銅在奧氏(shi)體(ti)不(bu)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(shi)體不銹鋼(gang)中,在(zai)(zai)一定(ding)銅含量(liang)范圍內,隨(sui)銅含量(liang)的增加,鋼(gang)的強度隨(sui)之下(xia)降(jiang),塑性提(ti)高,應變強化指數n值下(xia)降(jiang)。在(zai)(zai)銅含量(liang)達到(dao)3%~4%時,n值達到(dao)一個最低的穩定(ding)值。
圖9.63為銅含(han)量(liang)對鉻鎳奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(wc≤0.08%)室溫力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)與加工硬化(hua)指數的(de)(de)影響。固溶銅的(de)(de)增(zeng)加使鋼(gang)的(de)(de)強(qiang)度下降而塑性(xing)提(ti)高的(de)(de)原因(yin)是:銅能(neng)(neng)顯著地(di)增(zeng)加鉻鎳奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)層(ceng)錯(cuo)(cuo)能(neng)(neng)并能(neng)(neng)穩定奧氏體(ti)(ti)組織(zhi),層(ceng)錯(cuo)(cuo)能(neng)(neng)的(de)(de)增(zeng)加阻礙了(le)(le)不全位(wei)錯(cuo)(cuo)的(de)(de)形(xing)(xing)成,有利(li)于位(wei)錯(cuo)(cuo)的(de)(de)交叉(cha)滑移(yi),防止了(le)(le)位(wei)錯(cuo)(cuo)的(de)(de)堆積,提(ti)高了(le)(le)材料的(de)(de)塑性(xing)。銅含(han)量(liang)的(de)(de)增(zeng)加還抑制拉(la)伸試驗過(guo)程(cheng)中形(xing)(xing)變(bian)誘導α相的(de)(de)形(xing)(xing)成和應(ying)變(bian)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(gang)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)著降(jiang)低鋼的熱加工(gong)性,在奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼中鎳(nie)含量(liang)較(jiao)(jiao)低時(shi)更為明顯(xian),因(yin)而在鋼中銅含量(liang)較(jiao)(jiao)高(gao)時(shi),鎳(nie)含量(liang)也應(ying)相應(ying)提高(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(zai)諸如硝酸等氧化性介質中,銅的加入并不降(jiang)低鋼(gang)的耐(nai)蝕性,但會降(jiang)低鉻(ge)鎳奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)的耐(nai)點蝕和(he)應力(li)腐蝕的性能。