銅合金腐蝕(Corrosion of Copper Allov)是銅合金在與大氣和海洋環境相互作用的過程中，表面能生成鈍態或半鈍態的保護薄膜，使多種腐蝕受到抑制。
基本介紹
- 中文名：銅合金腐蝕
- 外文名：Corrosion of Copper Allov
- 概述：銅合金腐蝕(Corrosio
- 分類：銅合金在一般介質中以均
概述,分類,發展展望,
概述
銅合金腐蝕(Corrosion of Copper Allov)是銅合金在與大氣和海洋環境相互作用的過程中，表面能生成鈍態或半鈍態的保護薄膜，使多種腐蝕受到抑制。
分類
銅合金在一般介質中以均勻腐蝕為主，在有氨存在的溶液中有較強的應力腐蝕敏感性，也存在電偶腐蝕、點蝕、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有的腐蝕形式。
大氣腐蝕
金屬材料的大氣腐蝕主要取決於大氣中的水汽和材料表面的水膜。金屬大氣腐蝕速度開始急劇增加時的大氣相對濕度稱為臨界濕度，銅合金與其他很多金屬的臨界濕度在50%～70%之間，大氣中的污染對銅合金的腐蝕有明顯的增強作用。城市工業大氣的C02，SO2，NO2等酸性污染物溶解於水膜中，發生水解，使水膜酸化和保護膜不穩定。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力腐蝕。
海洋環境腐蝕
銅合金在海洋環境的腐蝕除了海洋大氣區之外，還有海水飛濺區、潮差區和全浸區等。
飛濺區腐蝕
銅合金在海水飛濺區的腐蝕行為和在海洋大氣區的十分接近。對苛刻的海洋大氣具有良好抗蝕性的任何一種銅合金，在飛濺區也會有良好的耐蝕性。飛濺區提供了充分的氧氣對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。暴露于飛濺區銅合金的腐蝕速度通常不超過5μm/a。
全浸區腐蝕
暴露於全浸區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耐蝕性優良的銅合金材料。多數銅合金在全浸區都具有優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生局部腐蝕。
潮差區腐蝕
銅和銅合金在潮差區受到的腐蝕，比全浸區輕，比飛濺區重，以均勻腐蝕為主，也有局部腐蝕發生。有些現象，如在潮差區，紫銅出現坑蝕，高鋅黃銅出現嚴重脫鋅等，都和全浸區的腐蝕結果類似；錫青銅在潮差區的耐蝕性卻不如其他銅合金，這情況與銅tong飛濺區及海洋大氣的腐蝕結果類似，而不同於全浸區的耐蝕性排序。銅鎳合金，鋁黃銅等鈍化能力較強的銅合金，在潮差區的腐蝕速度比全浸區的明顯下降。
應力腐蝕
黃銅的季裂是銅合金應力腐蝕的典型代表。季裂發現於20世紀初，是指彈殼上向彈頭皺縮的部位出現裂紋。這種現象常發生在熱帶，特別是在陰雨季節，因此稱為季裂。因為與氨或氨的衍生物有關，故也稱氨裂。事實上，氧及其他氧化劑的存在，水的存在，也都是黃銅發生應力腐蝕的重要條件。能引起銅合金髮生應力腐蝕斷裂的其他環境有：受到SO2嚴重污染的大氣、淡水、海水；用來清洗部件的硫酸、硝酸、蒸汽以及酒石酸、醋酸、檸檬酸等水溶液、氨和水銀等。
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，它可以伴隨應力腐蝕過程同時發生，也可以單獨發生。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，對材料使用相對危害性小；另一種是縱深栓狀發展型脫鋅，呈坑狀腐蝕形式，使材料強度明顯下降，危害性較大。
發展展望
銅合金腐蝕行為的研究，正在從兩個方面發展，即介質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，推動著銅合金的研究發展及更廣泛的套用。針對一定的腐蝕介質，確定使用壽命及價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開展。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發耐蝕新合金，改進傳統合金的加工熱處理工藝以及通過表面處理提高耐蝕性能。在銅合金冷凝管中，國外有耐污染海水的AP青銅，中國在加砷黃銅HSn70一1A的基礎上研製出加砷加硼的HSn70一1B新牌號，使黃銅脫鋅得到進一步改善。經過適當加工熱處理工藝使銅鎳合金避免出現非連續沿晶析出，可大大提高傳統白銅材料的抗局部腐蝕性能。對銅合金晶界結構與耐蝕性關係的研究，有望將銅合金的耐腐蝕性能提高一個較大的幅度。
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，尚需進一步研究和開發。事實上，銅合金的表面預成膜處理對延長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，而研究成果的推廣套用同樣不可忽視。
