鎳是優(yōu)良的耐腐蝕材料,但是,因價(jià)格昂貴以及其他一些因素的限制,在工業(yè)上很少應(yīng)用純鎳,常常是作為一個(gè)重要的合金元素加入鐵碳合金中來發(fā)揮作用。鎳是形成和穩(wěn)定奧氏體的元素,但是,在低碳的鎳鋼中要獲得純奧氏體組織,鎳含量要達(dá)到24%以上,而含鎳量達(dá)到27%才能使鋼在某些介質(zhì)中改善耐蝕性,見圖1-4。
圖1-4 鎳對0.2%~0.3%碳的鋼在10%硫酸中耐腐蝕性能的影響
可是,當(dāng)鎳與鉻共同存在于鋼中時(shí),鎳的作用會(huì)發(fā)生很大的變化。比如,在含17%鉻的鐵素體不銹鋼中,加入2%左右的鎳以后,變成了馬氏體不銹鋼。鐵素體不銹鋼強(qiáng)度低,抗拉強(qiáng)度不足400N/mm2,不能通過熱處理方法
強(qiáng)化,而變成馬氏體不銹鋼后,在加熱和冷卻時(shí)會(huì)發(fā)生相變,就可以用熱處理方法來調(diào)整性能,如1Cr17Ni2鋼,經(jīng)980~1020℃加熱油淬后,再經(jīng)不同溫度的回火,其抗拉強(qiáng)度可在600~1100N/mm2之間調(diào)整,以滿足使用要求。再比如,當(dāng)把鎳含量繼續(xù)提高到8%左右時(shí),一般情況下可獲得單相奧氏體組織,即被廣泛應(yīng)用的18-8奧氏體不銹鋼,其比相同含鉻量的鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼有更優(yōu)良的耐腐蝕性能,而且,加工性能、焊接性能、低溫下的塑性和沖擊韌性更好。
由此可見,鎳在不銹鋼中的應(yīng)用主要是配合鉻才能更好地發(fā)揮作用,才能改變不銹鋼的組織,從而使不銹鋼的力學(xué)性能、加工性能和在某些腐蝕介質(zhì)中的耐腐蝕性能得到很大的改善。