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。


 奧氏體不銹鋼中,在一定銅含量范圍內,隨銅含量的增加,鋼的強度隨之下降,塑性提高,應變強化指數n值下降。在銅含量達到3%~4%時,n值達到一個最低的穩定值。


 圖9.63為銅含量對鉻鎳奧氏體不銹鋼(wc≤0.08%)室溫力學性能與加工硬化指數的影響。固溶銅的增加使鋼的強度下降而塑性提高的原因是:銅能顯著地增加鉻鎳奧氏體不銹鋼的層錯能并能穩定奧氏體組織,層錯能的增加阻礙了不全位錯的形成,有利于位錯的交叉滑移,防止了位錯的堆積,提高了材料的塑性。銅含量的增加還抑制拉伸試驗過程中形變誘導α相的形成和應變強化。


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 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。


 銅顯著降低鋼的熱加工性,在奧氏體不銹鋼中鎳含量較低時更為明顯,因而在鋼中銅含量較高時,鎳含量也應相應提高。


 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。


 在諸如硝酸等氧化性介質中,銅的加入并不降低鋼的耐蝕性,但會降低鉻鎳奧氏體不銹鋼的耐點蝕和應力腐蝕的性能。