CuCo2Be銅合金

鈹鈷銅合金是一種對應(yīng)力腐蝕敏感的合金，

為提高合金的耐磨性、

耐蝕性及抗氧

化能力，

在現(xiàn)有的條件下，

采用普通鍍鎳工藝。

本課題通過對鈹鈷銅采用普通電鍍鍍

鎳工藝的研究，

提高合金的性能。

本論文重點敘述了電流、

電鍍時間等參數(shù)的選擇以

及鍍層性能分析的研究。加載電流方式有脈沖和直流兩種；電鍍時間則在

1min

到

50min

之間選擇；

利用維氏硬度

MH-5

型硬度測試機、

X

射線衍射

(XRD)

、

掃描電鏡

(SEM)

、

光學(xué)顯微鏡對不同鍍鎳工藝參數(shù)所得鎳鍍層的組織結(jié)構(gòu)與性能進行了研究。

通過以上

鍍層的性能分析，

直流與脈沖相比較，

脈沖電鍍陰極動的鍍層的表面形貌良好，

致密

性好，硬度穩(wěn)定。電鍍工藝最佳工藝采用脈沖電鍍的陰極攪拌水平連鑄工藝要求結(jié)晶器內(nèi)壁銅套材質(zhì)要有良好的傳熱性能、硬度、耐磨性、強度、剛度及高的軟化溫度、低熱膨脹系數(shù)。現(xiàn)在水平連鑄機結(jié)晶器常采用鈹鈷銅合金作為其結(jié)晶器銅套，鈹鈷銅合金在使用壽命和導(dǎo)熱率等方面比模具鋼要好。 
鈹鈷銅銅合金是高強度、耐熱、導(dǎo)電銅合金。但是鈹鈷銅是一種對應(yīng)力腐蝕敏感的合金，其缺陷表現(xiàn)為腐蝕裂紋[1]。有的銅套裂紋呈間斷狀，有的是周向封閉裂紋，裂紋方向均為垂直于銅套軸心線；銅套從裂紋到進水口區(qū)域未被水垢覆蓋部分呈紫紅色，從裂紋到出口端呈合金本色或呈黑色；裂紋區(qū)域無宏觀塑性變形。在鈹鈷銅套端面內(nèi)外表面溫差達到300 ℃，內(nèi)表面溫度高于外表面溫度，外表面承受了熱拉伸應(yīng)力，且方向與銅套軸線平行。CuCo2Be 銅套服役中，外表面承受了熱拉伸應(yīng)力；有腐蝕裂紋的銅套其裂紋方向垂直于銅套表面拉伸應(yīng)力方向，裂紋源在與冷卻水接觸的外表面，裂紋表面與“隧洞”基體氧化，形成了鈍化膜；銅套開裂宏觀上是脆性斷裂；裂紋沿晶界分布。可以認為銅套在役開裂是應(yīng)力腐蝕開裂，水中鐵離子是造成CuCo2Be銅套鈍化膜破裂的影響因素，因而采用防應(yīng)力腐蝕措施(如改變環(huán)境介質(zhì)，提高冶金質(zhì)量，進行表面涂鍍等)，應(yīng)能控制銅套發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。銅套服役中開裂、冷卻水竄入銅套內(nèi)，引起中間包鋼水噴濺，威脅生產(chǎn)人員及設(shè)備的安全，迫使生產(chǎn)中斷。鈹鈷銅套連鑄拉成率<56%,報廢的主要原因是“劃傷”和“鋼水燙傷”，并未發(fā)現(xiàn)橫裂[2]。改進連鑄工藝,拉成率分別提高到70%和80%，但鈹鈷銅套卻出現(xiàn)大量橫裂。鈹鈷銅套人口處環(huán)狀穿透性裂紋[3]是因冷卻水側(cè)壁面出現(xiàn)膜態(tài)沸騰，導(dǎo)致材料過燒所致，致使其使用壽命還是不盡人意，使其生產(chǎn)成本增高、浪費能源、生產(chǎn)效率低下。