鎳在奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)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。
鎳對奧(ao)(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)力學性能的影響主要取決(jue)于鎳對奧(ao)(ao)氏體穩定性的影響。在鋼(gang)(gang)中能發生(sheng)馬氏體轉變的鎳含(han)量(liang)范圍內,隨鎳含(han)量(liang)的增加,由于馬氏體含(han)量(liang)的減少,鋼(gang)(gang)的強(qiang)度降低而塑(su)性提高。
具(ju)有(you)(you)穩定奧氏(shi)體組織的鉻鎳(nie)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼具(ju)有(you)(you)非常(chang)優良的韌性,包括極低(di)溫韌性,因(yin)而可做低(di)溫鋼使用。
對于具(ju)有(you)穩定(ding)奧氏(shi)體組織的鉻錳氮奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼,鎳的加入可以進一步改善其低溫(wen)韌性,如圖9.60所示。
鎳(nie)可顯著(zhu)降低奧氏體不銹鋼的冷(leng)加工(gong)硬(ying)化傾向。這主要是由于(yu)鎳(nie)增大了奧氏體的穩定(ding)性,減少以至消(xiao)除了冷(leng)加工(gong)過程中(zhong)的馬氏體轉變(bian),而鎳(nie)對奧氏體本(ben)身的冷(leng)加工(gong)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(jun)勻腐(fu)蝕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(ying)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(jing)間(jian)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(shi)體(ti)不銹鋼中(zhong),鎳降低(di)其抗高溫硫化性(xing)能,鎳含量(liang)越高,其危害程度越嚴重,這(zhe)是在晶界處形成低(di)熔點(dian)的硫化鎳所致。