前言

近年来，随着经济的迅速发展与人们的生活水平不断提高，人们已经不仅仅满足于简单的衣食住行，而更加注重生活的质量。

对于居住而言，房屋的外装饰在近年来得到了很好的发展，比如建筑图案、标志、建筑壁饰等开始广泛地应用于现代房屋装饰中。

其中，建筑壁饰在近年来被广泛用于建筑装修中，具有较好的效果。建筑壁饰，顾名思义，即装潢在墙壁上的饰物，比如壁镜、壁画、壁毯等，是“壁”与“饰”的完美融合。

而且壁饰巧妙地将雕刻、绘画、编制、拼接、镶嵌、铸造等工艺结合起来，丰富了装潢的内涵，提升了装修档次和审美价值。随着社会的发展、工艺水平和审美观的改变，壁饰主要以平面和浮雕式呈现。

纤维材料、毛线材料、金属材料等都可用以制作壁饰。

而在众多的金属材料中，由于铜质感好、色泽沧桑古朴、耐腐蚀、易加工等优点而在壁饰中得到了广泛的应用。

但金属壁饰的光泽度、质感、性能等易受到腐蚀气体等环境因素和加工工艺的影响。

因此，本文采用不同的锻压工艺参数进行新型铜基建筑壁饰锻件的试验，优化建筑壁饰的锻压工艺。

尽管在相关领域已有一些关于壁饰的研究，但对于铜基建筑壁饰的锻压工艺参数研究，特别是在耐腐蚀性能和耐磨损性能方面的影响，还存在一定的研究空白。

因此，本文以新型铜基建筑壁饰为研究对象，探索了不同锻压工艺参数对其耐腐蚀性能和耐磨损性能的影响，并试图找到最佳的制作工艺，以满足现代建筑装饰对于美观、耐用和环保性的不断提升的要求。

通过本文的研究，相信对新型铜基建筑壁饰的锻压工艺参数优化以及其耐腐蚀性能和耐磨损性能的改善，将为金属壁饰在建筑装饰中的广泛应用提供有益的参考和指导。

同时，本文也对类似的金属材料在装饰领域中的研究提供了新的思路和方法。

补充的内容着重强调了新型铜基建筑壁饰的特点和应用价值，进一步突出了本文研究的重要性和意义，以及其对于现代建筑装饰的贡献。

试验材料及方法

在QAl9-4铝青铜的基础上添加0.5%Cr以制备新型铜基建筑壁饰，其化学成分分析结果如表1所示。图1为新型铜基建筑壁饰示意图。

它的主要尺寸参数为：内孔直径准10mm，最大直径准58mm，厚度6mm。在电阻加热炉中将QAl9-4铝青铜进行熔化，按一定速度加入0.5%Cr，选用真空电弧炉对试验材料进行均匀搅拌；在16 kg空气锤上采取自由锻的方式进行镦粗、拔长、单面冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等工序，获得新型铜基建筑壁锻压毛坯，毛坯尺寸为内孔直径准10mm，外直径准80mm，厚度10mm，具体锻压参数如表2所示。

锻压变形量是指锻压前毛坯的横截面面积与锻压后横截面面积的百分比，即锻压变形量=锻压前毛坯的横截面面积/锻压后的横截面面积×100%。

锻压完成后，对新型铜基建筑壁饰试样进行830℃×40s油淬和530℃×3.5h回火的热处理。铜基建筑壁饰试样的腐蚀取样和磨损取样位置如图1所示。

电化学腐蚀试验在CHI660B型电化学工作站上进行测试，采用三电极系统，扫描速度为2mV/s，NaCl溶液pH值范围为2～3，扫描范围-1.0～1.0 V，记录铜基壁饰试样的腐蚀电位，并采用JSM6510型扫描电子显微镜（SEM）观察试样的表面腐蚀形貌。

在MG1000型摩擦磨损试验机上进行试样的室温磨损试验，试验参数为：磨轮转速4 r/s、磨损时间20min、相对滑动速度2mm/s和载荷120 N。

记录试样在磨损前后的体积变化，采用JSM6510型扫描电子显微镜（SEM）观察试样的表明磨损形貌。

锻压工艺对试样耐腐蚀性能影响

新型铜基建筑壁饰试样的耐腐蚀性能试验结果如图2所示。

从图2（a）可以看出，随始锻温度从820℃升高至920℃，试样的腐蚀电位先正移后负移，耐腐蚀性能先提高后下降。

当始锻温度为820℃时，试样1的腐蚀电位为-0.734 V，腐蚀电位最负，耐腐蚀性能最差；当始锻温度为900℃时，试样5的腐蚀电位最正，为-0.559 V，较试样1正移了0.175 V，试样耐腐蚀性能最佳；当始锻温度继续升高为920℃时，试样6的腐蚀电位为-0.594 V，相对试样5负移0.035V，试样的耐腐蚀性能下降。

从图2（b）可以看出，随终锻温度从660℃升高至740℃，试样的腐蚀电位呈现先正移后负移，耐腐蚀性能先提高后下降。当终锻温度为660℃时，试样7的腐蚀电位最负，为-0.687 V，耐腐蚀性能最差；当终锻温度为720℃时，试样5的腐蚀电位较试样7正移了0.128 V，此时试样的腐蚀电位最正，耐腐蚀性能最好；当终锻温度升高至740℃时，试样10的腐蚀电位为-0.588V，较试样7正移了0.099V，但与试样5相比负移了0.029 V，耐腐蚀性能下降。

从图2（c）可以看出，随锻压变形量从4.5%增大至12.5%，试样的腐蚀电位先正移后负移，耐腐蚀性能先提高后下降。当锻压变形量为4.5%时，试样11的腐蚀电位为-0.634 V。

当锻压变形量为8.5%时，试样5的腐蚀电位最正，较试样11正移了0.075V；当锻压变形量为10.5%时，试样13的腐蚀电位为-0.602V，较试样5负移了0.043V，耐腐蚀性能开始下降；当锻压变形量为12.5%时，试样14的腐蚀电位为-0.661V，较试样5负移了0.102 V，耐腐蚀性能最差。

图3是在其他条件相同的情况下，820℃和900℃始锻温度锻后的壁饰试样在电化学腐蚀试验后的表面形貌图。

从图可见，820℃始锻温度锻的试样表面有大量密集的团状腐蚀坑，腐蚀现象比较严重；900℃始锻温度锻的试样表面腐蚀坑较小且稀疏，未出现大块团状腐蚀坑，腐蚀现象轻微，耐腐蚀性能得到显著改善。

综合以上试样的腐蚀电位测试结果可知，当始锻温度为900℃，终锻温度为720℃，锻压变形量为8.5%时，新型铜基建筑壁饰试样的耐腐蚀性能最佳。

锻压工艺对试样耐磨损性能的影响

新型铜基建筑壁饰试样的耐磨性能测试结果如图4所示。

从图4可知，随始锻温度从820℃升高至920℃，终锻温度从660℃升高至740℃，锻压变形量从4.5%增大至12.5%，新型铜基建筑壁饰试样的磨损体积先减小后增大，耐磨损性能先提高后下降。

从图4（a）可以看出，当始锻温度为820℃时，试样1的磨损体积为24×10-3mm3，此时磨损体积最大，耐磨损性能最差；当始锻温度为900℃时，试样5的磨损体积为9×10-3mm3，较试样1减小63%，耐磨损性能最好；当始锻温度为920℃时，试样6的磨损体积为13×10-3mm3，较试样1减小46%，但减小幅度小于试样5，试样耐磨损性能下降。

从图4（b）可以看出，当终锻温度为660℃时，试样7的磨损体积最大，为21×10-3mm3，耐磨损性能最差；当终锻温度为720℃时，试样5的磨损体积较试样7减小了57%，此时试样的磨损体积最小，耐磨损性能最好；当终锻温度升高至740℃时，试样10的磨损体积为12×10-3mm3，较试样7减小了43%，但较试样5增大了3×10-3mm3，耐磨损性能下降。

从图4（c）可以看出，当锻压变形量为4.5%时，试样11的磨损体积为16×10-3mm3；当锻压变形量为8.5%时，试样5的磨损体积最小，较试样11减小了44%；当锻压变形量为10.5%时，试样13的磨损体积为15×10-3 mm3，虽较试样11减小了6%，但磨损体积较试样5增大了6×10-3 mm3，耐磨损性能下降；当锻压变形量为12.5%时，试样14的磨损体积最大，为22×10-3mm3，较试样5增大了13×10-3mm3，耐磨损性能最差。由此可见，当始锻温度为900℃，终锻温度为720℃，锻压变形量为8.5%时，新型铜基建筑壁饰试样的耐磨损性能最佳。

结语

在试验条件下，随始锻温度从820℃升高至920℃，终锻温度从660℃升高至740℃，锻压变形量从4.5%增大至12.5%，新型铜基建筑壁饰的腐蚀电位先正移后负移，耐腐蚀性能先提高后下降。

与820℃始锻温度相比，采用900℃始锻温度制备的试样腐蚀电位正移了0.175V，耐腐蚀性能最好。

在试验条件下，随始锻温度从820℃升高)至920℃，终锻温度从660℃升高至740℃，锻压变形量从4.5%增大至12.5%，新型铜基建筑壁饰的磨损体积先减小后增大，耐磨损性能先提高后下降。与820℃始锻温度相比，采用900℃始锻温度制备的试样磨损体积减小了63%，耐磨损性能最好。

从提高耐腐蚀性能和耐磨损性能出发，新型铜基建筑壁饰的最佳锻压工艺参数为：900℃始锻温度、720℃终锻温度和8.5%锻压变形量。

本文研究了两种不同分层挤压模具的几何特征：角成型压模和梯成型压模。通过理论计算和仿真研究了不同成型单元长度和不同成型角对分层挤压工艺产生的影响。

理论计算和仿真结果表明，角成型挤压能明显提高等效应变。另外，角成型挤压过程中塑性变形成型单元的长度对变形程度也能产生重要的影响，还可以调整成型单元的数量使制件受到的应变最大化。

梯成型挤压过程中金属流更加靠近模具的外侧区域，因此，梯成型模具适用于制造梯度功能复合材料。

通过对腐蚀和磨损性能的优化，新型铜基建筑壁饰不仅能够有效抵抗腐蚀环境的侵蚀，还能够在日常使用中保持长久的外观品质。

这对于建筑装饰行业来说具有重要意义，不仅满足了人们对于美观和质感的追求，同时也符合了社会对于环保和可持续发展的要求。

然而，尽管本研究取得了一系列有益的成果，仍然存在一些值得深入探究的问题。例如，我们只关注了始锻温度、终锻温度和锻压变形量对性能的影响，而其他工艺参数如锻造速率、锻压次数等可能也对结果产生影响。

因此，未来的研究可以继续探讨其他工艺参数对新型铜基建筑壁饰性能的影响，以进一步完善其制作工艺。

总体而言，本研究为新型铜基建筑壁饰的制作工艺提供了重要的实验数据和科学依据。这些发现对于金属壁饰在现代建筑装饰领域的广泛应用具有重要指导意义。

随着技术的不断进步和认识的深入，我们相信新型铜基建筑壁饰的制作工艺和性能将不断得到改进和提升，为建筑装饰行业带来更多的创新和发展。