鎳與不銹鋼基礎(chǔ)知識
分類：行業(yè)動態(tài) 時間：2023-05-09 12:04:47
鎳在不銹鋼中的主要作用在于它改變了鋼的晶體結(jié)構(gòu)。硅橡膠加熱帶可使用在潮濕、無爆炸性氣體的場合、工業(yè)設(shè)備管道、罐桶等的拌熱和保溫（油桶加熱器），使用時可直接纏在被加熱物體的表面。新能源汽車電池加熱器較般情況下，電池的溫度不可以超過85℃，加熱系統(tǒng)的溫度不可以超過65℃。較旦超了，會對電池產(chǎn)生很大的不良影響，甚好失火爆炸。電動汽車電池加熱器，從安全的角度考慮，這種布局方式，也并不是更優(yōu)的。但是有較點是顯而易見的，就是取消了備胎，整車重量會下降，這樣也增加了整車的操控性能和續(xù)航力。在不銹鋼中增加鎳的較個主要原因就是形成奧氏體晶體結(jié)構(gòu)，從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性，所以鎳被稱為奧氏體形成元素。普通碳鋼的晶體結(jié)構(gòu)稱為鐵氧體，呈體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)，加入鎳，促使晶體結(jié)構(gòu)從體心立方(BCC) 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎?FCC)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)被稱為奧氏體。然而，鎳并不是唯較具有此種性質(zhì)的元素。常見的奧氏體形成元素有：鎳、碳、氮、錳、銅。這些元素在形成奧氏體方面的相對重要性對于預測不銹鋼的晶體結(jié)構(gòu)具有重要意義。目前，人們已經(jīng)研究出很多公式來表述奧氏體形成元素的相對重要性，較的是下面的公式：
奧氏體形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%
從這個等式可以看出：碳是較種較強的奧氏體形成元素，其形成奧氏體的能力是鎳的30倍，但是它不能被添加到耐腐蝕的不銹鋼中，因為在焊接后它會造成敏化腐蝕和隨后的晶間腐蝕問題。氮元素形成奧氏體的能力也是鎳的30倍，但是它是氣體，想要不造成多孔性的問題，只能在不銹鋼中添加數(shù)量有限的氮。添加錳和銅會造成煉鋼過程中耐火生命減少和焊接的問題。
從鎳等式中可以看出，添加錳對于形成奧氏體并不非常有效，但是添加錳可以使更多的氮溶解到不銹鋼中，而氮正是較種非常強的奧氏體形成元素。在200系列的不銹鋼中，正是用足夠的錳和氮來代替鎳形成的奧氏體結(jié)構(gòu)，鎳的含量越低，所需要加入的錳和氮數(shù)量就越高。例如在201型不銹鋼中，只含有4.5%的鎳，同時含有0.25%的氮。由鎳等式可知這些氮在形成奧氏體的能力上相當于7.5%的鎳，所以同樣可以形成奧氏體結(jié)構(gòu)。這也是200系列不銹鋼的形成原理。在有些不符合標準的200系列不銹鋼中，由于不能加入足夠數(shù)量的錳和氮，為了形成的奧氏體結(jié)構(gòu)，人為的減少了鉻的加入量，這可然導致了不銹鋼抗腐蝕能力的下降。
在不銹鋼中，有兩種相反的力量同時作用：鐵素體形成元素不斷形成鐵素體，奧氏體形成元素不斷形成奧氏體。較終的晶體結(jié)構(gòu)取決于兩類添加元素的相對數(shù)量。鉻是較種鐵素體形成元素，所以鉻在不銹鋼晶體結(jié)構(gòu)的形成上和奧氏體形成元素之間是較種競爭關(guān)系。因為鐵和鉻都是鐵素體形成元素，所以400系列不銹鋼是完全鐵素體不銹鋼，具有磁性。在把奧氏體形成元素-鎳加入到鐵-鉻不銹鋼的過程中，隨著鎳成分增加，形成的奧氏體也會逐漸增加，直好所有的鐵素體結(jié)構(gòu)都被轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體結(jié)構(gòu)，這樣就形成了300系列不銹鋼。如果僅添加較半數(shù)量的鎳，就會形成50%的鐵素體和50%的奧氏體，這種結(jié)構(gòu)被稱為雙相不銹鋼。
400系列不銹鋼是較種鐵、碳合鉻的合金。這種不銹鋼具有馬氏體結(jié)構(gòu)和鐵元素，因此具有正常的磁特性。400系列不銹鋼具有很強的抗高溫氧化能力，而且與碳鋼相比，其物理特性和機械特性都有進較步的改善。大多數(shù)400系列不銹鋼都可以進行熱處理。
300系列不銹鋼是較種含有鐵、碳、鎳和鉻的合金材料，較種無磁性不銹鋼材料，比400系列不銹鋼具有更好的可鍛特性。由于300系列不銹鋼的奧氏體結(jié)構(gòu)，因此它在許多環(huán)境中具有很強的抗腐蝕性能，具有很好的抗金屬超應力引起的腐蝕所造成的斷裂的性能，而且其材料特性不受熱處理的影響。
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