Vplyv niklu na nehrdzavejúcu oceľ
Nikel je hlavným legľúcim prvkom v nehrdzavejúcej oceli austenitickej. Jeho hlavnou funkciou je stabilizovať austenit a zabezpečiť, aby oceľ mala kompletnú austenitickú štruktúru. Vďaka tomu má oceľ dobrú pevnosť, plasticitu, húževnatosť a vynikajúce spracovanie teplého a chladu, formovanie za studena, zvárateľnosť, nízku teplotu a nemagnetické. Zároveň nikel zlepšuje termodynamickú stabilitu austenitickej nehrdzavejúcej ocele, vďaka čomu je lepšia ako ferit, martenzit a iné nehrdzavejúce ocele v odolnosti proti korózii a oxidačnej rezistencii a zlepšuje jeho toleranciu voči redukcii médií.
Nikel silne stabilizuje austenit a rozširuje oblasť fázy austenitu. Na získanie jednej austenitickej štruktúry, keď oceľ obsahuje 0. 1% uhlík a 18% chróm, vyžaduje sa minimálny obsah niklu asi 8%. Toto je základný vzorec slávneho 18-8 Chromium-Nickel Austenitic z nehrdzavejúcej ocele. So zvýšením obsahu niklu je možné zvyškový ferit úplne eliminovať a tendencia tvorby fázy σ je významne znížená; Zároveň sa zníži teplota martenzitickej transformácie a dá sa vyhnúť aj transformácii fázovej fázy A → M. Zvýšenie obsahu niklu však znižuje rozpustnosť uhlíka v austenitickej nehrdzavejúcej ocele, čím sa zvyšuje tendencia zrážok karbidov.
V Austenitickej nehrdzavejúcej ocele Chromium-Nickel závisí úloha niklu hlavne od jeho účinku na stabilitu austenitu. V rozsahu obsahu niklu, kde sa môže vyskytnúť martenzitická transformácia, sa pevnosť ocele znižuje a plasticita sa zvyšuje so zvyšujúcim sa obsahom niklu. Húževnatosť (vrátane húževnatosti veľmi nízkej teploty) nehrdzavejúcej ocelí chrómu a austenitického ocelí so stabilnou austenitickou štruktúrou je veľmi dobrá a vhodná na použitie ako nízkoteplotné ocele. V prípade chrómu a austenitickej nehrdzavejúcej ocele môže pridanie niklu ďalej zlepšiť ich húževnatosť. Nikel tiež významne znižuje tendenciu tvrdenia práce v austenitickej nehrdzavejúcej ocele, najmä v dôsledku zvýšenia stability austenitu, čo znižuje alebo eliminuje martenzitickú transformáciu počas práce na chladení. Pridanie niklu znižuje rýchlosť kalenia práce austenitických nehrdzavejúcích ocelí, čo je prospešné pre ich tvorbu fungovania za studena. Zvýšenie obsahu niklu môže tiež znížiť feritu delta v 18-8 a 17-14-2 chróm-Nickel Austenitic Cread Ocels a zlepšiť pracovné vlastnosti za horúca, ale to môže byť škodlivé pre zvárateľnosť a zvýšenie tendencie zvárania horúceho praskania.
V austenitickej z nehrdzavejúcej ocele zlepšuje pridanie niklu termodynamickú stabilitu ocele a zlepšuje odolnosť proti korózii a oxidačného odporu. Keď sa obsah niklu zvyšuje, zlepšuje sa aj jeho tolerancia voči znižovaniu médií. Nikel je dôležitým prvkom na zlepšenie odolnosti austenitickej nehrdzavejúcej ocele na koróziu transgranulárneho napätia. Za určitých podmienok vysokej teploty a vysokotlakovej vody môže zvýšenie obsahu niklu zvýšiť citlivosť na koróziu intergranulárneho napätia, ale tento nepriaznivý účinok sa môže zmierniť zvýšením obsahu chrómu. Ako sa zvyšuje obsah niklu v nehrdzavejúcej oceli austenitickej, jej kritický obsah uhlíka pre intergranulárnu koróziu sa znižuje a zvyšuje sa citlivosť na intergranulárnu koróziu. Pokiaľ ide o rezistenciu voči jamkám a korózii trhliny, účinok niklu nie je významný. Nikel tiež zlepšuje odolnosť voči austenitickej nehrdzavejúcej ocele s vysokou teplotou oxidácie, najmä preto, že nikel zlepšuje zloženie a vlastnosti filmu oxidu chrómu. Príliš vysoký obsah niklu však môže viesť k nepriaznivým účinkom, najmä v dôsledku prítomnosti sulfidu niklu s nízkym mulcom na hraniciach zŕn v oceli.
