铅黄铜合金在不同液体介质中的超声空蚀行为及机理

摘要

目的探讨铅黄铜合金在不同液体介质中的超声空蚀行为及机理。方法利用超声波振动空蚀装置,分别研究铅黄铜材料在去离子水、自来水以及3.5%NaCl溶液中的超声空蚀行为,借助金相显微镜、体视显微镜、扫描电子显微镜以及显微硬度计检测空蚀后的材料表面参数。结果经过300 min空蚀作用后,铅黄铜试样在自来水中的累计质量损失最大,在3.5%NaCl溶液中的累计质量损失最小,在去离子水中的累计质量损失居中。铅黄铜在去离子水和自来水中空蚀初期主要表现为大量的塑性变形,裂纹在晶界处萌生并沿横向和纵向不断扩展,蚀坑细小且形状不规则。在3.5%NaCl溶液中,铅黄铜空蚀初期的塑性变形和裂纹发展不明显,但有明显的选择性空蚀倾向,蚀坑形状以唇状为主,蚀坑口径更大,深度更深。铅黄铜在3种液体介质中空蚀后都产生了几百微米的加工硬化层,其中,在3.5%NaCl溶液中空蚀后的硬化层最厚,最大硬度值增幅达13.6%。随着空蚀时间的延长,材料近表层逐渐软化。结论铅黄铜在3种液体介质中的抗空蚀性能高低顺序为3.5%NaCl溶液>去离子水>自来水。