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1、開(kāi)爾納米產(chǎn)品應(yīng)用論文（周報(bào)）論文名稱改性納米SiC粉體鑄造鋁青銅強(qiáng)韌化及組織和耐腐蝕性能研究一、本期推介粉體：1、主要技術(shù)指標(biāo)（與本論文相關(guān)聯(lián)的指標(biāo)）：改性材料選用改性納米SiC顆粒，粒徑為20~50nm。2、本期重點(diǎn)推介的性能（關(guān)鍵詞、句）：SiC顆粒具有高強(qiáng)度、高硬度、高模量和低膨脹系數(shù)等優(yōu)良特性，而且其價(jià)格相對(duì)較低，是一種極具吸引力的理想增強(qiáng)相。二、產(chǎn)品應(yīng)用的主要內(nèi)容（使用方法、簡(jiǎn)易流程等）：1、主要原理（機(jī)理）敘述：由于作為鑄造鋁青銅添加劑的SiC粉體顆粒具有納米級(jí)的尺寸，因此SiC顆粒表面有比較
2、高的活性。當(dāng)SiC粉體顆粒彌散分布在熔體中時(shí)，會(huì)偏聚在正在生長(zhǎng)枝晶前沿，阻礙枝晶的長(zhǎng)大，同時(shí)納米SiC粉體顆?？勺鳛榉亲园l(fā)形核，起著結(jié)晶晶核的作用，增加晶核數(shù)量，起到細(xì)化鋁青銅的組織核晶粒的作用。經(jīng)納米SiC粉體強(qiáng)韌化處理后，一方面，鋁青銅組織中的強(qiáng)化相13’相減少，但由于晶粒的細(xì)化、丫2相的減少和K相的形態(tài)、分布的改善，使合金的強(qiáng)度和塑性同時(shí)得到顯著提高。另一方面，晶粒越細(xì)，相同體積材料中晶界越多，位錯(cuò)越難于運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)度也就越高。加入納米SiC粉體致使鋁青銅的晶粒大大細(xì)化，這就大大提高了鋁青銅的強(qiáng)度。鋁青
3、銅延伸率的提高與強(qiáng)度升高的原因相似。由于在FeCl3+HCl溶液和NaCl溶液腐蝕機(jī)理不同，所以討論它們的耐蝕機(jī)理方面也要區(qū)別對(duì)待。在FeCl3+HCl溶液中，鋁青銅耐蝕機(jī)理關(guān)鍵是形成具有保護(hù)性鈍化膜CuCI的形成。加入納米SiC粉體后，鋁青銅的組織得到細(xì)化，晶粒細(xì)化可提供大量作為優(yōu)先擴(kuò)散通道的晶界，提高了形成鹽膜組元Cu向外的傳輸速率；再者晶粒細(xì)化可能導(dǎo)致晶界密度的提高因而增加鹽膜CuCl可能成核的位置。因此，未加入納米SiC粉體的試樣形成的鈍化膜薄，F(xiàn)e3+易于通過(guò)鈍化膜擴(kuò)散達(dá)到基體表面；而加入納米S
4、iC粉體的試樣基體表面形成的CuCl鈍化膜較厚，F(xiàn)e3+難以通過(guò)擴(kuò)散達(dá)到基體表面，隨著腐蝕的進(jìn)行，鈍化膜的厚度將進(jìn)一步增大，腐蝕速度也將繼續(xù)下降。在NaCl溶液中，加入納米SiC粉體后，一方面，按傳統(tǒng)理論，鋁青銅的晶粒得到細(xì)化，晶界增多，使得參與腐蝕反應(yīng)的活性原子數(shù)增加，進(jìn)而使其腐蝕速率加快。另一方面，SiC顆粒小且擴(kuò)散性好，占據(jù)了砧原子溶解后留下的空位，進(jìn)而堵塞了砧原子組成的滲流通道，從而又抑制了脫鋁腐蝕。因此當(dāng)納米SiC粉體量為0．01Wt％時(shí)，鋁青銅的耐蝕性能最好。2、使用工藝、過(guò)程描述：（1）ZC
5、uAll0Fe2采用工頻感應(yīng)爐熔煉，熔煉溫度為1200℃；（2）銅液出爐前，將不同質(zhì)量的納米SiC粉體置于包底，用熔化好的銅液沖入，不需要攪拌；（3）保溫靜置約10min，然后進(jìn)行澆注，澆注溫度為1160℃。自然冷卻后得到納米SiC粉體分別為O．01％、0．05％、0．1％的鋁青銅試樣。澆注方式為頂注式，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)為具有良好的排渣和除渣能力的平穩(wěn)流入鑄型，試驗(yàn)試塊按GB228．87的單鑄試樣。3、改性后產(chǎn)品的功能描述：（1）添加納米SiC粉體后，鋁青銅的抗拉強(qiáng)度和延伸率同時(shí)明顯提高。當(dāng)納米SiC粉體加入
6、量為0．1Wt％時(shí)，試驗(yàn)材料的抗拉強(qiáng)度和延伸率最大，分別增加了14％和51％，表明納米SiC粉體對(duì)鋁青銅具有明顯的強(qiáng)韌化作用。加入納米SiC粉體對(duì)鋁青銅的硬度影響不大。（2）經(jīng)改性納米SiC粉體強(qiáng)韌化后，鋁青銅的鑄態(tài)組織和斷口組織得到明顯的細(xì)化，組織中的B相減少，K相明顯析出；經(jīng)強(qiáng)韌化處理后，鋁青銅的斷裂方式為韌性斷裂。（3）在FeCl3+HCl溶液，隨著納米SiC粉體加入量的增加，鋁青銅的腐蝕速率降低；在3.5％NaCI溶液，鋁青銅中加入納米SiC粉體后，腐蝕速率呈先減小后增大的趨勢(shì)，其中當(dāng)納米SiC粉
7、加入量為0.01％時(shí)，腐蝕速率為最小值，與原鋁青銅相比，腐蝕速率降低了13％。在兩種腐蝕液中，靜態(tài)腐蝕速率和極化實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論一致。（4）在HCl溶液中，加入納米SiC粉體后，鋁青銅的腐蝕速率降低。在NH4Cl溶液中，加入納米SiC粉體后，鋁青銅的腐蝕速率降低，且隨著納米SiC粉體加入量的增加，鋁青銅的腐蝕速率逐漸降低。三、SiC納米粉體應(yīng)用前景描述：1、適用的產(chǎn)品范圍：銅合金2、成本分析（添加比例范圍、成本增加或降低）：添加比例為0.01%~0.1%，每1kg成本增加0.18~1.8元。四、參考文獻(xiàn)：1
8、、著作、刊物：康磊，改性納米SiC粉體鑄造鋁青銅強(qiáng)韌化及組織和耐腐蝕性能研究，大連交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，20082、相關(guān)的網(wǎng)站網(wǎng)址：
