学测试方法,对双稀土转化膜的耐蚀性做进一步分析与探讨;利用扫描电镜(SEM)等设备对稀土钝化膜表面形貌进行分析;采用X射线能谱仪(XRD)分析镧铈复合膜层的成分,初步探讨双稀土转化膜的成膜机理。本课题旨在研究能在铜合金表面形成性能稳定的绿色、经济、环保的双稀土转化膜工艺流程,提高铜合金的机械耐蚀性能,为以后的研究工作提供了较好的技术支持,并为实际生产应用奠定理论和技术基础。双稀土新工艺条件:La(NO)_3·6H_2O(硝酸镧)-4g/L、Ce(NO)_3·6H_2O(硝酸铈)-4g/L、BTA(苯并三氮唑)-15g/L、Na_2M_OO_4·2H_2O(钼酸钠)-3g/L、C_6H_8O_7·H_2O(柠檬酸)-14g/L、C_7H_7O_6S·2H_2O(磺基水杨酸)-10g/L、表面活性剂-0.2g/L、钝化温度50℃、钝化时间5min。本研究获得的双稀土钝化液可使铜合金耐硝酸点滴时间长达21.98s,耐盐雾时间可持续15h,恒温恒湿试验55h无明显变化,在3.5%NaCl溶液及人造海水溶液中腐蚀失重速率分别为0.3038×(10~(-2)g/m~2·h)和0.4449×(10~(-2)g/m~2·h)。SEM结果表明:双稀土转化膜更为平整均匀,结构致密,与基体的结合力强。电化学测试结果分析:双稀土盐的协同作用使转化膜自腐蚀电流密度降低,极化电阻增大,铜合金的耐蚀性明显提高。XRD结果表明:黄铜表面La/Ce双稀转化膜的主要成分为Cu_2O、Ce O_2、La(OH)_3和Ce(OH)_4。
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