İyi ürün analizi, dökme kurşun pirincin yapısının ve çinkosuzlaşma korozyon performansının nasıl kontrol edileceğine dair ayrıntılı analiz
Dökme kurşun pirinç alaşımı iyi mekanik özelliklere ve kesme performansına sahiptir ve sıhhi tesisat, sıhhi tesisat ekipmanları, aletler, hidrolik valfler vb. alanlarda yaygın olarak kullanılır. Dökme kurşun pirincin kristalleşme sıcaklığı aralığı küçük olmasına rağmen kalıp doldurma yeteneği güçlüdür ve pirincin katılaşma işlemi sırasında kolayca kaba sütunlu kristaller oluşturması ve döküm yapısının kaba olması nedeniyle çinko vb. gaz giderme ve deoksidasyon etkilerine sahiptir, döküm işlemi sırasında çatlağın ısıtılması kolaydır. Kullanım sırasında performansını etkileyen sızıntı ve diğer olaylar meydana gelir. Dökme pirinç yapısının iyileştirilmesi, sıcak çatlak direncini ve yoğunluğunu arttırmanın etkili yollarından biridir. Şu anda, rafine edicilerin eklenmesi, dökme pirincin yapısını iyileştirmenin ana yöntemidir. Literatürde borun alüminyum pirincin yapı iyileştirmesi üzerindeki etkisi araştırılmaktadır. Bor eklemek, alüminyum pirincin döküm yapısını etkili bir şekilde iyileştirebilir. Literatürde ayrıca RE'nin alüminyum pirincin döküm yapısını iyileştirebileceği çalışmaları da bulunmaktadır. Bor ve nadir toprak elementlerinin dökme kurşun pirincin yapısı ve çinkosuzlaştırma performansı üzerindeki etkileri üzerine çok az çalışma bulunmaktadır. Bu makale, nadir toprak ve bor arıtma işlemlerinin, dökme kurşun pirincin döküm yapısı ve çinkosuzlaşma korozyon özellikleri üzerindeki etkilerini incelemektedir.
1. Test malzemeleri ve süreçleri
Test malzemesi kalitesi ZCuZn40Pb2 kurşun pirinçtir ve kimyasal bileşimi (kütle oranı) %36,4 Zn, %1,70 Pb, %0,62, A1 ve Cu dengesidir. %10 RE'li nadir toprak. AI ana alaşımı eklenir ve Cu-4.68%B ana alaşımı olarak bor eklenir. Alaşım eritme için kuyu tipi dirençli fırına bir grafit pota yerleştirilir. Test kurşunu pirincin eritme işlemi şu şekildedir: şarj eritilir ve sıcaklık 1030 dereceye yükseldiğinde, cam kavanoz yöntemi kullanılarak sırasıyla bor ve nadir toprak rafinerileri eklenir, tamamen karıştırılır ve 10 dakika ısı korumasından sonra Dökme ön ısıtma sıcaklığı 350 derecedir. Sol ve sağ metal tipi test çubukları ve metal tipi yuvarlak kap numuneleri. Metal yuvarlak kap numune yöntemi, bakır alaşımı şirketlerinin rafinasyon prosesinin iyi olup olmadığını kontrol etmek için döküm yapan en basit ve en doğrudan yöntemdir. Spesifik yöntem, yuvarlak bir kap numunesinin dökülmesi ve katılaşma ve kabuklanmanın ardından, katılaşmış kristal yüzeye sahip bir kabuk kap numunesi elde etmek için katılaşmamış bakır sıvıyı yuvarlak kap numunesinin merkezine hızlı bir şekilde dökmektir. Arıtma işleminin etkisini yargılamak için kristal yüzeyinin morfolojik özelliklerini gözlemleyerek. Dökme kurşun pirincin çinkosuzlaşma testi: Aşındırıcı çözelti %1 CuCl2: çözelti, çözelti sıcaklığı (75±10) derece, korozyon süresi 24 saat, korozyon tamamlandıktan sonra çıkarın, temizleyin ve kurulayın, kesin Merkezden numune alın ve altını hazırlayın Faz numuneleri, dökme kurşun pirincin çinkosuzlaşma korozyonu üzerindeki arıtma işleminin etkisini araştırmak amacıyla bir mikroskop kullanarak korozyonun çinkosuzlaşma derinliğini gözlemlemek ve ölçmek için kullanıldı. [PUS'u benimseyin. PME3 metalografik mikroskobu altında mikro yapıyı gözlemleyin. Doku için aşındırıcı çözelti 5 gFeCl3+5 mlHCl+100 ml sulu çözeltidir.
2. Test sonuçları ve analiz
2.1 Rafinerinin kurşunlu pirincin yapısına etkisi
Şekil 1, rafine edilmemiş, bor ve nadir toprak rafine edilmiş kurşun pirincin yapısını göstermektedir. Rafine edilmemiş metal kalıba döküm kurşun pirincin yapısının son derece kaba olduğu görülmektedir (Şekil la). Bakır-çinko faz diyagramı analizine göre döküm yapısının faz (beyaz) + faz (siyah) + Pb fazı olması gerekir, Pb fazı faz üzerinde veya fazlar arasında küçük siyah basit parçacıklar halinde dağılır. Döküm rafine edilmemiş yapıdaki ve fazlar kalın uzun çıtalar halinde dağıtılmıştır. RE ve B arıtma işleminden sonra ve fazlar önemli ölçüde rafine edildi. B arıtma işleminden sonra kaba çıta benzeri ve fazlar ortadan kaybolarak kısa pulsu veya eşeksenli tanelere dönüştü (Şekil 1b). Döküm yapısıyla karşılaştırıldığında (Şekil 1c), kimyasal olarak işlenmiş yapının yapısı önemli ölçüde iyileştirilmiştir ve ve fazları kalın uzun çıtalardan kısa ince çıtalara doğru değişmektedir. Bu nedenle, dökme pirinç alaşımları için RE ve B arıtma işlemleri, dökme pirincin döküm yapısını önemli ölçüde iyileştirebilir. Bu test koşulu altında, bor ile işlenmiş kurşun döküm pirincin yapı iyileştirme etkisi, bor ile işlenmiş kurşun döküm pirinçten önemli ölçüde daha iyidir. Nadir toprak arıtma işleminin etkisi.
resim.png
2.2 Rafinerinin kabuk kabı numunesinin yüzey morfolojisi ve yapısı üzerindeki etkisi
Şekil 2, aynı fırında sıvı bakırın bor arıtma işleminden önce ve sonra kabuk kap numunesinin kristal yüzeyinin morfolojisidir. Rafine edilmemiş bakır sıvısı ile dökülen kabuk kabı numunesinin yüzeyinin pürüzlü olduğu görülmektedir (Şekil 2a). Makro açıdan bakıldığında, kristal yüzeyinde çok sayıda düzensiz küçük tümseklerin olduğu görülebilir. Şekil 3a, rafine edilmemiş kristal yüzeyini ve çevresini göstermektedir. Yapı morfolojisinden, pürüzlü yüzeyin yapısının kaba sütunlu kristaller olduğu, kaba küçük çıkıntıların ise bakır sıvısı katılaştığında sıvı/katı arayüzünde kalan sütunlu dendritler olduğu görülebilir. Test sırasında katılaşmamış dendritlerin arasındaki sıvı dışarı döküldüğü için sıvının ön kısmında oluşan sütunlu kristaller tamamen tutularak pürüzlü bir yüzey oluşturulur. Şekil 2b, borla rafine edilmiş kabuk kabı numunesinin yüzeyidir. Rafine edilmemiş olanla karşılaştırıldığında yüzey pürüzsüzdür ve pürüzlü ve küçük tümsekler yoktur. Yüzey optik mikroskop yapısı Şekil 3b'de gösterilmektedir. Kristal yüzeyi pürüzlüdür ancak kristal yüzeyi pürüzsüzdür. Pürüzsüz kristal yüzeyin yapısı eş eksenli kristalleşme gösterir, bu nedenle arıtma işlemi dökme kurşun pirincin katılaşma yapısını değiştirebilir.
resim.png
resim.png
2.3 Rafinasyon işleminin pirinç dökümün çinkosuzlaştırma performansına etkisi
Şekil 4, dökme kurşun pirincin çinkosuzlaşma derinliği üzerinde arıtma işleminin etkisini göstermektedir. Çinkosuzlaşma korozyonu nedeniyle yüzey yapısı içteki beyaz tabakadan farklıdır. Çünkü korozif ortamda yüzeydeki çinko paslanır, konsantrasyonu azalır, yapıdaki çinkoca zengin faz (faz) azalır ve faz artar, sonuçta belirgin bir yapı ortaya çıkar. fark. Rafine edilmemiş kurşun pirincin çinkosuzlaşma derinliği nispeten büyüktür (Şekil 4a). Kurşun pirincin çinkosuzlaştırma katmanının ortalama derinliği 17000um'dur ve ardından çinkosuzlaştırma katmanının niceliksel ölçümü yapılır. Nadir toprak rafine işleminin çinkosuzlaştırma tabakasının derinliği ikinci sıradadır (Şekil 4b). Çinko katmanının ortalama derinliği 132,2um'dur. Bor arıtımı ile işlenmiş çinkosuzlaşma tabakasının derinliği en küçüktür (Şekil 4c). Çinkosuzlaştırma katmanının ortalama derinliği, niceliksel ölçüme göre yalnızca 57,2um'dur. Bu, arıtma işleminin, döküm yapısını iyileştirirken, döküm pirincin çinkosuzlaşma korozyonunu etkili bir şekilde bastırabildiğini göstermektedir. Özellikle, bor arıtma işleminin, dökme pirinçteki çinkosuzlaşma korozyonunun engellenmesi üzerindeki etkisi daha açıktır. Kurşun pirincin çinkosuzlaşma korozyonunun mekanizması ile ilgili olarak şu anda iki ana mekanizma vardır: biri çözünmedir. Çinkonun yeniden çökelme mekanizması ve tercihli çözünme mekanizması bazen ikisinin birleşik etkisinin sonucu olabilir. Çinkonun tercihli çözünme mekanizması, pirincin korozyon işlemi sırasında alaşım yüzeyindeki çinkonun tercihen pirinçten çözünerek çift boşluk oluşturduğuna inanmaktadır. Çift boşluk alaşımın iç kısmına yayılır ve çinko alaşımı bileşenleri çözününceye kadar yüzeye yayılır. Çözün. Yeniden biriktirme mekanizması, pirinçteki çinkosuzlaşma korozyonunun iki olasılık içerdiğine inanmaktadır: birincisi, bakır ve çinkonun anotta aynı anda çözünmesidir. Çözeltideki bakır iyonları belirli bir konsantrasyona ulaştığında bakır iyonları metalik bakıra indirgenerek yüzeyde biriktirilir. alaşımda çinkonun çözünmesini hızlandırmak için ek bir katot olarak; diğeri ise başlangıçta kısa bir süre içinde çinkonun tercihen çözelti içinde çözünmesidir. Çinko difüzyonu zorlaştıkça, bakırın geri birikmesiyle birlikte bakır ve çinko aynı anda çözünecektir. . Bor arıtma işlemi pirincin çinkosuzlaşmasını engelleyebilir, bunun temel nedeni ZCuZn40Pb2 kurşun pirince bor eklenmesidir; bu, tane sınırlarını ve çift boşlukları doldurabilir, buradaki bağlanma kuvvetini artırabilir ve tane sınırlarının ve çift boşlukların göçünü engelleyebilir. kanal, çinkonun geçiş hızını azaltır, böylece ZCuzn40Pb2 kurşun pirincinin korozyon oranını azaltır. RE arıtma işlemi pirinç matrisindeki yabancı maddeleri ortadan kaldırabilir. ZCuZn40Pb2 kurşun pirinç, O ve S gibi safsızlık elementleri içerdiğinde, bunlarla matris arasındaki elektrot potansiyel farkı büyüktür, birincil pil oluşturur ve korozyonu hızlandırır. Nadir topraklar O, S ve diğer safsızlık elementleriyle etkileşime girebilir. S, cürufun içinde kolayca yüzen yüksek erime noktalı, düşük yoğunluklu nadir toprak bileşikleri [81] üretir, böylece matrisi saflaştırır ve korozyon hızını azaltır. Pirince nadir toprak eklendiğinde, yüzeyde son derece ince ve yoğun bir nadir toprak oksit tabakası oluşacaktır. Zn ve Cu atomlarının çözeltiye difüzyonunu önleyebilir, çözünme hızını azaltabilir, böylece korozyonu geciktirebilir ve alaşımın çinkosuzlaştırma korozyon performansını iyileştirebilir.
resim.png
3.Sonuç
(1) RE veya B arıtma işlemi, ZCuZn40Pb2'nin döküm yapısını iyileştirebilir. Arıtma işlemi, pirincin kalın uzun çıta yapısını kısa ince çıtalara veya eş eksenli kristal yapıya dönüştürebilir. B rafinasyon işleminin arıtma etkisi, nadir toprak rafinasyon işleminin eklenmesinden daha iyidir. Arıtma işlemi, kabuk kabı numunesinin yüzeyini pürüzlüden pürüzsüz hale getirebilir. Pürüzlü yüzey katman yapısı sütunlu kristallerdir ve pürüzsüz yüzey katman yapısı eş eksenli kristallerdir.
(2) ZCuZn40Pb2 alaşımının RE veya B arıtma işlemi, dökme pirinçteki çinkosuzlaşma korozyonunu engelleyebilir. B arıtma işleminin çinkosuzlaşmayı önleme performansı, RE arıtma işlemininkinden daha açıktır.
