表面纳米化对铜镁合金电化学腐蚀行为的影响.pdfVIP

第27 卷第3 期 中国有色金属学报 2017 年3 月 Volume 27 Number 3 The Chinese Journal of Nonferrous Metals March 2017 DOI ：10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.03.005 表面纳米化对铜镁合金电化学 腐蚀行为的影响 1 1 1 1 1 2 关晓楠 ，江静华 ，陈建清 ，马爱斌 ，宋 丹 ，李学斌 (1. 河海大学 力学与材料学院，南京 211100 ； 2. 中铁建电气化局集团 康远新材料有限公司，江阴 214521) 摘 要：为获得高强高导耐蚀铜合金接触线，以 Conform 态细晶铜镁合金(Cu-0.4%Mg(质量分数))为对象，研究 高速旋转丝表面纳米化对其耐蚀性的影响。利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)分析试样的 显微组织，并借助电化学工作站研究其电化学腐蚀行为。结果表明：伴随位错胞及孪晶的形成，铜镁合金表层晶 粒细化至400 nm ；表面纳米化后铜镁合金在NaOH 溶液中会出现明显的活化−钝化−过钝化过程，其耐蚀性有所 −5 2 −5 2 改善，腐蚀电流密度J 由5.347 ×10 A/cm 减小至1.365×10 A/cm ，自腐蚀电位φ 由−0.470 V 提高至−0.415 corr corr V 。此外，提高OH–浓度会加剧腐蚀，但延长浸泡时间有利于钝化膜的形成，降低腐蚀速率。 关键字：铜镁合金；接触线；表面纳米化；电化学腐蚀 文章编号：1004-0609(2017)-03-0477-09 中图分类号：TG 379 文献标志码：A 近年来，随着电气化铁路的高速发展，对列车的 环境中的腐蚀行为。 重载和提速等方面提出新的要求，因而对铜合金接触 由Hall-petch 公式可知，晶粒细化可以同时提高 线的性能要求也越来越高[1−3] 。根据成分和工艺，铜合 材料的强度和塑性，显著提高材料的综合力学性能[7] 。 金接触线共分为四代，分别为第一代纯铜，第二代铜 剧烈塑性变形加工是可以实现金属材料组织超细化的 银合金，第三代普通铜镁、铜锡合金，第四代超细晶 有效方法之一，可以将粗晶金属晶粒细化到纳米量级， [8−10] [11] 强化型铜镁合金。由铜−镁二元相图可知，少量镁元 其潜力引起人们的广泛关注 。王晓溪等 通过等 素加入铜基体后形成固溶体，由于铜与镁原子半径相 径角挤扭工艺制备出组织和性能优良的块体超细晶 似，在提高强度的同时不会引起强烈的晶格畸变，因 铝，随变形道次增加，材料内部累积应变量随之增大， 此不会大幅降低合金导电性，是高速铁路接触线的优 出现了加工硬化现象，挤压载荷峰值不断上升。孙健 [12]