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镍元素的作用

来源:博创兴(博创兴金属整理发布)   时间:2021-10-16

镍是优良的耐腐蚀材料,但是,因价格昂贵以及其他一些因素的限制,在工业上很少应用纯镍,常常是作为一个重要的合金元素加入铁碳合金中来发挥作用。镍是形成和稳定奥氏体的元素,但是,在低碳的镍钢中要获得纯奥氏体组织,镍含量要达到24%以上,而含镍量达到27%才能使钢在某些介质中改善耐蚀性,见图1-4。

图1-4 镍对0.2%~0.3%碳的钢在10%硫酸中耐腐蚀性能的影响

可是,当镍与铬共同存在于钢中时,镍的作用会发生很大的变化。比如,在含17%铬的铁素体不锈钢中,加入2%左右的镍以后,变成了马氏体不锈钢。铁素体不锈钢强度低,抗拉强度不足400N/mm2,不能通过热处理方法

强化,而变成马氏体不锈钢后,在加热和冷却时会发生相变,就可以用热处理方法来调整性能,如1Cr17Ni2钢,经980~1020℃加热油淬后,再经不同温度的回火,其抗拉强度可在600~1100N/mm2之间调整,以满足使用要求。再比如,当把镍含量继续提高到8%左右时,一般情况下可获得单相奥氏体组织,即被广泛应用的18-8奥氏体不锈钢,其比相同含铬量的铁素体不锈钢和马氏体不锈钢有更优良的耐腐蚀性能,而且,加工性能、焊接性能、低温下的塑性和冲击韧性更好。

由此可见,镍在不锈钢中的应用主要是配合铬才能更好地发挥作用,才能改变不锈钢的组织,从而使不锈钢的力学性能、加工性能和在某些腐蚀介质中的耐腐蚀性能得到很大的改善。

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