镍对于不锈钢性能的影响

　　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）