Wirkung von Nickel auf Edelstahl
Nickel ist das Haupt -Legierungselement im Austenitischen Edelstahl. Seine Hauptfunktion besteht darin, Austenit zu stabilisieren und sicherzustellen, dass der Stahl eine vollständige austenitische Struktur hat. Dadurch hat der Stahl eine gute Festigkeit, Plastizität, Zähigkeit und eine ausgezeichnete heiße und kalte Verarbeitung, kaltes Bildung, Schweißbarkeit, niedrigem Temperaturleistung und nichtmagnetische. Gleichzeitig verbessert Nickel die thermodynamische Stabilität von austenitischem Edelstahl und macht ihn Ferrit, Martensit und anderen Edelstahl in Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit überlegen und verbessert seine Toleranz gegenüber der Reduzierung der Medien.
Nickel stabilisiert Austenit stark und erweitert die Austenit -Phasenregion. Um eine einzelne austenitische Struktur zu erhalten, beträgt der erforderliche Mindestnickelgehalt etwa 8%. Dies ist die grundlegende Formel des berühmten 18-8 Chrom-Nickel Austenitic Edelstahl. Mit dem Anstieg des Nickelgehalts kann der Restferrit vollständig beseitigt werden und die Tendenz der σ -Phasenbildung ist signifikant verringert. Gleichzeitig wird die martensitische Transformationstemperatur verringert, und selbst die λ → M -Phasenumwandlung kann vermieden werden. Eine Zunahme des Nickelgehalts verringert jedoch die Löslichkeit von Kohlenstoff in austenitischen Edelstahl -Stählen und erhöht damit die Tendenz des Carbidniederschlags.
In Chrom-Nickel Austenitic Edelstahl stockt die Rolle des Nickels hauptsächlich von seiner Auswirkung auf die Stabilität von Austenit. Innerhalb des Nickelgehalts, in dem martensitische Transformation auftreten kann, nimmt die Stärke des Stahls ab und die Plastizität nimmt mit zunehmendem Nickelgehalt zu. Die Zähigkeit (einschließlich sehr niedriger Temperaturzähigkeit) von Chrom-Nickel-Austenitischen Edelstahl mit stabiler austenitischer Struktur ist sehr gut und für Stähle mit niedriger Temperatur geeignet. Für chrom-manganische austenitische rostfreie Stähle kann die Zugabe von Nickel ihre Zähigkeit weiter verbessern. Nickel reduziert auch die Kaltarbeitshärtungstendenz von austenitischen rostfreien Stählen erheblich, hauptsächlich aufgrund der Zunahme der Austenitstabilität, die die morensitische Transformation während der Kaltarbeit verringert oder beseitigt. Die Zugabe von Nickel verringert die Kaltarbeitshärtungsrate von austenitischen rostfreien Stählen, was für ihre kalte Arbeitsfähigkeitsfähigkeit von Vorteil ist. Durch Erhöhen des Nickelgehalts kann auch Delta Ferrite in 18-8 und 17-14-2 Chrom-Nickel Austenitic Edelstahl stähle und die heißen Arbeitseigenschaften verbessert werden. Dies kann jedoch nachteilig auf die Schweißbarkeit und die Tendenz des Schweißens von heißem Riss führen.
In austenitischer Edelstahl verbessert die Zugabe von Nickel die thermodynamische Stabilität des Stahls und verbessert die Korrosionsbeständigkeit und die Oxidationsbeständigkeit. Mit zunehmendem Nickelgehalt wird auch seine Toleranz gegenüber Reduzierung der Medien verbessert. Nickel ist ein wichtiges Element, um den Widerstand der austenitischen Edelstahl gegen transgranuläre Spannungskorrosion zu verbessern. Unter bestimmten Bedingungen mit hoher Temperatur und hohem Druckwasser kann der Anstieg des Nickelgehalts die Empfindlichkeit gegenüber intergranulärer Stresskorrosion erhöhen, aber dieser nachteilige Effekt kann durch Erhöhen des Chromgehalts verringert werden. Mit zunehmendem Nickelgehalt in austenitischem Edelstahl nimmt sein kritischer Kohlenstoffgehalt für intergranuläre Korrosion ab und die Empfindlichkeit gegenüber intergranulärer Korrosion. Was den Widerstand gegen Lochfraß und Spaltkorrosion betrifft, ist die Wirkung von Nickel nicht signifikant. Nickel verbessert auch die Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit von austenitischem Edelstahl, vor allem, weil Nickel die Zusammensetzung und die Eigenschaften des Chromoxidfilms verbessert. Ein zu hoher Nickelgehalt kann jedoch zu nachteiligen Auswirkungen führen, hauptsächlich aufgrund des Vorhandenseins von niedrigem Nickelsulfid an den Korngrenzen im Stahl.
