以銅節(jié)鎳未來奧氏體（304）不銹鋼的發(fā)展方向

304不銹鋼為0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼，是一種通用性很強(qiáng)的不銹鋼，它廣泛用于制作要求良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的設(shè)備和機(jī)件。國內(nèi)外對304不銹鋼的深入研究仍為一大熱點(diǎn)，其中在節(jié)鎳方面的研究和應(yīng)用大多是以錳和氮來代替不銹鋼中的鎳，以銅節(jié)鎳是一個新的研究方向。但目前國內(nèi)含銅不銹鋼的研究熱點(diǎn)是功能材料方面，重點(diǎn)研究銅的**性，對于其在提高力學(xué)性能方面的研究卻非常少。

銅對于不銹鋼的作用與鎳相似，即可以增加不銹鋼的耐蝕性，因此在不銹鋼中加入適量的銅以減少鎳的含量在理論上是可行的。此外在304不銹鋼中加入銅用以節(jié)鎳的研究思路在一定程度上解決了鎳在供需方面的矛盾，充分利用鎳礦中的伴生銅，降低了除銅純化的成本，帶了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但銅的加入會使鉻鎳奧氏體不銹鋼的室溫強(qiáng)度降低、塑性提高，即顯著改善了不銹鋼的冷成形性，卻降低其強(qiáng)度。在保證不銹鋼原有強(qiáng)度的前提下，通過加入銅來提高不銹鋼的塑性。
        在304不銹鋼中加入了3%的Cu，研究發(fā)現(xiàn)，不銹鋼中無沉淀析出銅相，銅以固溶的形式存在于其中。隨退火溫度的升高，不銹鋼的強(qiáng)度、硬度逐漸降低。800℃×3h退火是佳的退火工藝，可以得到適中的硬度值。隨固溶時間縮短，不銹鋼的強(qiáng)度、硬度提高，且含銅304不銹鋼的塑性增加。1080℃×3min+800℃×2h的固溶時效方案可以得到較優(yōu)的綜合性能。固溶時效后的含銅不銹鋼微組織均勻、奧氏體含量也較多，表現(xiàn)出較好的綜合性能和優(yōu)良的抗腐蝕性。
       為此需要對含銅不銹鋼使用之前進(jìn)行一定的熱處理，通過對熱處理工藝中各參數(shù)的選擇，探討熱處理對含銅304不銹鋼的顯微組織、力學(xué)性能和抗腐蝕性的影響，力圖得到既有一定強(qiáng)硬度又有很好塑韌性的新型不銹鋼材料。國外通過對含銅不銹鋼的蠕變變形與斷裂進(jìn)行研究，結(jié)果顯示銅有利于不銹鋼高溫蠕變。