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被广泛应用于工业和生活中,例如散热器、海底管道、水管等,是因为它具有良好的加工工艺性、耐蚀性、力学性能、导电以及价格低廉等优点。但是,其在使用过程中,会出现脱锌腐蚀的现象,导致黄铜的机械性能下降,使其使用寿命大大缩短,从而带来了潜在的安全隐患。因此,开发出新成分的高强度、耐腐蚀黄铜已成为目前研究的重点。本文以H62黄铜为研究对象,采用常规铸造方法添加Nd、Sm、B合金元素以及复合加入Nd和B元素,旨在提高H62黄铜的力学性能和耐蚀性能。本文采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X-射线能谱分析(EDS)、X-射线衍射(XRD)、拉伸实验、静态腐蚀试验和电化学腐蚀试验等手段来研究合金化、细化变质以及复合处理对H62黄铜的组织和性能的影响。得到的主要结论如下:在H62黄铜中添加稀土Nd和Sm元素都使合金的强度、硬度上升。与H62黄铜相比,加入1.0wt.%Nd,抗拉强度和硬度分别提高了17.2%和62.5%;加入1.0wt.%Sm,抗拉强度、屈服强度和硬度分别提高了25.1%、50%和78.1%。向黄铜中加入Nd和Sm后,合金的金相组织相差不大,均由长条状或块状的α-Cu0.64Zn0.36相和短棒状的β′-CuZn相组成。其中Nd和Sm的添加量均为1.0wt.%时,β′-Cu Zn相平均晶粒尺寸分别为30μm和20μm,合金组织都得到细化,但Sm对H62黄铜的细化效果比Nd明显。Nd和Sm加入到H62黄铜中,改变了β′相的分布和尺寸,在黄铜中,β′相的强度和硬度高,使H62黄铜的抗拉强度和硬度提高。同时,加入Nd和Sm后,H62黄铜的腐蚀电位得到提高,静态腐蚀速率和腐蚀电流密度下降,其耐蚀性能提高。与H62黄铜相比,Nd添加量为1.0wt.%时,腐蚀电位提高了43.9%,静态腐蚀速率和腐蚀电流密度分别下降了31.3%和1.8%;Sm添加量为1.0wt.%时,腐蚀电位提高了6.8%,静态腐蚀速率和腐蚀电流密度分别下降了19.6%和1.5%。向H62黄铜中加入B元素,合金微观组织中α-Cu0.64Zn0.36相由长条状转变为等轴状,β′-CuZn相较H62黄铜减少,分布在晶界处。B元素的添加量为0.1wt.%时,合金组织中出现少量的等轴晶,平均晶粒尺寸为30μm。此时合金的塑性提高,抗拉强度和硬度下降,与H62黄铜相比,塑性提高了17.6%,抗拉强度和硬度分别下降了10.1%和12.5%。B的原子半径远小于Zn的原子半径,黄铜发生脱锌腐蚀时,B可以填充Zn空位,抑制黄铜的脱锌腐蚀。当B的添加量为0.05wt.%时,H62黄铜的腐蚀电位提高,静态腐蚀速率和腐蚀电流密度下降,与H62黄铜相比,腐蚀电位提高了30.1%,静态腐蚀速率和腐蚀电流密度分别下降了27.6%和4.5%。将Nd和B复合加入到H62黄铜,合金的塑性得到提高,抗拉强度和硬度下降。向黄铜中添加Nd和B,合金微观组织中β′-Cu Zn相较H62黄铜减少,α-Cu0.64Zn0.36相由长条状转变为树枝状。在黄铜中,α相是面心立方结构,有较高的塑性,使合金的塑性提高。添加0.05wt.%B+0.2wt.%Nd时,合金的抗拉强度为320MPa,硬度为56HBW,伸长率为42%,与H62相比,抗拉强度和硬度分别下降了5.3%和12.5%,伸长率提高了23.5%。此时,合金的腐蚀电位得到提高,静态腐蚀速率和腐蚀电流密度下降,其耐蚀性能提高,与H62黄铜相比,腐蚀电位提高了35.0%,静态腐蚀速率和腐蚀电流密度分别下降了32%和3.1%。