镍与不锈钢基础知识

1、.镍与不锈钢根底知识镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体构造。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体构造，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。普通碳钢的晶体构造称为铁氧体，呈体心立方BCC构造，参加镍，促使晶体构造从体心立方BCC 构造转变为面心立方FCC构造，这种构造被称为奥氏体。然而，镍并不是唯一具有此种性质的元素。常见的奥氏体形成元素有：镍、碳、氮、锰、铜。这些元素在形成奥氏体方面的相对重要性对于预测不锈钢的晶体构造具有重要意义。目前，人们已经研究出很多公式来表述奥氏体形成元素的相对重要性，最著名的是下面的公式：奥氏体形成才能=N

2、i%+ 30C %+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%从这个等式可以看出：碳是一种较强的奥氏体形成元素，其形成奥氏体的才能是镍的30倍，但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中，因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。氮元素形成奥氏体的才能也是镍的30倍，但是它是气体，想要不造成多孔性的问题，只能在不锈钢中添加数量有限的氮。添加锰和铜会造成炼钢过程中耐火生命减少和焊接的问题。从镍等式中可以看出，添加锰对于形成奥氏体并不非常有效，但是添加锰可以使更多的氮溶解到不锈钢中，而氮正是一种非常强的奥氏体形成元素。在200系列的不锈钢中，正是用足够的锰和氮来代替镍形成100%的奥氏体构造，镍的含量

3、越低，所需要参加的锰和氮数量就越高。例如在201型不锈钢中，只含有4.5%的镍，同时含有0.25%的氮。由镍等式可知这些氮在形成奥氏体的才能上相当于7.5%的镍，所以同样可以形成100%奥氏体构造。这也是200系列不锈钢的形成原理。在有些不符合标准的200系列不锈钢中，由于不能参加足够数量的锰和氮，为了形成100%的奥氏体构造，人为的减少了铬的参加量，这必然导致了不锈钢抗腐蚀才能的下降。在不锈钢中，有两种相反的力量同时作用：铁素体形成元素不断形成铁素体，奥氏体形成元素不断形成奥氏体。最终的晶体构造取决于两类添加元素的相对数量。铬是一种铁素体形成元素，所以铬在不锈钢晶体构造的形成上和奥氏体形成元

4、素之间是一种竞争关系。因为铁和铬都是铁素体形成元素，所以400系列不锈钢是完全铁素体不锈钢，具有磁性。在把奥氏体形成元素-镍参加到铁-铬不锈钢的过程中，随着镍成分增加，形成的奥氏体也会逐渐增加，直至所有的铁素体构造都被转变为奥氏体构造，这样就形成了300系列不锈钢。假如仅添加一半数量的镍，就会形成50%的铁素体和50%的奥氏体，这种构造被称为双相不锈钢。400系列不锈钢是一种铁、碳合铬的合金。这种不锈钢具有马氏体构造和铁元素，因此具有正常的磁特性。400系列不锈钢具有很强的抗高温氧化才能，而且与碳钢相比，其物理特性和机械特性都有进一步的改善。大多数400系列不锈钢都可以进展热处理。300系列不锈钢是一种含有铁、碳、镍和铬的合金材料，一种无磁性不锈钢材料，比400系列不锈钢具有更好的可锻特性。由于300系列不锈钢的奥氏体构