文档介绍：重庆理工大学
硕士学位论文
贵/廉复合材料用银合金复层的腐蚀及磨损性能研究
姓名:尹平
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:黄福祥
2011-05-27
摘要
贵/廉复合电接触材料兼备贵金属优良的电接触性能和廉金属的良好机械性能和
导电导热性能,能获得质优价廉的最佳效果,因而具有广泛地应用前景。其电接触复
层使用性能的优良是保证电接触元件质量的关键。AgCuZnNi、AgCuNiRE和AgCuPdNi
等系列新型复层银合金,具有较高的强度、良好的导电性能,在实际生产中已获得成
功应用。但目前国内外有关这些新型电接触材料的研究报道还较少。本文主要对上述
新型银合金的腐蚀及磨损行为进行研究。
通过电化学试验、微摩擦磨损试验和光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能
谱(EDS)以及 X 射线衍射(XRD)等分析技术研究了 AgCuZnNi、AgCuNiRE 和
AgCuPdNi 系列银合金在不同浓度(,1,2%)Na2S 和 %NaCl 溶液中的腐蚀行
为以及合金在室温及高温(80℃)下的摩擦磨损性能,考察了合金元素 Zn、Cu、稀土
元素(La/Ce)及 Pd 对上述银合金腐蚀性能的影响,探讨了银合金的腐蚀机理和磨损
机制。
研究表明,试验银合金的基体相均为α-Ag,其第二相组织的分布受合金元素的
不同影响较大。稀土元素的添加、增加 Cu 元素的含量均能明显改善其第二相分布,
从而改善银合金的腐蚀及磨损性能。
腐蚀性能研究表明,少量 Zn 元素的加入导致试验银合金的腐蚀电流密度增大,
从而不利于其耐蚀性的提高;而增加合金中 Cu 元素含量,加入少量的 RE(La/Ce)
或 Pd 元素均有利于减小其腐蚀电流密度,从而提高合金在 Na2S 和 NaCl 溶液中的
耐蚀性。随着 Na2S 溶液浓度的增加,合金的自腐蚀电位负移,腐蚀倾向增大,但
因表面有钝化膜生成,合金腐蚀速度呈减小趋势。第二相分布均匀,尺寸细小的合
金在腐蚀过程中能形成均匀、致密且与基体结合良好的钝化膜。合金在 NaCl 溶液
中没有明显钝化现象。
摩擦磨损性能研究表明,Ag-6Cu-Zn- 和 Ag-4Cu--RE 合金的摩擦系
数及磨损量显著低于 Ag-4Cu- 合金,耐磨性较好,并且在高温下表现出优异的
耐高温磨损性能。试验银合金在小载荷试验条件下的磨损机制为粘着磨损和磨粒磨
损,在加速磨损条件下为粘着磨损和疲劳磨损的混合磨损机制。
关键词:贵/廉复合材料,电接触材料,银合金,腐蚀,磨损
I
Abstract
Noble clad metal materials are considered a potential electrical contact material with
outstanding performance. In order to acheieve perfect quality over lower cost, the sole
metal or alloy used as electrical contact materials has been replaced by bination
of nobel layer with good electrical contact character and base metal layer which has good
mechanical property, electrical and heat conductivity. The quality of ponents
depends on service performance of electrical contact cladding materials. AgCuZnNi、
AgCuNiRE and AgCuPdNi silver alloys are high-performance metallic functional
materials. Although these alloys have been essfully used in practical production due
to their stable contact resistance and long life, limited reference is available about the
corrosion and wear properties while in service. Therefore, in this work, corros