鎳在奧(ao)氏體(ti)不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)(nie)(nie)對奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹鋼(gang)力(li)學性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)主要取(qu)決于(yu)鎳(nie)(nie)(nie)對奧(ao)氏(shi)(shi)體穩定性(xing)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。在鋼(gang)中能(neng)發生(sheng)馬氏(shi)(shi)體轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)(nie)含量(liang)范圍內,隨(sui)鎳(nie)(nie)(nie)含量(liang)的(de)(de)(de)增加,由于(yu)馬氏(shi)(shi)體含量(liang)的(de)(de)(de)減少(shao),鋼(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)度降低而塑性(xing)提(ti)高。
具有(you)穩定奧氏體組(zu)織(zhi)的(de)鉻鎳奧氏體不(bu)銹鋼(gang)具有(you)非常優良的(de)韌性,包括極低(di)溫韌性,因而可做(zuo)低(di)溫鋼(gang)使(shi)用。
對于(yu)具有穩定(ding)奧(ao)氏體組織(zhi)的(de)鉻錳氮奧(ao)氏體不銹鋼,鎳(nie)的(de)加(jia)入可以(yi)進一步改善其低溫韌性(xing),如圖9.60所示。
鎳可顯(xian)著降低奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼的冷(leng)加工(gong)硬(ying)化傾(qing)向。這主(zhu)要是由(you)于鎳增大了(le)奧(ao)氏(shi)體的穩定性,減少以至消除了(le)冷(leng)加工(gong)過程中的馬氏(shi)體轉變,而(er)鎳對奧(ao)氏(shi)體本身的冷(leng)加工(gong)硬(ying)化作(zuo)用不(bu)明(ming)顯(xian)。
鎳提高奧氏體不銹鋼的鈍(dun)化傾向和熱力學穩定性,因而提高合金的耐均(jun)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(li)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,鎳降低其(qi)抗高溫硫化性(xing)能,鎳含量越(yue)高,其(qi)危害程度(du)越(yue)嚴重,這是在晶界處形成低熔點的(de)硫化鎳所致。