銅在奧(ao)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(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)中,在(zai)一定銅含量范圍內,隨銅含量的(de)增加,鋼(gang)的(de)強度隨之下(xia)降,塑性(xing)提高,應變強化指數n值(zhi)(zhi)下(xia)降。在(zai)銅含量達到(dao)3%~4%時,n值(zhi)(zhi)達到(dao)一個最低(di)的(de)穩定值(zhi)(zhi)。
圖(tu)9.63為銅含(han)量(liang)對鉻(ge)鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(wc≤0.08%)室溫力學性能(neng)與(yu)加工硬化指(zhi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。固溶(rong)銅的(de)(de)(de)(de)(de)增加使鋼的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度下降而塑性提高的(de)(de)(de)(de)(de)原因是:銅能(neng)顯著地增加鉻(ge)鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)錯(cuo)能(neng)并(bing)能(neng)穩定奧(ao)氏(shi)體(ti)組(zu)織,層(ceng)錯(cuo)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)增加阻礙(ai)了不(bu)(bu)全位錯(cuo)的(de)(de)(de)(de)(de)形成,有利于位錯(cuo)的(de)(de)(de)(de)(de)交叉滑(hua)移,防止了位錯(cuo)的(de)(de)(de)(de)(de)堆積,提高了材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)塑性。銅含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增加還(huan)抑制拉伸試驗過(guo)程中形變誘導α相的(de)(de)(de)(de)(de)形成和應變強(qiang)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。
銅顯著降低鋼(gang)的熱加工性,在奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)鎳含量較低時更為明顯,因而在鋼(gang)中(zhong)銅含量較高時,鎳含量也應相(xiang)應提高。
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)諸如硝(xiao)酸等(deng)氧化性介質中,銅的加入并不降(jiang)低鋼的耐蝕性,但會降(jiang)低鉻鎳奧氏體不銹鋼的耐點蝕和應力腐蝕的性能。