镍铝青铜合金喷丸处理显微组织和耐腐蚀性能研究

发布时间：2023-04-06 21:32

　　镍铝青铜具有较好的机械性能和抗腐蚀性能,广泛应用于海洋装备尤其是螺旋桨的生产制造中。一般情况下,大型海洋装备主要依靠铸造成型,铸态镍铝青铜显微组织复杂,晶粒粗大,同时存在气孔以及偏析等缺陷,在海水中容易发生选相腐蚀和空泡腐蚀等多重破坏,因此如何优化铸态合金组织和提高其耐蚀性是当今海洋领域的研究重点。喷丸处理作为一种表面处理工艺,可以在不改变工件整体机械性能下,细化表面晶粒,改善基体抗腐蚀的能力。因此,本文采用三种不同喷丸强度(0.15mmA,0.20mmA和0.25mmA)对铸态镍铝青铜进行喷丸处理,利用金相、扫描电子和透射电子显微镜来研究喷丸态合金显微组织演变规律,深入探究了α相、β’相和κ相的晶粒细化机制。同时模拟海水环境,结合电化学手段研究了喷丸态合金的耐腐蚀和耐空泡腐蚀性能,主要研究成果如下:(1)镍铝青铜合金喷丸处理后表面缺陷增多,完整性下降,形成了一定厚度的塑性变形层。XRD结果显示表层晶粒得到细化,且喷丸强度越大,细化程度越大。除此之外,表面残余压应力在喷丸后显著增大。显微硬度受晶粒细化和残余压应力的共同影响显著提升,喷丸强度越大,显微硬度增加越多。(2)TEM结果显示,...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 镍铝青铜合金概述
        1.2.1 镍铝青铜合金的发展与应用
        1.2.2 镍铝青铜合金的相变规律和显微组织
    1.3 镍铝青铜合金的腐蚀行为
        1.3.1 镍铝青铜合金在3.5wt.%NaCl溶液中的静态腐蚀行为
        1.3.2 镍铝青铜合金在3.5wt.%NaCl溶液中的空泡腐蚀行为
    1.4 镍铝青铜合表面处理方法
        1.4.1 引言
        1.4.2 搅拌摩擦加工
        1.4.3 离子注入技术
        1.4.4 激光淬火技术
    1.5 喷丸处理技术研究现状
        1.5.1 喷丸处理技术的原理
        1.5.2 喷丸处理对耐蚀性的影响
        1.5.3 喷丸处理镍铝青铜研究现状
    1.6 本研究的意义和内容
第二章 实验材料以及实验方法
    2.1 试样制备和喷丸处理
    2.2 显微组织表征
        2.2.1 金相分析技术
        2.2.2 显微硬度测试
        2.2.3 表面形貌以及粗糙度检测
        2.2.4 X射线衍射分析技术(XRD)
        2.2.5 扫描电子以及能谱分析技术(SEM)
        2.2.6 透射电子分析技术(TEM)
    2.3静态腐蚀实验
    2.4空泡腐蚀实验
第三章 镍铝青铜喷丸处理显微组织研究
    3.1 喷丸前后材料表面形貌的变化
    3.2 喷丸前后材料显微组织的变化
        3.2.1 金相结果
        3.2.2 XRD结果
        3.2.3 残余压应力场分布
        3.2.4 显微硬度分布
    3.3 镍铝青铜喷丸处理晶粒细化机制
        3.3.1 基体α相细化机制
        3.3.2 残余β相细化机制
        3.3.3 不同κ相的细化机制
    3.4 本章小结
第四章 喷丸处理对镍铝青铜静态腐蚀行为的影响
    4.1 喷丸前后镍铝青铜极化曲线
    4.2 喷丸前后镍铝青铜交流极化曲线
    4.3 喷丸前后静态腐蚀形貌以及耐蚀机理
    4.4 本章小结
第五章 喷丸处理对镍铝青铜空泡腐蚀的影响
    5.1 空泡腐蚀失重量对比与分析
    5.2 空泡腐蚀后试样表面形貌
    5.3 空泡腐蚀后试样截面形貌
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要工作与结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3784452