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热处理对含铜节镍奥氏体不锈钢性能的影响
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:432

 304不锈钢为0cr18ni9奥氏体不锈钢,是一种通用性很强的不锈钢,它广泛用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。国内外对304不锈钢的深入研究仍为一大热点,其中在节镍方面的研究和应用大多是以锰和氮来代替不锈钢中的镍,以铜节镍是一个新的研究方向。但目前国内含铜不锈钢的研究热点是功能材料方面,重点研究铜的抗菌性,对于其在提高力学性能方面的研究却非常少。国外通过对含铜不锈钢的蠕变变形与断裂进行研究,结果显示铜有利于不锈钢高温蠕变。

铜对于不锈钢的作用与镍相似,即可以增加不锈钢的耐蚀性,因此在不锈钢中加入适量的铜以减少镍的含量在理论上是可行的。此外在304不锈钢中加入铜用以节镍的研究思路在一定程度上解决了镍在供需方面的矛盾,充分利用镍矿中的伴生铜,降低了除铜纯化的成本,带了可观的经济效益。但铜的加入会使铬镍奥氏体不锈钢的室温强度降低、塑性提高,即显著改善了不锈钢的冷成形性,却降低其强度。在保证不锈钢原有强度的前提下,通过加入铜来提高不锈钢的塑性。为此需要对含铜不锈钢使用之前进行一定的热处理,通过对工艺中各参数的选择,探讨热处理对含铜304不锈钢的显微组织、力学性能和抗腐蚀性的影响,力图得到既有一定强硬度又有很好塑韧性的新型不锈钢材料。

在304不锈钢中加入了3%的cu,研究发现,不锈钢中无沉淀析出铜相,铜以固溶的形式存在于其中。随退火温度的升高,不锈钢的强度、硬度逐渐降低。800℃×3h退火是最佳的退火工艺,可以得到适中的硬度值。随固溶时间缩短,的强度、硬度提高,且含铜304不锈钢的塑性增加。1080℃×3min 800℃×2h的固溶时效方案可以得到较优的综合性能。固溶时效后的含铜不锈钢微组织均匀、奥氏体含量也较多,表现出较好的综合性能和优良的抗腐蚀性。

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