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(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼中,在(zai)一定銅(tong)含(han)量范圍內,隨銅(tong)含(han)量的(de)增加,鋼的(de)強(qiang)度隨之下降,塑性提高,應變強(qiang)化指數n值下降。在(zai)銅(tong)含(han)量達到3%~4%時,n值達到一個最(zui)低的(de)穩(wen)定值。
圖9.63為銅(tong)含(han)量(liang)對鉻鎳奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(wc≤0.08%)室溫力學性(xing)能(neng)(neng)與(yu)加(jia)工硬化指數的(de)(de)(de)(de)影(ying)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)度下降(jiang)而塑性(xing)提(ti)高的(de)(de)(de)(de)原因是:銅(tong)能(neng)(neng)顯著地增(zeng)(zeng)加(jia)鉻鎳奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)層錯能(neng)(neng)并能(neng)(neng)穩(wen)定奧氏體組(zu)織(zhi),層錯能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)阻礙(ai)了(le)不(bu)全位(wei)錯的(de)(de)(de)(de)形(xing)成,有利于位(wei)錯的(de)(de)(de)(de)交叉滑(hua)移,防止了(le)位(wei)錯的(de)(de)(de)(de)堆積,提(ti)高了(le)材料的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)。銅(tong)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)還抑制拉伸試驗過程中形(xing)變誘導α相(xiang)的(de)(de)(de)(de)形(xing)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(xian)著降低(di)鋼(gang)的熱加工性,在奧氏體(ti)不銹鋼(gang)中鎳(nie)含量較低(di)時更為明(ming)顯(xian),因而在鋼(gang)中銅含量較高(gao)時,鎳(nie)含量也應(ying)相(xiang)應(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(zai)諸如(ru)硝酸等(deng)氧化性介質(zhi)中,銅(tong)的加入并(bing)不降低(di)鋼的耐(nai)蝕性,但會降低(di)鉻鎳奧氏體不銹鋼的耐(nai)點蝕和(he)應力(li)腐蝕的性能。