銅在奧氏體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。
奧氏體不銹(xiu)鋼中,在(zai)一(yi)定(ding)銅(tong)(tong)含量(liang)范圍(wei)內(nei),隨(sui)銅(tong)(tong)含量(liang)的(de)增(zeng)加,鋼的(de)強度(du)隨(sui)之下(xia)降,塑性提(ti)高(gao),應變強化指數n值下(xia)降。在(zai)銅(tong)(tong)含量(liang)達到3%~4%時,n值達到一(yi)個最低的(de)穩(wen)定(ding)值。
圖9.63為(wei)銅(tong)含(han)量對鉻(ge)鎳(nie)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(wc≤0.08%)室溫(wen)力學性能與加(jia)工硬化(hua)指數的(de)(de)(de)(de)影響。固溶銅(tong)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)使鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度下(xia)降而塑(su)性提高(gao)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)因是:銅(tong)能顯著(zhu)地增(zeng)(zeng)加(jia)鉻(ge)鎳(nie)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)層(ceng)錯(cuo)(cuo)能并能穩定(ding)奧氏體(ti)組織,層(ceng)錯(cuo)(cuo)能的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)阻礙了不全(quan)位錯(cuo)(cuo)的(de)(de)(de)(de)形成(cheng),有利于位錯(cuo)(cuo)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)叉滑移,防(fang)止了位錯(cuo)(cuo)的(de)(de)(de)(de)堆積,提高(gao)了材料的(de)(de)(de)(de)塑(su)性。銅(tong)含(han)量的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)還抑(yi)制拉伸試(shi)驗過程中形變誘(you)導(dao)α相(xiang)的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)和應(ying)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(bu)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。
銅顯(xian)著(zhu)降低鋼(gang)(gang)的熱加(jia)工性,在奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中鎳含(han)量較低時更(geng)為明顯(xian),因而在鋼(gang)(gang)中銅含(han)量較高時,鎳含(han)量也應相(xiang)應提(ti)高。
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(zhu)如硝(xiao)酸等氧化性(xing)介質中,銅的(de)加入(ru)并不降低鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing),但會降低鉻(ge)鎳奧氏體不銹鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)點蝕和應(ying)力腐蝕的(de)性(xing)能。