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作者:高世阳;贺星;张咪娜;陈海达;周述东;王以珅;丁洁;
单位:中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室;中国科学院宁波材料技术与工程研究所激光极端制造研究中心;南京工业大学材料科学与工程学院;
摘要:为提高铜镍合金的力学性能和耐蚀性能,利用机械合金化工艺在Cu Ni30基体粉末中引入质量分数0~3%Cr粉,并结合激光选区熔化成形技术制备相对密度高于98%的Cu Ni30-x Cr(x为质量分数,x=0,1%,2%,3%)铜镍块体合金。通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪,电化学工作站等研究了Cr质量分数对铜镍合金微观结构、力学性能及耐腐蚀性能的影响,并阐明Cr对合金力学性能的优化机理和对腐蚀行为的调控机制。研究表明:在激光熔化过程中,少量Cr元素会固溶到α-Cu相中,提高Cr含量会促进富Cr相的析出。Cr元素的添加提高了合金的力学性能和耐蚀性,随着Cr质量分数的增加,合金显微硬度由HV0.2 126提升至HV0.2 157;当Cr质量分数为3%时,合金自腐蚀电位由-0.238 V(Cu Ni30)正移至-0.210 V(参比电极为饱和甘汞电极),腐蚀电流密度从1.38×10~(-6) A·cm~(-2)降至7.72×10~(-7) A·cm~(-2),降幅达44%。这是由于Cr元素的固溶强化与富Cr第二相的形成抑制了基体阳极溶解倾向,进而提高了合金的耐腐蚀性。
关键词:激光选区熔化;;铜镍合金;;铬含量;;微观组织;;耐蚀性;;显微硬度
基金资助:宁波市“科创甬江2035”重点研发计划资助项目(2025Z075);; 中国科学院宁波材料技术与工程研究所基金资助项目(CAS2022SZKY0312);; 江苏省高等学校重点学科建设项目(PAPD)