鎳元素在不銹鋼中的作用

時(shí)間：2022-08-08作者：上海鼎安金屬材料有限公司瀏覽：239

鎳在不銹鋼中的主要作用在于它改變了鋼的晶體結(jié)構(gòu)。在不銹鋼中增加鎳的一個(gè)主要原因就是形成奧氏體晶體結(jié)構(gòu)，從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性，所以鎳被稱為奧氏體形成元素。




普通碳鋼的晶體結(jié)構(gòu)稱為鐵氧體，呈體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)，加入鎳，促使晶體結(jié)構(gòu)從體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎?FCC)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)被稱為奧氏體。




然而，鎳并不是一具有此種性質(zhì)的元素。常見的奧氏體形成元素有：鎳、碳、氮、錳、銅。這些元素在形成奧氏體方面的相對(duì)重要性對(duì)于預(yù)測(cè)不銹鋼的晶體結(jié)構(gòu)具有重要意義。




目前，人們已經(jīng)研究出很多公式來表述奧氏體形成元素的相對(duì)重要性，較*的是下面的公式：

奧氏體形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%




從這個(gè)等式可以看出：




碳是一種較強(qiáng)的奧氏體形成元素，其形成奧氏體的能力是鎳的30倍，但是它不能被添加到耐腐蝕的不銹鋼中，因?yàn)樵诤附雍笏鼤?huì)造成敏化腐蝕和隨后的晶間腐蝕問題。




氮元素形成奧氏體的能力也是鎳的30倍，但是它是氣體，想要不造成多孔性的問題，只能在不銹鋼中添加數(shù)量有限的氮。添加錳和銅會(huì)造成煉鋼過程中耐火生命減少和焊接的問題。




從鎳等式中可以看出，添加錳對(duì)于形成奧氏體并不非常有效，但是添加錳可以使更多的氮溶解到不銹鋼中，而氮正是一種非常強(qiáng)的奧氏體形成元素。




在200系列的不銹鋼中，正是用足夠的錳和氮來代替鎳形成**的奧氏體結(jié)構(gòu)，鎳的含量越低，所需要加入的錳和氮數(shù)量就越高。




例如在201型不銹鋼中，只含有4.5%的鎳，同時(shí)含有0.25%的氮。由鎳等式可知這些氮在形成奧氏體的能力上相當(dāng)于7.5%的鎳，所以同樣可以形成**奧氏體結(jié)構(gòu)。這也是200系列不銹鋼的形成原理。




在有些不符合標(biāo)準(zhǔn)的200系列不銹鋼中，由于不能加入足夠數(shù)量的錳和氮，為了形成**的奧氏體結(jié)構(gòu)，人為的減少了鉻的加入量，這必然導(dǎo)致了不銹鋼抗腐蝕能力的下降。




在不銹鋼中，有兩種相反的力量同時(shí)作用：鐵素體形成元素不斷形成鐵素體，奧氏體形成元素不斷形成奧氏體。較終的晶體結(jié)構(gòu)取決于兩類添加元素的相對(duì)數(shù)量。




鉻是一種鐵素體形成元素，所以鉻在不銹鋼晶體結(jié)構(gòu)的形成上和奧氏體形成元素之間是一種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。因?yàn)殍F和鉻都是鐵素體形成元素，所以400系列不銹鋼是完全鐵素體不銹鋼，具有磁性。




在把奧氏體形成元素-鎳加入到鐵-鉻不銹鋼的過程中，隨著鎳成分增加，形成的奧氏體也會(huì)逐漸增加，直至所有的鐵素體結(jié)構(gòu)都被轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體結(jié)構(gòu)，這樣就形成了300系列不銹鋼。




如果僅添加一半數(shù)量的鎳，就會(huì)形成50%的鐵素體和50%的奧氏體，這種結(jié)構(gòu)被稱為雙相不銹鋼。




400系列不銹鋼是一種鐵、碳合鉻的合金。這種不銹鋼具有馬氏體結(jié)構(gòu)和鐵元素，因此具有正常的磁特性。400系列不銹鋼具有很強(qiáng)的抗高溫氧化能力，而且與碳鋼相比，其物理特性和機(jī)械特性都有進(jìn)一步的改善。大多數(shù)400系列不銹鋼都可以進(jìn)行熱處理。




300系列不銹鋼是一種含有鐵、碳、鎳和鉻的合金材料，一種無磁性不銹鋼材料，比400系列不銹鋼具有較好的可鍛特性。由于300系列不銹鋼的奧氏體結(jié)構(gòu)，因此它在許多環(huán)境中具有很強(qiáng)的抗腐蝕性能，具有很好的抗金屬**應(yīng)力引起的腐蝕所造成的斷裂的性能，而且其材料特性不受熱處理的影響。


上海鼎安金屬材料有限公司專注于模具鋼材,不銹鋼,鋁材等

• 詞條

  詞條說明

• 不銹鋼的主要產(chǎn)品

  抗菌不銹鋼經(jīng)*單位檢測(cè)，抗菌不銹鋼對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的殺滅率均在99%以上，對(duì)其它細(xì)菌如白念珠菌、枯黑菌等也有顯著的殺滅作用，顯示了優(yōu)良的廣譜抗菌性和抗菌持久性。國(guó)家藥品和生物制品檢驗(yàn)所的檢測(cè)表明，抗菌不銹鋼在毒性和人體安全性方面完全符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在賦予不銹鋼抗菌特性的同時(shí)，材料的力學(xué)、耐蝕、冷熱加工、焊接等性能與原有不銹鋼相當(dāng)?？咕讳P鋼的研制成功，為抗菌制品發(fā)展提供了廣闊空間?？?/p>

• 鎳元素在不銹鋼中的作用

  鎳在不銹鋼中的主要作用在于它改變了鋼的晶體結(jié)構(gòu)。在不銹鋼中增加鎳的一個(gè)主要原因就是形成奧氏體晶體結(jié)構(gòu)，從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性，所以鎳被稱為奧氏體形成元素。普通碳鋼的晶體結(jié)構(gòu)稱為鐵氧體，呈體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)，加入鎳，促使晶體結(jié)構(gòu)從體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎?FCC)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)被稱為奧氏體。然而，鎳并不是一具有此種性質(zhì)的元素。常見的奧氏體形成元素有：鎳、碳

• 鋁材在航空的應(yīng)用

  飛機(jī)是當(dāng)下出行主流的交通工具之一，因?yàn)榈厍蛭Φ淖饔?，要求飛機(jī)質(zhì)量越輕越好。飛機(jī)越輕，飛的越高、越快、越遠(yuǎn)，裝載量越大。所以飛機(jī)機(jī)體的主要材料采用的是鋁合金，但是那可不是普通的鋁合金哦！下面一起來了解下什么是航空鋁材，鋁材在航空的應(yīng)用、市場(chǎng)需求現(xiàn)狀及發(fā)展難題。（1）鋁材在航空的應(yīng)用鋁材在航空器中應(yīng)用廣泛，主要作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)件。鋁合金、由于其比強(qiáng)度高、成形和加工性能好的特點(diǎn)，是飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)材料，如

• 不銹鋼的典型用途

  大多數(shù)的使用要求是長(zhǎng)期保持建筑物的原有外貌。在確定要選用的不銹鋼類型時(shí)，主要考慮的是所要求的審美標(biāo)準(zhǔn)、所在地大氣的腐蝕性以及要采用的清理制度。然而，其它應(yīng)用越來越多的只是尋求結(jié)構(gòu)的完整性或不透水性。例如，工業(yè)建筑的屋頂和側(cè)墻。在這些應(yīng)用中，物主的建造成本可能比審美較為重要，表面不很干凈也可以。在干燥的室內(nèi)環(huán)境中使用304不銹鋼效果相當(dāng)好。但是，在鄉(xiāng)村和城市要想在戶外保持其外觀，就需經(jīng)常進(jìn)行清洗。在