銅合金屬于金屬材料。由于銅合金具有良好的耐腐蝕性，在當(dāng)今社會(huì)，目前廣泛應(yīng)用于交通、電子、建筑、航空航天等行業(yè)。今天跟小編一起了解一下銅合金腐蝕的相關(guān)知識(shí)。
銅合金腐蝕(Corrosion of Copper Allov)是銅合金在與大氣和海洋環(huán)境相互作用的過(guò)程中，表面能生成鈍態(tài)或半鈍態(tài)的保護(hù)薄膜，使多種腐蝕受到抑制。
銅合金在一般介質(zhì)中以均勻腐蝕為主，在有氨存在的溶液中有較強(qiáng)的應(yīng)力腐蝕敏感性，也存在電偶腐蝕、點(diǎn)蝕、磨損腐蝕等局部腐蝕形式。黃銅脫鋅、鋁青銅脫鋁，白銅脫鎳等脫成分腐蝕是銅合金獨(dú)有的腐蝕形式。
銅合金
銅合金在海洋環(huán)境的腐蝕除了海洋大氣區(qū)之外，還有海水飛濺區(qū)、潮差區(qū)和全浸區(qū)等。
大氣腐蝕
金屬材料的大氣腐蝕主要取決于大氣中的水汽和材料表面的水膜。金屬大氣腐蝕速度開(kāi)始急劇增加時(shí)的大氣相對(duì)濕度稱為臨界濕度，銅合金與其他很多金屬的臨界濕度在50%～70%之間，大氣中的污染對(duì)銅合金的腐蝕有明顯的增強(qiáng)作用。城市工業(yè)大氣的C02，SO2，NO2等酸性污染物溶解于水膜中，發(fā)生水解，使水膜酸化和保護(hù)膜不穩(wěn)定。植物的腐爛和工廠排放的廢氣，使大氣中存在氨和硫化氫氣體，氨明顯加速銅和銅合金的腐蝕特別是應(yīng)力腐蝕。
飛濺區(qū)腐蝕
銅合金在海水飛濺區(qū)的腐蝕行為和在海洋大氣區(qū)的十分接近。對(duì)苛刻的海洋大氣具有良好抗蝕性的任何一種銅合金，在飛濺區(qū)也會(huì)有良好的耐蝕性。飛濺區(qū)提供了充分的氧氣對(duì)鋼的腐蝕起到加速作用，但可使銅及銅合金更容易保持鈍態(tài)。暴露于飛濺區(qū)銅合金的腐蝕速度通常不超過(guò)5μm/a。
全浸區(qū)腐蝕
暴露于全浸區(qū)銅合金的腐蝕速度最快。其耐蝕性受海水溫度、流速、海洋生物附著、泥沙沖刷沉積和海水污染情況的影響較大。材料的加工狀態(tài)也是十分敏感的影響因素。銅鎳合金、鋁黃銅、鋁青銅、錫青銅、海軍黃銅等是在全浸區(qū)耐蝕性優(yōu)良的銅合金材料。多數(shù)銅合金在全浸區(qū)都具有優(yōu)良的抗海洋生物附著性能。而鋁黃銅等其他抗污性能差的銅合金，在附著的海洋生物下容易產(chǎn)生局部腐蝕。
潮差區(qū)腐蝕
銅和銅合金在潮差區(qū)受到的腐蝕，比全浸區(qū)輕，比飛濺區(qū)重，以均勻腐蝕為主，也有局部腐蝕發(fā)生。有些現(xiàn)象，如在潮差區(qū)，紫銅出現(xiàn)坑蝕，高鋅黃銅出現(xiàn)嚴(yán)重脫鋅等，都和全浸區(qū)的腐蝕結(jié)果類似；錫青銅在潮差區(qū)的耐蝕性卻不如其他銅合金，這情況與銅tong飛濺區(qū)及海洋大氣的腐蝕結(jié)果類似，而不同于全浸區(qū)的耐蝕性排序。銅鎳合金，鋁黃銅等鈍化能力較強(qiáng)的銅合金，在潮差區(qū)的腐蝕速度比全浸區(qū)的明顯下降。
應(yīng)力腐蝕
黃銅的季裂是銅合金應(yīng)力腐蝕的典型代表。季裂發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)初，是指彈殼上向彈頭皺縮的部位出現(xiàn)裂紋。這種現(xiàn)象常發(fā)生在熱帶，特別是在陰雨季節(jié)，因此稱為季裂。因?yàn)榕c氨或氨的衍生物有關(guān)，故也稱氨裂。事實(shí)上，氧及其他氧化劑的存在，水的存在，也都是黃銅發(fā)生應(yīng)力腐蝕的重要條件。能引起銅合金發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂的其他環(huán)境有：受到SO2嚴(yán)重污染的大氣、淡水、海水；用來(lái)清洗部件的硫酸、硝酸、蒸汽以及酒石酸、醋酸、檸檬酸等水溶液、氨和水銀等。
銅合金腐蝕
脫成分腐蝕
黃銅脫鋅是銅合金脫成分腐蝕中最典型的一種，它可以伴隨應(yīng)力腐蝕過(guò)程同時(shí)發(fā)生，也可以單獨(dú)發(fā)生。脫鋅有兩種形式：一種是層狀脫落型脫鋅，呈均勻腐蝕的形式，對(duì)材料使用相對(duì)危害性??；另一種是縱深栓狀發(fā)展型脫鋅，呈坑狀腐蝕形式，使材料強(qiáng)度明顯下降，危害性較大。
發(fā)展展望
銅合金腐蝕行為的研究，正在從兩個(gè)方面發(fā)展，即介質(zhì)的腐蝕性研究和銅合金自身腐蝕敏感性研究，二者相輔相成，推動(dòng)著銅合金的研究發(fā)展及更廣泛的應(yīng)用。針對(duì)一定的腐蝕介質(zhì)，確定使用壽命及價(jià)格都滿足要求的合金稱為選材，這方面的工作在銅合金的工程需求下必將繼續(xù)開(kāi)展。緩蝕劑的研究也將是這方面工作的一部分。改變銅合金腐蝕敏感性的研究又可分為開(kāi)發(fā)耐蝕新合金，改進(jìn)傳統(tǒng)合金的加工熱處理工藝以及通過(guò)表面處理提高耐蝕性能。在銅合金冷凝管中，國(guó)外有耐污染海水的AP青銅，中國(guó)在加砷黃銅HSn70一1A的基礎(chǔ)上研制出加砷加硼的HSn70一1B新牌號(hào)，使黃銅脫鋅得到進(jìn)一步改善。經(jīng)過(guò)適當(dāng)加工熱處理工藝使銅鎳合金避免出現(xiàn)非連續(xù)沿晶析出，可大大提高傳統(tǒng)白銅材料的抗局部腐蝕性能。對(duì)銅合金晶界結(jié)構(gòu)與耐蝕性關(guān)系的研究，有望將銅合金的耐腐蝕性能提高一個(gè)較大的幅度。
在表面處理方面，黃銅抗變色抗季裂的表面處理，尚未有理想的配方和工藝，尚需進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)。事實(shí)上，銅合金的表面預(yù)成膜處理對(duì)延長(zhǎng)其使用壽命非常重要，這方面的研究工作尚需投入更多的力量，而研究成果的推廣應(yīng)用同樣不可忽視。
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