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含铜不锈钢的研究现状、发展前景和发展趋势含铜不锈钢是在不锈钢基础上加铜的改良品种,具有良好的冷加工性能。不锈钢中加入铜可以有效降低钢的变形抗力,减缓冷加工强化速度,从而极大地改善了钢的冷镦和深冲性能。含铜不锈钢的研究现状，研究新型高硅含钼铜不锈钢的化学成分,该钢的显微组织及其腐蚀行为。试验结果表明,通过Cr、Ni、Mo、Cu、Si多元合金化的新型铸造不锈钢,经1150℃×2h水冷固溶处理后，其具有良好的耐均匀腐蚀行为、较小的晶间腐蚀倾向与较高的抗点蚀性能。含铜不锈钢SUS304HC的化学成分(质量分数%)现存研究表明不锈钢中主要残余元素是：铅、锡、砷、锑、铋,一般称其为五害元素。特别是元素铅对不锈钢和高温合金的热加工性有不良影响,当这些元素在钢和高温合金中达到一定数量时,对不锈钢的热塑性、蠕变强度、可焊性和腐蚀性均有不良影响,还会引起不锈钢的各种脆性。其破坏原因分析如下：1)这五种低熔点元素,在钢中的溶解度都很小,在钢中没有完全溶解而剩余下来,有的形成化合物和共晶体。在平衡状态下偏聚在晶粒间界,在液相结晶时易于形成偏聚。当Sn偏聚在晶界时,使其产生很大的浓度差,破坏了晶界和相界的连续性,在初轧开坯时,这些杂质呈熔融状态,使晶界结合大大降低,导致钢坯在开坯时开裂。2)五害元素严重恶化热塑性的另一个原因是,这些元素的热膨胀系数与基体钢的热膨胀系数相差较大,在五害元素质点周围产生切应变力场造成嵌镶应力,使夹杂物与母相的界面上形成位错源,导致裂纹产生或加速早期裂纹对钢的作用。3)五害元素对不锈钢的影响一般用经验公式铅(Pb)当量来表示:Pbeq=4Bi+Pb+0.025Sb+0.01Sn+0.007As根据上述分析和验证可得出如下结论,SUS304HC含铜不锈钢初轧开坯时开裂主要是由于钢中Sn含量高所造成的。而钢中Sn含量高是由冶炼时原料带入造成的。含铜抗菌不锈钢的研究：二十世纪九十年代日本日新制钢公司首先成功开发出含铜的铁素体系抗菌不锈钢(低C、N-17Cr-1.5Cu)，含铜马氏体系抗菌不锈钢(0.3C-13Cr-3Cu)和含铜奥氏体系抗菌不锈钢(18Cr-9Ni-3.8Cu)。抗菌不锈钢不仅具有不锈钢所没有的抗菌性，还具有不锈钢所特有的综合性能，包括抗菌性、耐蚀性、耐滑性、切削性、力学性能和可加工性、成形性、耐磨性等。含铜1Cr13型低碳马氏体抗菌不锈钢的组织和性能，研究了成分(%)为0.11~0.13C、3.46Cr、0~4Cu的低碳马氏体不锈钢1100℃。15min油淬,600℃，5h回火处理后的抗菌性、硬度和耐蚀性。实验结果表明,当钢中含2%~4%Cu时,钢淬回火后的组织为索氏体基体上弥散分布富铜相,当钢中铜含量从2%增加至4%时,淬回火后钢的HRC硬度值从38增加到48,大肠杆菌的杀菌率从42%增加到95%,在5%硫酸中致钝电流和电压减少,使钢易于钝化。(1)1Cr13不锈钢中加入2%~4%铜后,经过抗菌热处理,对大肠杆菌的杀菌率为92%~95%,不锈钢的杀菌率和硬度均随铜含量的增加而增加。(2)1Cr13不锈钢中加入铜后的致钝电流密度和致钝电压减小,使不锈钢更易于钝化。在马氏体不锈钢中添加适量铜，经过固溶和时效处理，在不锈钢中弥散析出ε-Cu相，可赋予不锈钢优良的抗菌性能。用透射电镜观察了析出相的形貌分布，还用电子能谱分析了析出相的组成。抗菌检测结果表明，含铜马氏体不锈钢对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有高效杀灭作用，而仅经过固溶处理的不锈钢则没有杀菌作用。耐蚀性测试结果表明，含铜不锈钢的耐点蚀性能下降，其原因在于钝化膜与ε-Cu相之间存在腐蚀电位而发生电偶腐蚀。