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    镍对于不锈钢性能的影响

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    发布时间:2014-10-28

    最近镍价一直上涨,影响了不锈钢价格的波动。但镍对于不锈钢有什么影响?

    镍是不锈钢中仅次于铬(以后会有学习)的重要合金元素。为了耐还原性酸和碱介质的腐蚀,钢中仅含铬是不够的,铬必须加入镍(见图1和图2)。镍促进不锈钢钝化膜的稳定性,提高不锈钢的热力学稳定性。因此,不锈钢中铬和镍共存,可显著强化不锈钢的不锈性和耐蚀性。镍对不锈钢的高温抗氧性有益,但对高温抗硫化性有害。因为镍与硫作用易形成低熔点硫化物。而低熔点硫化物的形成会显著降低钢的热加工性。

    图1.钢中铬和镍对耐稀硫酸的影响(10% H2SO4室温下)

    图2.不同铬、镍含量的铬镍不锈钢在5%H2SO4中的耐蚀性

    镍与铬组合能显著提高奥氏体不锈钢在苛性介质(例如NaOH)中的耐蚀性(图3),镍还提高18-8不锈钢耐氯化物应力腐蚀的性能(图4)。虽然在耐点蚀、耐缝隙腐蚀的PRE值(Cr+3.3Mo+16N,此值越大,耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能越强)中并没有镍的作用在内,但在低铬、钼的通用铬镍奥氏体不锈钢中,镍的作用还是有益的(见图5)。

    图3. 43K的水银法和隔膜法在48%NaOH溶液中镍和铬对不锈钢耐蚀性的影响

    图4.镍对18%Cr-Ni钢耐氯化物应力腐蚀性能的影响

    图5.镍对铬镍奥氏体不锈钢耐缝隙腐蚀性能的影响

    镍能显著改善不锈钢的塑、韧性,可使具有脆性转变温度的一些不锈钢的脆性温度下移。

    镍可提高一些不锈钢的冷成型性和焊接性,降低奥氏体不锈钢的冷加工硬化倾向。

    镍能显著江都一些对不锈钢对 σ、χ等金属间化合物析出的敏感性(图6)从而防止和降低它们的有害作用。

    图6.镍对00Cr25Ni25Si2V2Nb钢σ相析出量的影响

    随着奥氏体不锈钢中镍量增加,碳在钢中的溶解度下降,导致钢的晶间腐蚀敏感性增加,因此高镍奥氏体不锈钢中含碳量≤0.02%(转自不锈钢概论)