1.黄铜的一般腐蚀特性

  黄铜是以Zn为主要合金元素的Cu-Zn合金，因其呈黄色而称为黄铜。依据所加合金元素的种类和含量的不同，黄铜可分为单相黄铜、复相黄铜及特殊黄铜三大类。当锌含量小于36%时，构成单相的α固溶体，因此单相黄铜又称α黄铜。当锌含量为36%-45%时，成为α+β复相黄铜。当锌含量大于45%时，因β相太多，脆性大，无实用价值。特殊黃铜是在Cu-Zn的基础上，又加入了Sn，Mn，Al，Fe、Ni，Si，Pb等元素。

  黄铜在大气中腐蚀很慢，在纯净的淡水中腐蚀速率也不大（0.0025-0.025mm/年），在海水中腐蚀稍快（0.0075-0.1mm/年）。水中的氟化物对黄铜的腐蚀影响很小，氯化物影响较大，而碘化物则有严重影响。在含有O2，CO2，H2S，SO2，NH3等气体的水中，黄铜的腐蚀速率剧增。在矿水尤其是含Fe2(SO4)3的水中极易腐蚀。在硝酸和盐酸中产生严重腐蚀，在硫酸中腐蚀较慢，而在NaOH溶液中则耐蚀。黄铜耐冲击腐蚀性能比纯铜好。
  特殊黄铜的耐蚀性比普通黄铜好。在黄铜中加人约1%的Sn，可显著降低黄铜的脱锌腐蚀及提高在海水中的耐蚀性；在黄铜中加入约2%Pb，可以增加耐磨性能，因而大大降低了它在流动海水中的腐蚀速率。为了防止脱锌腐蚀，还可加入少量的As，Sb、P（0.02%~0.05%）；在海军黄铜中含有0.5%~1.0%Mn，可提高强度，并兼有很好的耐蚀性。在含65%Cu及55%Cu的黄铜中用12%-18%Ni代替部分Zn，由于色泽呈银白，故称为镍银或德国银。这种合金在盐、碱及非氧化性酸中具有很优良的耐蚀性能。同时由于大量的Ni代替了2n，故没有脱锌现象。黄铜除了上述腐蚀特性外，还有两种重要的腐蚀形式，即脱锌腐蚀和应力腐蚀。

  2、黄铜的应力腐蚀破裂

影响黄铜应力腐蚀破裂的因素有腐蚀介质、应力、合金成分与组织结构。某种合金只有在一定介质及特定应力条件下，才会发生腐蚀破裂。

（1）腐蚀介质

  受拉应力的黄铜在一切含氨（或NH4+）介质及大气、海水、淡水、高温高压水、水蒸气中都可产生应力腐蚀。例如，黄铜zidanke在夏季的雨季中出现的开裂（也称为季裂）就是典型的黄铜应力腐蚀破裂例子。此外，黄铜的应力腐蚀破裂形态分为沿晶型和穿晶型，在成膜溶液中主要产生沿晶型断裂，在不成膜溶液中主要产生穿晶型断裂。黄铜的应力腐蚀破裂机制通常认为，在成膜溶液中，黄铜表面形成一层韧性较差的氧化亚铜膜，在应力应变作用下氧化亚铜膜发生脆性破裂，进而在晶界处成膜，这层膜脆裂后使裂纹扩展到基体金属并因滑移而中止，使裂纹尖端暴露在腐蚀溶液中，随后又产生晶间渗透、成膜、脆裂、裂纹扩展，此过程反复进行，***终形成阶梯状间断性断口。在不成膜溶液中，应力使黄铜表面的露头位错优先溶解，导致裂纹沿位错密度***高的途径扩展并引起断裂。在锌含量较低的黄铜中，位错主要是胞状形态，晶界是***大位错密度区，故产生沿晶型断裂。在锌含量较高的黄铜中，位错主要是平面状形态，堆垛层错是***大位错密度区，故产生穿晶型断裂。此外，由于锌原子在应力作用下在位错处偏聚，增加位错处的活性，因此裂纹扩展速率将随着锌含量的增加而增加。
  实验研究表明，大气中，工业大气***容易引起黄铜的应力腐蚀破裂，且断裂寿命***短；乡村大气次之；海洋大气的影响***小。大气环境中的这种不同影响，是大气中SO2含量的差异造成的（工业大气中含SO2***多，乡村大气中含SO2较少，海洋大气中几乎不含SO2）。
总之，引起黄铜应力腐蚀破裂的物质主要是氨和能派生氨的物质，或硫化物。其中氨的作用是公认的，而硫化物的作用还不清楚。此外，蒸气、氧、SO2、CO2、CN-对应力腐蚀具有加速作用。

（2）应力
  拉应力是黄铜发生应力腐蚀破裂的必要条件。拉应力越大，应力腐蚀破裂

mingan性越高。用低温回火的方法消除残余张应力，可使黄铜免受应力腐蚀破裂。

（3）合金成分与组织结构

  黄铜中锌含量越高，其应力腐蚀破裂mingan性越大。至于锌含量低到多少就不发生应力腐蚀，这与介质的性质有关。例如，含锌量低于20%的黄铜，在自然环境中一般不产生应力腐蚀，而在氨水中低锌黄铜也产生应力腐蚀破裂。

  其他合金元素对应力腐蚀的影响，Si可有效地防止α黄铜的应力腐蚀破裂。Si、Mn能改善α+β和β黄铜的耐应力腐蚀的性能。在氨气氛条件下，Si，As，Ce，Mg等元素改善α黄铜的抗应力腐蚀性能。在大气条件下，Si，Ce、Mg等元素改善应力腐蚀性能。在工业大气暴露试验的结果表明，Cu-Zn合金中加入Ai.Ni、Sn可减轻应力腐蚀倾向。

  来源：机械小众