鎳在奧氏體不銹(xiu)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)對奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼力學性(xing)能的影(ying)響主(zhu)要取決于鎳(nie)(nie)對奧氏(shi)(shi)體(ti)穩定(ding)性(xing)的影(ying)響。在(zai)鋼中能發生馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉變的鎳(nie)(nie)含(han)量范圍內,隨鎳(nie)(nie)含(han)量的增加,由于馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)含(han)量的減少(shao),鋼的強度降低而塑性(xing)提高。
具有穩(wen)定奧氏體組織的鉻鎳奧氏體不銹(xiu)鋼具有非(fei)常優良(liang)的韌性,包括(kuo)極低溫韌性,因(yin)而可(ke)做(zuo)低溫鋼使(shi)用。
對于具(ju)有穩定(ding)奧氏體(ti)組織的(de)鉻錳氮(dan)奧氏體(ti)不銹鋼,鎳的(de)加入可以進一(yi)步改善(shan)其(qi)低溫韌性,如圖9.60所示。
鎳(nie)(nie)可顯著降低奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼的(de)冷(leng)加工硬化傾向。這主要(yao)是由(you)于(yu)鎳(nie)(nie)增大了奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)穩定性,減少以至(zhi)消除了冷(leng)加工過程(cheng)中的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉變,而鎳(nie)(nie)對(dui)奧氏(shi)體(ti)(ti)本身的(de)冷(leng)加工硬化作用不(bu)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(fu)蝕(shi)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(fu)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(ao)氏體(ti)不銹鋼中(zhong),鎳降低其抗高溫硫化性能,鎳含量越(yue)高,其危害程度越(yue)嚴重,這是在晶界處(chu)形(xing)成(cheng)低熔點的硫化鎳所致。