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高强高导电铜合金耐蚀性硏究
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高强高导电铜合金耐蚀性研究
Study on Corrosion Resistance of High-strength
and High-conductivity Copper Alloy
陆磊,张安南,邹晋,陈志宝,胡强
(江西省科学院应用物理研究所,南晶330029
LU Lei, ZHANG An-nan, ZOU Jin, CHEN Zhi-bao, HU Qiang
(Institute of Applied Physics, Jiangxi Academy of Sciences, Nanchang 330029, China)
摘要:采用乙酸盐雾试验和电化学方法对 Cu-ag和Cu-FeP两种高强高导电铜合金的腐蚀行为进行研究。通过SFM
EDS和XRD等方法分析合金的腐蚀形貌及腐烛产物的组成。研究表明:Cu-FeP合金比 Cu-ag合金有更好的耐蚀性
能。微量Fe和P的同时加入,可以综合利用Fe的细化晶粒和P的脱氧作用,细化和净化合金组织,在提高合金强度和
电导率的同时改善合金的耐蚀性
关键词;高强高导电;铜合金;耐蚀性
中图分类号:TG174.2文献标识码:A文章编号:1001-4381(2010)04-0055-04
Abstract: The corrosive behavior of Cu-ag and CU-FE-P was investigated with acetic acid salt spray
(AASS) and electrochemical test. The corrosion morphology was studied by means of SEM and the
corrosion products were analyzed by means of EDS and XRD. The results indicate that Cu-fe-p has
the better corrosion resistance compare with Cu-ag. With the grain refining effect of Fe and the deox
ygenation effect of P, the additions of Fe and P to the copper can improve the strength, conductivity
and corrosion resistance of alloy by refine grain and clean the alloy
Key words: high-strength and high-conductivity; copper alloy; corrosion resistance
高强高导电铜材料具有优良的综合物理性能和力用SEM,EDS及XRD等多种手段对材料腐蚀形貌和
学性能,主要应用在电气化铁路交通接触电网部件、制腐蚀产物进行研究,并探讨了影响耐蚀性的机理。
造集成电路引线框架、电阻焊电极等-]。我国铁路
交通处于高速发展期,旧线在不断地进行提速和电气1实验材料及方法
化改造。铁道部预测,5年内将投资2450亿用于铁路
建设,需要大量的电线电缆相配套,其中,接触电网是
合金在中频真空感应电炉中熔炼,炉料选用电解
保障电力机车运行安全的关键部件,电网的主要零件铜、纯铁、纯银和磷,分别制备CuAg和 Cu-fe-p两种
采用高强高导电铜合金制造,每公里电气化铁路(单合金,熔炼后浇铸成φ40mm的铜棒。实验合金成分
线)约需高强高导电铜材1.4t。由于腐蚀和磨损,
如表1所示
般运行7~10年后需对接触电网进行更换。因此,每
年国内铁路部门对高强高导电铜合金的需求量达
表1实验合金化学成分(质量分数/%)
5000~6000t,5年后将增至上万吨。
Table 1 Chemical composition of tested alloy
(mass fraction/%)
近年来,人们致力于对新型高强高导电铜合金的
P
Cu
物理性能及制备工艺的研究,相对而言,对其耐蚀性的
研究则要少得多。而对于分布在沿海地区或工业污染
Cu-fe-p
0,22
0.06
Ba
严重地区的接触电网,耐蚀性对线路的使用周期和安
全性有较大的影啊。
对铜棒进行固溶处理,固溶工艺为950℃×60
本工作对目前使用较为广泛的Cu-Ag合金和本min保温后水冷,然后将铜棒进行40%左右变形量的
所开发的Cu-Fe-P高强高导电铜合金进行耐蚀性对比冷轧,冷轧后进行去应力退火,工艺为300℃×60min。
研究,采用电化学方法对材料腐蚀行为进行了分析,运用冷轧铜棒线切割加工成盐雾实验试样,尺寸为