銅在奧氏體(ti)不銹鋼的作用是顯著降低其冷作硬化傾向,提高冷加工成形性能。銅與鉬配合可以進一步提高奧氏體不銹鋼在還原性介質中的耐蝕性。在奧氏體中,銅的加入量在1%~4%時對鋼的組織沒有明顯影響。
奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼中,在一定銅(tong)含(han)量(liang)范圍內,隨銅(tong)含(han)量(liang)的(de)增加,鋼的(de)強度隨之(zhi)下降,塑性(xing)提高,應(ying)變強化指數(shu)n值(zhi)下降。在銅(tong)含(han)量(liang)達到(dao)3%~4%時,n值(zhi)達到(dao)一個(ge)最低的(de)穩定值(zhi)。
圖9.63為銅(tong)含量對鉻鎳奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(wc≤0.08%)室溫(wen)力學性(xing)能(neng)與加工硬化(hua)指(zhi)數的(de)(de)影響(xiang)。固(gu)溶銅(tong)的(de)(de)增加使(shi)鋼(gang)的(de)(de)強(qiang)度(du)下(xia)降(jiang)而塑性(xing)提(ti)高(gao)的(de)(de)原因是:銅(tong)能(neng)顯(xian)著(zhu)地(di)增加鉻鎳奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)層(ceng)錯(cuo)(cuo)能(neng)并能(neng)穩定奧氏(shi)體組(zu)織,層(ceng)錯(cuo)(cuo)能(neng)的(de)(de)增加阻(zu)礙了(le)(le)不(bu)全位錯(cuo)(cuo)的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成,有利于位錯(cuo)(cuo)的(de)(de)交叉滑移,防止了(le)(le)位錯(cuo)(cuo)的(de)(de)堆積,提(ti)高(gao)了(le)(le)材料(liao)的(de)(de)塑性(xing)。銅(tong)含量的(de)(de)增加還抑制(zhi)拉伸試驗過程中形(xing)(xing)(xing)變誘導α相的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成和應變強(qiang)化(hua)。
一般來說,奧氏體不銹鋼n值較大,這是由于在加工過程中形變誘導α'相形成。銅的加入抑制了形變誘導α'相的形成,從而降低n值。
有些奧氏體不銹鋼(303、304不銹鋼等)存在冷加工壓縮開裂傾向,銅的加入可以改善其冷成形性。
銅(tong)顯(xian)著降低鋼(gang)的熱(re)加工性,在奧氏體不銹鋼(gang)中鎳含(han)量(liang)較低時更為明顯(xian),因而在鋼(gang)中銅(tong)含(han)量(liang)較高(gao)時,鎳含(han)量(liang)也應(ying)(ying)相應(ying)(ying)提(ti)高(gao)。
銅能顯著提高奧氏體不銹鋼對硫酸、磷酸等還原性介質的耐蝕性,當用銅和鉬復合合金化時,效果更為突出。國內研究銅的作用機制的結果表明,銅的加入加速了不銹鋼中鉬的溶解,形成MoO2-4,強烈促使不銹鋼中鉻的鈍化及鉻向表面膜中富集,導致鋼的耐蝕性提高。
在諸如硝酸等(deng)氧化性(xing)介質中,銅的(de)加(jia)入并(bing)不(bu)降低(di)鋼的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing),但(dan)會降低(di)鉻鎳(nie)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐點(dian)蝕(shi)(shi)和應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)性(xing)能。