鎳在奧氏體不(bu)銹鋼中的主要作用是形成并穩定奧氏體以獲得完全的奧氏體組織,從而使鋼具有良好的強度與塑性、韌性的配合和一系列優良的工藝性能。
鎳是強烈形成并穩定奧氏體且擴大奧氏體相區的元素,奧氏體不銹鋼中隨著鎳含量的增加,殘余鐵素體可以完全消除,并顯著降低。相形成的傾向(圖9.59)。鎳明顯降低M3點,甚至可不出現γ→M相變。
鎳(nie)對奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)力(li)學性(xing)能(neng)的影響(xiang)主要取決于鎳(nie)對奧氏(shi)體穩定性(xing)的影響(xiang)。在(zai)鋼(gang)(gang)中能(neng)發生(sheng)馬氏(shi)體轉(zhuan)變(bian)的鎳(nie)含(han)量范圍(wei)內,隨鎳(nie)含(han)量的增加,由于馬氏(shi)體含(han)量的減(jian)少,鋼(gang)(gang)的強度降(jiang)低而(er)塑性(xing)提高(gao)。
具有穩(wen)定奧(ao)氏體(ti)組織的鉻鎳奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼具有非(fei)常優良的韌(ren)性,包括極低溫韌(ren)性,因而可(ke)做(zuo)低溫鋼使用。
對于具有穩(wen)定奧(ao)氏(shi)(shi)體組(zu)織的(de)鉻錳氮奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang),鎳的(de)加入可以進一步改善(shan)其低溫(wen)韌(ren)性(xing),如圖9.60所示。
鎳可顯著(zhu)降低(di)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼的冷加(jia)工硬(ying)化傾向。這主(zhu)要是(shi)由于鎳增大(da)了奧(ao)氏(shi)體(ti)的穩定性,減(jian)少以至(zhi)消(xiao)除了冷加(jia)工過(guo)程中的馬氏(shi)體(ti)轉變(bian),而鎳對奧(ao)氏(shi)體(ti)本身的冷加(jia)工硬(ying)化作用不明顯。
鎳提高奧氏體不銹鋼的鈍化傾向和熱力學穩定性,因而提高合金的耐均勻腐蝕(shi)性能和耐氧化性介質的性能;隨著鎳含量的增加,耐還原性介質的性能進一步得到改善。
在奧氏體不銹鋼中,鎳是提高其在一些介質中耐穿晶型應力腐蝕的唯一重要元素。
鎳含量的增加能降低碳在奧氏體鋼中的溶解度,使碳化物的析出傾向增強,其產生晶間腐蝕(shi)的臨界碳含量降低,即晶間腐蝕的敏感性增加。為獲得良好的耐晶間腐蝕性能,須將鋼中碳含量降至更低水平。圖9.61為鉻鎳奧氏體鋼產生晶間腐蝕的鉻、鎳含量與臨界碳含量的關系,該圖證實了鉻的有益作用和鎳的有害作用。至于對奧氏體不銹鋼耐點蝕和縫隙腐蝕的性能,鎳的作用不顯著。
在奧氏體不銹鋼中,鎳降低(di)其(qi)抗高(gao)(gao)溫硫化性能,鎳含(han)量越高(gao)(gao),其(qi)危害程度越嚴重,這是在晶界處形成低(di)熔點的硫化鎳所致。