鎳元素對不鏽鋼性能有哪些什麽影響

衆所周知，鎳是奧氏體形成元素。因此，在低鉻、钼（例如12%Cr和17%Cr）的普通鐵素體不鏽鋼中加入少量鎳（1%〜2%）,常常呈現鐵素體（a）和馬氏體（M）共存的雙相（a+M）組織。但是，在高鉻、钼的超級不鏽鋼/相的析出，因而加入鎳會提高鋼對475°C脆性的敏感性；鎳對鐵素體不鏽鋼σ和χ相的形成也有促進作用。

早期向超級不鏽鋼，例如00Cr25Mo3,00Cr28Mo2和00Cr29Mo4中加入鎳，主要是爲了提高鋼的耐硫酸的腐蝕性能，并爲随後的一些試驗所證實(見圖1-1-20〕和表1-1-9，但是向鐵素體和超級鐵素體不鏽鋼中加入少量鎳的主要貢獻則是鋼的脆性轉變溫度的顯著降低和韌性以及強度的明顯提高。一些試驗結果見圖11-21和圖1-1-22及表1-1-10。正是由于這個原因，目前常用的超級鐵素體不鏽鋼在嚴鉻控制有害元素C+N量的同時，一般都加入了2%〜4%的鎳。

表1-1-9鎳對28%Cl4%Mo鋼耐蝕性的影響

應爐冶煉鋼中C+N量要低得多。

鎳對高鉻鋁鐵素體不鏽鋼室溫力學性能的影響見表1-1-10。

鎳對鐵素體和超級鐵素體不鏽鋼的耐氯化物應力腐蝕性能，特别是在高濃MgCl2中具有非常不利的影響。鎳對鐵素體和超級鐵素體不鏽鋼的一些試驗結果見圖1-1-23和表1-1-11。從圖1-1-23可知，含微量鎳（僅0.13%）時,25Cr-3Mo鋼在所試驗的條件下并不産生應力腐蝕，但随鎳量從1.14%、2.56%增加到3.91%,此鋼的應力腐蝕敏感性逐步提高。

表1-1-10鎳對幾種高鉻鐵素體不鏽鋼室溫力學性能的影響

表1-1-11中列入了鎳量對高純（真空冶煉，碳、氮量低）、高絡、高鉻钼鐵素體不鏽鋼耐沸騰氯化鎂應力腐蝕的影響。NiAl%的有害作用是明顯的。

表1-1-12中的試驗結果表明，含鎳的超級鐵素體不鏽鋼僅在沸騰42%MgCl2産生SCC,而不含鎳的普通鐵素體不鏽鋼和超級鐵素體不鏽鋼AL29-4C（00Cr29Mo4TiNb）在所試驗的條件下則均不産生SCC。一般認爲，在沸騰Mgcl2中鎳的加入對鐵素體不鏽鋼的滑移、膜破裂和再鈍化行爲均産生影響；鎳可提高鋼的膜破裂傾向，延緩再鈍化速度并顯著增加鋼的氫脆敏感性。

表1-1-11在140t沸騰MgCl2中鎳對高純、高鉻、高鉻钼不鏽鋼應力腐蝕性能的影響

表1-1-12鎳對鐵素體不鏽鋼耐應力腐蝕性能的影響

表1-1-12中還指出，雖然含鎳的幾種超級鐵素體不鏽鋼在高濃MgCl2介質中會有應力腐蝕敏感性，但在NaCl介質中（沸騰25%NaCl和Wick試驗中）則是安全的。而超級鐵素體不鏽鋼實際應用中所遇到的也多爲含Cl-的大氣和水介質（包括海水）。因此，實際應用中并未影響超級鐵素體不鏽鋼作爲耐氯化物應力腐蝕材料的使用。

表1-1-13系在許多試驗條件下對兩種鐵素體不鏽鋼444（00Crl8Mo2）和E-B26-1（高純Cr26Mo1）以及兩種含鎳的超級鐵素體不鏽鋼SEA℃URE、AL29-4-2耐氯化物應力腐蝕敏感性的評估。可以看出，Ni≤0.5%的兩種鐵素體不鏽鋼均無應力腐蝕敏感性，而含鎳的兩種超級鐵素體不鏽鋼也僅在42%沸騰Mgcl2、600ppmCl-和100ppmCl~（海鹽+O2）高壓釜試驗條件下有應力腐蝕敏感性或有産生應力腐蝕的可能性。若将此表與後面的超級奧氏體不鏽鋼中的圖1-2-111和超級雙相不鏽鋼的表1-3-18相對比，更可明顯看出鐵素體和超級鐵素體不鏽鋼耐應力腐蝕性能的優越性。

表1-1-13在試驗介質中對鐵素體和超級鐵素體不鏽鋼應力腐蝕敏感性的評估（試驗室加速試驗）