不銹鋼小知識系列——銅元素
銅是人類最早使用的金屬之一。早在史前時代,人們就開始采掘露天銅礦,并用獲取的銅制造武器、工具和其他器皿,銅的使用對早期人類文明的進步影響深遠。銅是一種存在于地殼和海洋中的金屬。銅在地殼中的含量約為0.01%,在個別銅礦床中,銅的含量可以達到3%~5%。
銅呈紫紅色光澤的金屬,密度8.92克/立方厘米。熔點1083.4±0.2℃,沸點2567℃。有很好的延展性。導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能較好,具有抗磁性。 銅在304不銹鋼標準中并沒指定,但國內(nèi)有些產(chǎn)品會添加銅,這是為增加成型性,特別是延展性和抗裂紋性好,并可進行復(fù)雜形狀產(chǎn)品的成形。同樣,添加鉬(Mo)、鈦(Mi)也是因其特殊功能的原因,都是在特定情況下使用。
通常認為銅不引起冷裂,但引起熱裂。盡管銅增大了熱裂傾向,只要保證高溫時的變形低于由該鋼成分所決定的臨界值,含銅鋼可以焊接而無熱裂危險。在普通的低合金鋼中加入銅可以改善熔合線和熱影響區(qū)的韌性。
銅可提高鋼的各向異性比,降低加工硬化指數(shù)。在奧氏體鋼中加入銅比單純的提高鎳含量更有益于降低加工硬化速率,18Cu-9Ni鋼的冷加工硬化指數(shù)為116,加入3%Cu后將為84,大大改善了冷鐓性能。另外18Cr-9Ni-3Cu鋼的機加工性能的改善幾乎可以達到硫化易切削鋼S30300(18Cr,9Ni+S)的水平。而硫化有可能降低鋼耐蝕性和塑性,Cu則不會。銅抑制冷加工過程中奧氏體的轉(zhuǎn)變和降低金屬流動所需的功,是改善18Cr-9Ni合金機加工性能的主要原因。
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