銅在奧氏體不銹鋼(gang)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。
奧氏體不銹鋼中,在一(yi)定銅(tong)含(han)量(liang)范圍內(nei),隨(sui)銅(tong)含(han)量(liang)的增加,鋼的強(qiang)度隨(sui)之下(xia)降,塑性提高,應變強(qiang)化(hua)指數n值(zhi)下(xia)降。在銅(tong)含(han)量(liang)達(da)到3%~4%時(shi),n值(zhi)達(da)到一(yi)個最低(di)的穩(wen)定值(zhi)。
圖9.63為銅含量(liang)(liang)對(dui)鉻鎳(nie)奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(wc≤0.08%)室溫力學性能(neng)(neng)與(yu)加工硬(ying)化指數的(de)(de)(de)(de)影響。固(gu)溶銅的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加使鋼的(de)(de)(de)(de)強度下(xia)降而塑(su)性提高(gao)的(de)(de)(de)(de)原因是:銅能(neng)(neng)顯著地(di)增(zeng)加鉻鎳(nie)奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)層錯(cuo)能(neng)(neng)并能(neng)(neng)穩定(ding)奧氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織,層錯(cuo)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加阻礙了不全位錯(cuo)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng),有利(li)于(yu)位錯(cuo)的(de)(de)(de)(de)交叉滑移,防止(zhi)了位錯(cuo)的(de)(de)(de)(de)堆積,提高(gao)了材(cai)料的(de)(de)(de)(de)塑(su)性。銅含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加還抑(yi)制拉伸試(shi)驗過程中(zhong)形(xing)(xing)變誘導α相的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)和應變強化。
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。
銅顯著降(jiang)低鋼的熱加工性,在奧氏體(ti)不銹鋼中鎳含(han)量(liang)較低時更為明顯,因而在鋼中銅含(han)量(liang)較高時,鎳含(han)量(liang)也(ye)應相應提(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(zai)諸(zhu)如(ru)硝(xiao)酸等氧化性(xing)(xing)介質(zhi)中,銅(tong)的(de)加入并不降低鋼的(de)耐蝕性(xing)(xing),但會降低鉻鎳奧氏體不銹鋼的(de)耐點蝕和應力(li)腐蝕的(de)性(xing)(xing)能。