鎳在奧氏體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。


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  鎳對奧氏體不銹鋼力學性能的影響主要取決于鎳對奧氏體穩定性的影響。在鋼中能發生馬氏體轉變的鎳含量范圍內,隨鎳含量的增加,由于馬氏體含量的減少,鋼的強度降低而塑性提高。


  具有穩定奧氏體組織的鉻鎳奧氏體不銹鋼具有非常優良的韌性,包括極低溫韌性,因而可做低溫鋼使用。


  對于具有穩定奧氏體組織的鉻錳氮奧氏體不銹鋼,鎳的加入可以進一步改善其低溫韌性,如圖9.60所示。


  鎳可顯著降低奧氏體不銹鋼的冷加工硬化傾向。這主要是由于鎳增大了奧氏體的穩定性,減少以至消除了冷加工過程中的馬氏體轉變,而鎳對奧氏體本身的冷加工硬化作用不明顯。


  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。


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  在奧氏體不銹鋼中,鎳降低其抗高溫硫化性能,鎳含量越高,其危害程度越嚴重,這是在晶界處形成低熔點的硫化鎳所致。