论文部分内容阅读
不锈钢中的主要合金成分是铬、镍和钼,其中的镍和钼较为昂贵,我国是一个缺镍、少钼、贫铬且不锈钢资源匮乏的国家,再加上镍资源在全世界范围内供应的紧张,不含镍的铁素体不锈钢则凸显成本低廉的巨大优势,与此同时随着工业的不断发展,废钢量的不断增加,其回收再利用也是一个难题,一个重要的难题是废钢回收过程中不可避免的会导致钢中铜的积累,劣化钢材的性能。铁素体不锈钢凭借其低的线膨胀系数和优良的高温强度在众多领域都有着重大的用途。铁素体不锈钢使用时主要考察其力学性能和耐腐蚀性能。本论文在总结国内外研究现状及现场工艺充分调研的基础上,利用实验室条件,在含锡铁素体不锈钢中添加一定量的铜来研究铜添加量对不锈钢力学性能和耐腐蚀性能的影响规律。实验所用钢是以添加0.30%锡的430铁素体不锈钢为基本钢种,分别添加0.13%～2.54%的铜来冶炼不同铜含量的含锡铁素体不锈钢。实验用钢通过实验室10 kg真空感应炉进行冶炼,得到铸锭通过轧制获取实验材料。常温拉伸实验和高温拉伸实验表明,在含锡铁素体不锈钢中添加0.45%～2.54%的铜,铜原子在固溶体中产生的固溶强化效果增强不锈钢的抗拉强度,但同时会相应的降低不锈钢的塑性,铜含量在0.45%时,材料力学性能变化较小,但铜含量进一步增加到0.98%或更高时,材料的塑性急剧变差。动电位阳极极化曲线的试验结果表明在含锡铁素体不锈钢中添加0.13%～0.65%的铜可以使得不锈钢的点蚀电位升高,在锡含量为0.30%的铁素体不锈钢中添加0.36%的铜,其点蚀电位达到最大值;Cl-浓度和温度对含铜、锡不锈钢耐点蚀性能影响较大。均匀浸泡试验结果表明,在40%H2SO4中,铁素体不锈钢的失重量与时间呈线性相关,在锡含量为0.30%的不锈钢中添加0.45%～2.54%的铜,其腐蚀速率进一步降低,当铜添加量为0.45%时,不锈钢的耐均匀腐蚀速率最低,约为0.0672 g·cm-2·h-1,不锈钢的耐均匀腐蚀性能最好。晶间浸泡试验的实验结果表明,在锡含量0.30%的铁素体不锈钢中添加0.45%～2.54%的铜,不锈钢的耐晶间腐蚀性能得到提高,且当在含锡0.30%不锈钢中添加铜量为0.98%时,耐晶间腐蚀性能最好;在含铌钛不锈钢中加入0.13%～0.93%的铜,可提高不锈钢的耐晶间腐蚀性能。