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不锈钢中镍元素的作用是什么

发布时间:2022-01-07 11:31:21

① 镍在不锈钢中的作用

在不锈钢中加入镍,是为了使钢容易形成单相组织(奥氏体),使钢本身没有形成微电池的能力,这是避免钢被腐蚀的主要原因。奥氏体不锈钢可抵抗酸的腐蚀,同时奥氏体没有磁性,故加入镍后在不锈钢一般就不会被磁铁吸了。

② 镍在不锈钢中的起到什么推动作用

镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,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。普通碳钢的晶体结构称立方(BCC)结构,加入镍,促使晶体结构从体心立方(BCC) 结构转变为面心氏体。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结构具有重要意义。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 奥氏体形成能力=Ni%+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,其形成奥氏体的能力悄�?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能力也是镍的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,所需要加入的锰和氮数量就越高不锈钢中,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能力上相当于7.5%的镍,所以同样可以形成100%奥氏体结构。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,由于不能加入足够数量的锰和0%的奥氏体结构,人为的减少了铬的加入量,这必然导致了不锈钢抗腐蚀能力的下降。 以上信息来源:西安不锈钢管 四川不锈钢板 镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,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。普通碳钢的晶体结构称为铁氧体,呈体心立方(BCC)结构,加入镍,促使晶体结构从体心立方(BCC)结构转变为面心立方(FCC)结构,这种结构被称为奥氏体。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结构具有重要意义。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: 奥氏体形成能力 =Ni%+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,其形成奥氏体的能力是镍的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能力也是镍的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%的奥氏体结构,镍的含量越低,所需要加入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能力上相当于 7.5%的镍,所以同样可以形成100%奥氏体结构。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,由于不能加入足够数量的锰和氮,为了形成100%的奥氏体结构,人为的减少了铬的加入量,这必然导致了不锈钢抗腐蚀能力的下降。 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。最终的晶体结构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结构的形成上和奥氏体形成元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-镍加入到铁-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,直至所有的铁素体结构都被转变为奥氏体结构,这样就形成了300系列不锈钢。如果仅添加一半数量的镍,就会形成50%的铁素体和50%的奥氏体,这种结构被称为双相不锈钢。 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结构和铁元素,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能力,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行热处理。 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结构,因此它在许多环境中具有很强的抗腐蚀性能,具有很好的抗金属超应力引起的腐蚀所造成的断裂的性能,而且其材料特性不受热处理的影响。 镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的。 镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。。 基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。。 四 锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍。 铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用,以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大,而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区,因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等)中,特别是镍的资源比较缺乏的国家,广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。。 锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些,锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于它降低钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的稳定性,抑制奥氏体的分解,使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面,锰的作用不大,如钢中的含锰量从0到10.4%变化,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大,形成的氧化膜的防护作用也很低,所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13钢等),但它们不能作为不锈钢使用。。 锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一,即2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大。例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢,目前已在工业中获得应用,有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢。。 五 不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。 六 钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。 七 其他元素对不锈钢的性能和组织的影响。 以上主要的几种元素对不锈钢的性能和组织的影响,除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其他的元素。有的是和一般钢一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等,也有的是为了某些特定的目的而加入的,如钴、硼、硒、稀土元素等。

③ 镍在不锈钢中有什么作用

镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。
基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。

④ 不锈钢材质含量中ni有什么作用

镍元素是不锈钢中仅次于铬的重要合金元素。为了耐还原性酸和碱介质的腐蚀,钢中仅含回有是不够的,答必须向钢中加入镍。镍可促进不锈钢登钝化膜的稳定性,提高不锈钢的热力学稳定性。因此,不锈钢中铬和镍共存,可显著强化不锈钢的不锈性和耐蚀性。镍对不锈钢的高温抗氧化性有益,但对抗硫化性有害。因为镍与硫作用易形成低熔点硫化物。而低熔点硫化物的形成会显著降低钢的热加工性。
镍和铬组合能显著提高奥氏体不锈钢在苛性介质中的耐蚀性。虽然在耐点蚀、耐缝隙腐蚀的PRE值并没有镍的作用在内,但在低铬、钼含量的通用铬镍奥氏体不锈钢中,镍的作用还是有益的。
镍能显著改善不锈钢的塑、韧性,可使具有脆性转变温度的一些不锈钢的脆性温度下移。
镍可提高一些不锈钢的冷成型性和焊接性,降低奥氏体不锈钢的冷加工研化倾向。

⑤ 不锈钢材料中的各种元素有什么作用及其作用

不锈钢材料中的各种元素及其作用:
1.铬——是构成不锈钢的基本元素。 铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中,铬能使钢的表面很快形成 一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜, 这层氧化膜很致密, 并与金属基本 结合得很牢固,保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀;铬还能有效地提高钢的电极电位。当 含铬量不低于 12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。因而 可显著提高钢的耐蚀性。铬的含量越高,钢的耐蚀性能越好。当含铬量达到 25%、37.5% 原子时,会发生第二次第三次的突变,使钢具有更高的耐腐蚀性能。
2.镍——单独不能构成不锈钢 镍对不锈钢耐腐蚀的影响,只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为,低炭镍钢要获 得纯奥氏体组织,含镍量需达 24%;要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变,含镍量 需在 27%以上。所以,镍不能单独构成不锈钢。而在含铬 18%的钢中加入 9%的镍,就能 使钢在常温下获得单一奥氏体组织,并可以提高钢对非氧化性介质(如:稀、、磷酸等)的 耐蚀性,并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。
3.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍 锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用为镍的二分之一,而氮的作 用比镍大很多,约为镍的 40 倍左右。因而锰和氮可代镍获得单一的奥氏体组织。但锰的加 入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。同时,高锰奥氏体钢不易加工。因此,在不锈钢中不单 独使用锰,只用部分代替镍。
4.碳——在不锈钢中具有两重性 碳在不锈钢中的含量及其分布的形式,在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织:一方 面碳是稳定奥氏体元素,并作用的程度很大,约为镍的 30 倍,含碳量高的(马氏体)不锈 钢,完全可以接受淬火强化,从而在机械性能方面可大大提高它的强度;另一方面由于碳和 铬的亲和力很大, 在不锈钢中要占用十七倍碳量的铬与它结合成碳化铬。 随着钢中含碳量的 增加,则与碳形成碳化物的铬越多,从而显著降低钢的耐蚀性。所以,从强度与耐腐蚀性能 两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。在实际应用中,为了达到耐腐蚀的目的, 不锈钢的含碳量一般较低,在大多在 0.1%左右,为了进一步提高钢的耐腐蚀能力,特别是 抗晶间腐蚀的能力,常采用超低碳的不锈钢,含碳量在 0.03%甚至更低;但用于制造滚动 轴承、弹簧、工具等不锈钢,由于要求有高的硬度和耐磨性,因而含碳量较高,一般均在 0. 85~1.00%之间。如 9Cr18 钢等。
5.钼和铜——能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能 钼和铜能提高不锈钢对、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。钼还能显著提高对含氯离子的介 质(如)以及有机酸中的耐蚀能力。但含钼的不锈钢不宜在硝酸中应用,含钼的不锈钢在沸 腾的 65%硝酸中的腐蚀速度比不含钼的增加一倍;铜加入铬锰氮不锈钢中,会加速不锈钢 的晶间腐蚀。 钼对钢获得单一奥氏体组织有不利影响,因此在含钼钢中,为了使钢在热处理后具有单 一的奥氏体组织。镍在锰等元素的含量要相应的提高。
6.硅和铝——能提高不锈钢的抗氧化能力 硅对提高铬钢抗氧化能力的作用很显著,含 5%铬及 1%硅的钢,抗氧化的能力可与 12% 铬钢相等。如使钢在 1000℃能抵抗氧化,含 0.5%硅时需要 22%的铬,如加入 2.5~3%的 硅以后,只需要 12%的铬就可以了。有资料还介绍,向 Cr15Ni20 的铬镍钢中加 2.5%的硅, 抗氧化性能可相当 Cr15Ni60 的铬镍合金。 向高铬钢中加铝也能使抗氧化性能显著提高,它的作用与加硅的功能相仿。 向高铬钢中加硅和铝的目的: 一是为了进一步提高钢的抗氧化性能, 二是为了节约用铬。 硅和铝对提高铬钢抗氧化性能的作用虽然很大,但也有很多缺点。最主要的是它使钢的 晶粒粗化和脆性倾向增大。
7.钨和钒加入钢中,其主要作用是提高钢的热强性。
8.硼 高铬铁素体不锈钢(Cr17MO2Ti)中加 0.005%的硼,可使钢在沸腾的 65%醋酸中的耐 腐蚀性能提高;奥氏体不锈钢中加入微量(0.0006~0.0007%)的硼,可使钢的热态塑性改 善;硼对提高钢的热强性有良好的作用,可使不锈钢的热强性显著提高;含硼的铬镍奥氏体 不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。 但不锈钢中含硼会使钢的塑性和冲击韧性降低。
9.除以上元素外,有些不锈钢中还分别加入稀有金属元素和稀土元素以改善钢 的性能。 以上谈到了构成不锈钢的基本元素——铬,和影响不锈钢组织、性能的重要元素——碳, 以及改善不锈钢性能和组织的添加元素——镍、锰、氮、钛、铌、钼、铜、硅、铝、钨、钒、 硼等十多个元素。 在工业上实际应用的不锈钢, 很多钢中同时存在着几种至十几种合金元素, 当几种元素共存于不锈钢这一统一体中时,决定不锈钢组织的是各种元素影响的总和。 各种元素对不锈钢组织的影响,根据其共同性,概括起来,基本上分属于两大类:一类 是形成或稳定奥氏体的元素,它们是碳、镍、锰、氮、铜、以碳和氮的作用程度最大;另一 类是形成铁素体的元素,它们是铬、钨、钼、铌、硅、钛、钒、铝等,这一类元素形成铁素 体的作用,如以铬为 1 来加以比较,其他元素的作用都比铬大。 这两类元素共存于不锈钢中时,不锈钢的组织就取决于他们互相影响的结果。如果稳定 奥氏体的元素的作用居于主要方面的话, 不锈钢的组织就以奥氏体为主, 很少以至没有铁素 体; 如果他们的作用程度还不能使钢的奥氏体保持至室温的话, 这种不稳定的奥氏体在冷却 时即发生马氏体转变, 钢的组织则为马氏体; 如果形成铁素体的元素的作用成为主要方面的 话,钢的组织则以铁素体为主。 不锈钢的性能除工艺因素外,主要取决于其内部组织的构成,而构成不锈钢组织的是各 种合金元素在钢中的总和。因此说,不锈钢的性能,归根到底主要是由合金元素决定的。 只含有铬元素的不锈钢,人们通常称它为“不锈铁”,工业上称它为“铬不锈钢”。这类钢都 具有磁性,他们的金相组织为铁素体、马氏体或铁素体、马氏体为主体的复相组织。这类钢 具有抵抗大气及弱腐蚀介质的能力,或有更高的耐腐蚀性能与抗氧化性能,或可淬火使用。 但他们的机械性能或工艺性能较差, 几乎没有焊接性能等等的不足之处。 这类钢远不能满足 工业用钢的特殊要求。 在铬级不锈钢的基体中,加入适量的镍元素。如在含铬 18%的低炭(0.12%以下的炭) 的铁素体钢中加入 8%的镍后,在常温下可获得最理想的纯奥氏体组织,这种钢就是人们通 常所称的无磁性的不锈钢。这类铬镍不锈钢与相同含铬量的铁素体或马氏体耐酸不锈钢比 较, 不仅具有更高的耐腐蚀性能, 更重要提他们具有良好的冷变形使之硬化的性能和焊接性 能,在常温或低温下均具有很高的塑性和冲击韧性,不具磁性等等的优良性能。这类不锈钢 的缺点是机械性能比较低, 对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感, 但通过适量的合金添加剂或工 艺措施,就能改善或消除。 在铬级不锈钢的基本中,添加以锰为主要合金元素的不锈钢。就是人们通常所讲的“铬锰 氮”不锈钢。这类不锈钢除强度比铬镍钢为高外,其他如耐腐蚀性和工艺性能等都不如铬镍 奥氏体不锈钢好。生产这类不锈钢除个别情况下,主要是为了节约昂贵的镍元素,所以这类 钢又叫节镍不锈钢。

⑥ 不锈钢里的镍成分在不锈钢里有什么作用

不锈钢所以不生锈,原因就在于里面含有金属铬。铬是化学元素周期表中第24号元素,符号为Cr。不锈钢里不但必须含铬,而且必须含有一定数量的铬才能达到防锈效果。佛山昆柳盛复合材料Co.,LTD,精研各类不锈钢复合板,解释各种疑问。<br/><br/> 不锈钢(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学浸蚀)腐蚀的钢种称为耐酸钢。<br/><br/> 不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。<br/><br/> 参考资料,网络“不锈钢”词条:http://ke..com/subview/24779/24779.htm。钢中加入Cu的作用:1、耐候钢使用,提高耐大气腐蚀能力,我个人认为作用有限,就是省钱;2、提高钢的深冲性能,如0Cr18Ni9Cu3,可以做成各种耐蚀的铆钉。作为强化元素加入,如0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH),15-5PH,起到沉淀硬化的作用。在抗菌不锈钢中加入,特殊处理后,析出相有较好的杀菌作用。<br/><br/> 铜是奥氏体形成元素。

⑦ 镍在不锈钢中有什么作用

镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥版氏体的元素,但低碳镍权钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。
基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。

⑧ 不锈钢扎带中的镍元素究竟起到什么作用

a.细化铁素体晶粒,增进钢的硬化性能。
? b.能降低热处理时的淬火温度,因此在热处理时变形小。
? c.能提高钢的塑韧性,特别是低温韧性。
? d.能提高钢的热强性和耐蚀性,是热强钢及奥氏体不锈钢的主要合金元素之一。

⑨ 镍在不锈钢中的作用是什么重要吗

镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,不锈钢复合板含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。佛山昆柳盛复合材料Co.,LTD,精研各类不锈钢复合板,解释各种疑问

⑩ 不锈钢中的镍是什么东西

【【一种金属元素,可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。】】 元素用回途答:具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) ,可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。
201:5ni
304:9ni
316l:14ni
309s:13ni
310s:20ni
镍的含量主要看钢的用途,并非越多越好,高的可以去到35个镍,或者一些高温合金,镍含量还会高些。
【304不锈钢板的含镍量是 8个Ni】

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