镍元素对不锈钢性能有哪些什么影响

众所周知，镍是奥氏体形成元素。因此，在低铬、钼（例如12%Cr和17%Cr）的普通铁素体不锈钢中加入少量镍（1%〜2%）,常常呈现铁素体（a）和马氏体（M）共存的双相（a+M）组织。但是，在高铬、钼的超级不锈钢/相的析出，因而加入镍会提高钢对475°C脆性的敏感性；镍对铁素体不锈钢σ和χ相的形成也有促进作用。

早期向超级不锈钢，例如00Cr25Mo3,00Cr28Mo2和00Cr29Mo4中加入镍，主要是为了提高钢的耐硫酸的腐蚀性能，并为随后的一些试验所证实(见图1-1-20〕和表1-1-9，但是向铁素体和超级铁素体不锈钢中加入少量镍的主要贡献则是钢的脆性转变温度的显著降低和韧性以及强度的明显提高。一些试验结果见图11-21和图1-1-22及表1-1-10。正是由于这个原因，目前常用的超级铁素体不锈钢在严铬控制有害元素C+N量的同时，一般都加入了2%〜4%的镍。

表1-1-9镍对28%Cl4%Mo钢耐蚀性的影响

应炉冶炼钢中C+N量要低得多。

镍对高铬铝铁素体不锈钢室温力学性能的影响见表1-1-10。

镍对铁素体和超级铁素体不锈钢的耐氯化物应力腐蚀性能，特别是在高浓MgCl2中具有非常不利的影响。镍对铁素体和超级铁素体不锈钢的一些试验结果见图1-1-23和表1-1-11。从图1-1-23可知，含微量镍（仅0.13%）时,25Cr-3Mo钢在所试验的条件下并不产生应力腐蚀，但随镍量从1.14%、2.56%增加到3.91%,此钢的应力腐蚀敏感性逐步提高。

表1-1-10鎳对几种高铬铁素体不锈钢室温力学性能的影响

表1-1-11中列入了镍量对高纯（真空冶炼，碳、氮量低）、高絡、高铬钼铁素体不锈钢耐沸腾氯化镁应力腐蚀的影响。NiAl%的有害作用是明显的。

表1-1-12中的试验结果表明，含镍的超级铁素体不锈钢仅在沸腾42%MgCl2产生SCC,而不含镍的普通铁素体不锈钢和超级铁素体不锈钢AL29-4C（00Cr29Mo4TiNb）在所试验的条件下则均不产生SCC。一般认为，在沸腾Mgcl2中镍的加入对铁素体不锈钢的滑移、膜破裂和再钝化行为均产生影响；镍可提高钢的膜破裂倾向，延缓再钝化速度并显著增加钢的氢脆敏感性。

表1-1-11在140t沸腾MgCl2中镍对高纯、高铬、高铬钼不锈钢应力腐蚀性能的影响

表1-1-12镍对铁素体不锈钢耐应力腐蚀性能的影响

表1-1-12中还指出，虽然含鎳的几种超级铁素体不锈钢在高浓MgCl2介质中会有应力腐蚀敏感性，但在NaCl介质中（沸腾25%NaCl和Wick试验中）则是安全的。而超级铁素体不锈钢实际应用中所遇到的也多为含Cl-的大气和水介质（包括海水）。因此，实际应用中并未影响超级铁素体不锈钢作为耐氯化物应力腐蚀材料的使用。

表1-1-13系在许多试验条件下对两种铁素体不锈钢444（00Crl8Mo2）和E-B26-1（高纯Cr26Mo1）以及两种含镍的超级铁素体不锈钢SEA℃URE、AL29-4-2耐氯化物应力腐蚀敏感性的评估。可以看出，Ni≤0.5%的两种铁素体不锈钢均无应力腐蚀敏感性，而含镍的两种超级铁素体不锈钢也仅在42%沸腾Mgcl2、600ppmCl-和100ppmCl~（海盐+O2）高压釜试验条件下有应力腐蚀敏感性或有产生应力腐蚀的可能性。若将此表与后面的超级奥氏体不锈钢中的图1-2-111和超级双相不锈钢的表1-3-18相对比，更可明显看出铁素体和超级铁素体不锈钢耐应力腐蚀性能的优越性。

表1-1-13在试验介质中对铁素体和超级铁素体不锈钢应力腐蚀敏感性的评估（试验室加速试验）