Nikkelin vaikutus ruostumattomasta teräksestä
Nikkeli on tärkein seostuselementti austeniittisessa ruostumattomasta teräksestä. Sen päätehtävä on stabiloida austeniitti ja varmistaa, että teräksellä on täydellinen austeniittinen rakenne. Tämä tekee teräksestä hyvä lujuus, plastisuus, sitkeys ja erinomainen kuuma ja kylmäkäsittely, kylmämuodostus, hitsaus, matalan lämpötilan suorituskyky ja ei-magneettinen. Samanaikaisesti nikkeli parantaa austeniittisen ruostumattoman teräksen termodynaamista stabiilisuutta, mikä tekee siitä paremman kuin ferriitti, martensiitti ja muut ruostumattomat teräkset korroosionkestävyydessä ja hapettumiskestävyydessä ja parantaa sen toleranssia vähentämään väliaineita.
Nikkeli stabiloi voimakkaasti austeniitin ja laajentaa austeniittifaasialuetta. Yhden austeniittisen rakenteen saamiseksi, kun teräs sisältää 0. 1% hiiltä ja 18% kromia, vaadittu vähimmäispitoisuus on noin 8%. Tämä on kuuluisan 18-8 kromi-nickel-austeniitisen ruostumattoman teräksen peruskaava. Nikkelipitoisuuden lisääntyessä jäännösferriitti voidaan poistaa kokonaan, ja σ -faasin muodostumisen taipumus vähenee merkittävästi; Samanaikaisesti martensiittinen muunnoslämpötila vähenee ja jopa λ → M -vaihemuutos voidaan välttää. Nikkelipitoisuuden lisääntyminen vähentää kuitenkin hiilen liukoisuutta austeniittisissä ruostumattomissa teräksissä, mikä lisää karbidin saostumisen taipumusta.
Kromi-nickel-austeniittisissa ruostumattomissa teräksissä nikkelin rooli riippuu pääasiassa sen vaikutuksesta austeniittien stabiilisuuteen. Nikkelisisältöalueella, jolla martensiittista muutosta voi tapahtua, teräksen lujuus vähenee ja plastisuus kasvaa nikkelisisällön kasvaessa. Kromi-nikkelin austeniittisten ruostumattomien teräksien sitkeys (mukaan lukien erittäin matala lämpötila), vakaa austeniittinen rakenne on erittäin hyvä ja sopiva käytettäväksi matalan lämpötilan terästenä. Kromi-manganilaisten austeniittisten ruostumattomien teräksien nikkelin lisääminen voi edelleen parantaa niiden sitkeyttä. Nikkeli vähentää merkittävästi myös austeniittisten ruostumattomien terästen kylmän työn kovettumisen taipumusta, johtuen pääasiassa austeniittisen stabiilisuuden lisääntymisestä, joka vähentää tai eliminoi martensiittista muutosta kylmän työskentelyn aikana. Nikkelin lisääminen vähentää austeniittisten ruostumattomien teräksien kylmän työn kovettumisaste, josta on hyötyä heidän kylmänsä työhön muodostumiselle. Nikkelisisällön lisääminen voi myös vähentää 18-8 ja 17-14-2} 18-8 ja 17-14-2 kromi-nikkelin austeniittisiä ruostumattomia teräksiä ja parantaa kuumia työominaisuuksia, mutta tämä voi olla haitallista hitsauksen taipumusta hitsauksen taipumusta kuumaan halkeiluun.
Austenittisessa ruostumattomasta teräksestä nikkelin lisääminen parantaa teräksen termodynaamista stabiilisuutta ja parantaa korroosionkestävyyttä ja hapettumiskestävyyttä. Nikkelisisällön lisääntyessä myös sen suvaitsevaisuus väliaineiden vähentämiseen paranee. Nikkeli on tärkeä elementti austeniittisen ruostumattoman teräksen vastuskyvyn parantamiseksi transgranulaarisen jännityskorroosion suhteen. Tietyissä korkean lämpötilan ja korkean paineen veden olosuhteissa nikkelipitoisuuden kasvu voi lisätä herkkyyttä rakeiden väliselle stressin korroosiolle, mutta tätä haitallisia vaikutuksia voidaan lievittää lisäämällä kromipitoisuutta. Kun austeniittisen ruostumattoman teräksen nikkelipitoisuus kasvaa, sen kriittinen hiilipitoisuus rakeiden väliseen korroosioon vähenee ja herkkyys rakeiden väliselle korroosiolle kasvaa. Mitä tulee pistorasialle ja rakokorroosiolle, nikkelin vaikutus ei ole merkittävä. Nikkeli parantaa myös austeniittisen ruostumattoman teräksen korkean lämpötilan hapettumiskestävyyttä lähinnä siksi, että nikkeli parantaa kromioksidikalvon koostumusta ja ominaisuuksia. Liian korkea nikkelipitoisuus voi kuitenkin johtaa haittavaikutuksiin, lähinnä johtuen matalan sulamisen nikkelisulfidin läsnäolosta teräksen viljarajoissa.
