Wpływ niklu

Wpływ niklu na tkankę
Nikiel jest pierwiastkiem silnie stabilizującym austenit i rozszerzającym strefę fazową austenitu. Aby uzyskać pojedynczą strukturę austenitu, minimalna wymagana zawartość niklu, gdy stal zawiera 0,1 procent węgla i 18 procent chromu, wynosi około 8 procent , co jest podstawowym składnikiem najsłynniejszego 18-8 austenityczna stal nierdzewna chromowo-niklowa. W austenitycznej stali nierdzewnej, wraz ze wzrostem zawartości niklu, pozostałości ferrytu mogą być całkowicie wyeliminowane i znacznie zredukowane σ Tendencja do tworzenia faz; Jednocześnie temperatura przenoszenia węglowodorów martenzytu spada, nawet bez przejścia fazowego λ → M, ale wzrost zawartości niklu zmniejszy rozpuszczalność węgla w austenitycznej stali nierdzewnej, zwiększając tym samym tendencję do wytrącania się węglików.
Wpływ niklu na wydajność
Wpływ niklu na właściwości mechaniczne austenitycznej stali nierdzewnej, zwłaszcza austenitycznej stali chromowo-niklowej, determinowany jest głównie wpływem niklu na stabilność austenitu. W zakresie zawartości niklu w stali, która może ulegać przemianie martenzytycznej, wraz ze wzrostem zawartości niklu zmniejsza się wytrzymałość stali i zwiększa się jej plastyczność. Austenityczna stal nierdzewna chromowo-niklowa o stabilnej strukturze austenitu ma doskonałą ciągliwość (w tym wytrzymałość w ekstremalnie niskich temperaturach), dzięki czemu może być stosowana jako stal niskotemperaturowa. Powszechnie wiadomo, że w przypadku austenitycznej stali nierdzewnej chromowo-manganowej o stabilnej strukturze austenitu dodatek niklu może dodatkowo poprawić jego wytrzymałość. Nikiel może również znacznie zmniejszyć skłonność do utwardzania na zimno austenitycznej stali nierdzewnej, co wynika głównie ze zwiększonej stabilności austenitu, zmniejszenia lub nawet wyeliminowania przemiany martenzytycznej w procesie obróbki na zimno. Jednocześnie efekt hartowania na zimno samego austenitu nie jest oczywisty, a wpływ tendencji do hartowania na zimno stali nierdzewnej. Nikiel zmniejsza szybkość utwardzania na zimno austenitycznej stali nierdzewnej, obniża temperaturę pokojową i wytrzymałość stali w niskich temperaturach oraz poprawia plastyczność. Wzrost zawartości niklu jest korzystny dla odkształcalności austenitycznej stali nierdzewnej podczas pracy na zimno, a zwiększenie zawartości niklu może również zmniejszyć lub nawet wyeliminować korozję 18-8 i 17-14-2 rodzajów austenitycznej stali nierdzewnej chromowo-niklowej δ Ferryt, poprawiając w ten sposób jej właściwości podczas pracy na gorąco, ale δ Zmniejszenie zawartości ferrytu jest niekorzystne dla spawalności tych stali , co zwiększy tendencję do spawania drutów pękających na gorąco. Ponadto nikiel może również znacznie poprawić wydajność pracy na gorąco azotu chromowo-manganowego (azot chromowo-manganowo-niklowy) austenitycznej stali nierdzewnej, znacznie poprawiając w ten sposób wydajność stali. W austenitycznej stali nierdzewnej dodatek niklu i zwiększenie zawartości niklu prowadzi do zwiększenia stabilności termodynamicznej stali, dlatego austenityczna stal nierdzewna ma lepszą odporność na rdzę i odporność na czynniki utleniające, a wraz ze wzrostem zawartości niklu wydajność mediów redukujących jest jeszcze bardziej udoskonalony. Warto zaznaczyć, że nikiel jest nadal jedynym istotnym pierwiastkiem poprawiającym odporność austenitycznej stali nierdzewnej na transkrystaliczną korozję naprężeniową w wielu mediach. Należy zwrócić uwagę na wpływ niklu na odporność korozyjną austenitycznej stali nierdzewnej w różnych kwaśnych mediach, ponieważ w pewnych warunkach w wodzie o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem, wzrost zawartości niklu zwiększy podatność stali i stopów na międzykrystaliczne korozji naprężeniowej, ale ten niekorzystny efekt zostanie złagodzony lub ograniczony dzięki zwiększeniu zawartości chromu w stali i stopach. Wraz ze wzrostem zawartości niklu w austenitycznej stali nierdzewnej z kartami magnetycznymi będzie się zmniejszać krytyczna zawartość węgla dla korozji międzykrystalicznej, to znaczy zwiększać podatność stali na korozję międzykrystaliczną. Jeśli chodzi o odporność na korozję wżerową i korozję szczelinową austenitycznej stali nierdzewnej, wpływ niklu nie jest znaczący, a ponadto nikiel poprawia również odporność austenitycznej stali nierdzewnej na utlenianie w wysokich temperaturach