【摘 要】
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Zn-Cu-Ti合金是一种抗蠕变、耐腐蚀合金,其机械性能可以与Cu合金相媲美。Zn-Cu-Ti合金板材在我国的生产至今没有发展起来,然而却已经有着巨大的市场需求和实际应用,我国目前的Zn-Cu-Ti板材主要来源于进口。本课题采用自主设计的中间合金和精炼剂进行合金熔铸,并通过轧制变形制备了Zn-Cu-Ti合金板材,主要研究了合金板材的轧制工艺、蠕变性能、退火再结晶行为和抗腐蚀性能与机理,同时,对用于
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Zn-Cu-Ti合金是一种抗蠕变、耐腐蚀合金,其机械性能可以与Cu合金相媲美。Zn-Cu-Ti合金板材在我国的生产至今没有发展起来,然而却已经有着巨大的市场需求和实际应用,我国目前的Zn-Cu-Ti板材主要来源于进口。本课题采用自主设计的中间合金和精炼剂进行合金熔铸,并通过轧制变形制备了Zn-Cu-Ti合金板材,主要研究了合金板材的轧制工艺、蠕变性能、退火再结晶行为和抗腐蚀性能与机理,同时,对用于板材表面的ZnS涂层进行了可行性研究。通过比较铸态和不同轧制工艺下合金的微观组织形貌、常温与高温拉伸性能、蠕变性能及断口分析等,发现Zn-1.0Cu-0.1Ti合金经轧制后,长条状第二相破碎成纳米尺度的圆形粒子,合金在轧制温度为250℃,道次应变量为2030%时可获得最佳的力学性能。进行蠕变实验,通过计算拟合,可得出Zn-1.0Cu-0.1Ti合金板材在60100℃下的蠕变基本方程为e（28）0.54s4.33e-86110/RT;蠕变机制主要是位错攀移机制,并伴随晶界滑移机制和原子扩散机制。合金板材的再结晶温度约为210℃,在210270℃内,合金的再结晶晶粒长大方程为:D2（28）4.563′10-1 0（10）2.975′10-8e-5615.8/T,时效处理对合金硬度影响不大。合金经浸泡腐蚀后,可以发现:温度会改变腐蚀产物与Zn基体的结合方式,从而影响腐蚀性能;合金在不同介质中的腐蚀速率排序为:自来水<3%NaCl溶液<3%NaCl+1%Na2SO4溶液;随着腐蚀时间延长,合金表面均会自发形成致密的保护层,腐蚀速率逐渐降低;添加0.2%Mg可以使合金的耐腐蚀性能提高20%以上。以ZnSO4为锌源,硫脲SC（NH2）2为硫源,水合肼溶液为络合剂,利用溶剂热法制备的粉末为立方硫化锌（β-ZnS）;在60℃恒温下,ZnS涂层在三种不同介质中的腐蚀水解速率依次为:自来水<3%NaCl+1%Na2SO4溶液<3%NaCl溶液;其中S2-水解出HS-和H2S并光氧化成SO42-是ZnS涂层腐蚀的主导因素。
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