镍在不锈钢中的作用

镍是元素周期表的纯化学元素。它由符号Ni表示,它的原子序数是28.镍是D-块中的过渡金属,具有高沸点(14530C)。它是韧性的,在室温下表现出磁性。首先在1700s中发现,镍用作各种化学反应的催化剂,也可以是不锈钢中的主要合金元素之一。不锈钢镍是一种广泛使用的组成部分。

超过66%的全球生产的镍用于制造不锈钢合金。不锈钢中的镍可提高可成形性,可焊性和延展性。含镍不锈钢适用于高温应用。它们提供非常好的耐腐蚀性,在低温下保持延性。在某些应用中,镍增加了不锈钢的耐腐蚀性。从含镍的不锈钢等级占全球不锈钢生产的75%以上,可以轻易理解不锈钢中镍的重要性。

镍在不锈钢中的作用

在不锈钢中加入镍有几个好处。

添加镍增加不锈钢的韧性。通常,铬添加是钢块会降低韧性。因此,通过加入镍来补偿韧性的降低。在某些应用中,钢中的铁磁性是不可取的。铬添加诱导铁磁性。正确加入镍有助于反击这些问题。

不锈钢镍作为奥氏体稳定剂。钢制镍术中的添加稳定韧性,延展性FCC奥氏体结构。常规钢具有称为铁素体结构的机身中心立方晶。大约8%的镍可以在室温下稳定奥氏体结构。这就是大多数不锈钢等级(例304年级)含有8%的镍。在二十世纪初,该组合物(18%铬和8%镍)是第一个在不锈钢历史中开发的首款之一。

最近,锰和氮用于形成奥氏体结构。然而,仍然少量镍被蓄意添加到今天市售的所有高锰奥氏体等级。即使是双相不锈钢等级也含有1%或更多的镍。

还已知镍可降低韧性至脆化转变温度。这是低温的温度,不锈钢或合金具有转化成脆性的趋势。然而,存在影响韧性至脆化过渡温度的其他参数,晶粒尺寸和其他合金元素。

即使所有的高强度沉淀硬化不锈钢等级也含有可观数量的镍。

不锈钢中镍加增加增加耐腐蚀性。不锈钢中的镍降低了缝隙腐蚀中的积极腐蚀速率。下图显示了在80℃下增加镍含量降低镍含量在15%硫酸溶液中的腐蚀速率的影响。然而,注意,各种其他合金化添加剂也影响腐蚀速率。

镍对腐蚀速率改性的影响
图。1:镍在腐蚀速率修改中的影响

含有不锈钢镍的性质

含有不锈钢钢的镍提供各种独特的属性

  • 良好的焊接性
  • 高韧性
  • 良好的可成形性
  • 高温性能
  • 良好的耐腐蚀性
  • 表面良好
  • 可持续性

是不锈钢有害的镍吗?

含镍不锈钢广泛用于食品和饮料行业很长一段时间。易于可塑型性,精湛的耐腐蚀性和优异的耐用性使其成为炊具的理想选择。由于近期升高的各种健康问题,由于镍中的存在,不锈钢也被认为是有害的。但研究表明,除非不锈钢质量差,否则镍将以非常少量的含量溶于人类。因此,高质量的304或316级不锈钢对人类健康的影响不会严重造成严重的效果。

来自美国的医学图书馆的以下形象表明,由于含有不锈钢含镍而导致的镍摄入量远低于每日消费的可耐受的进气极限。

每日镍进口V可容忍限制
图2:每日镍摄入V可容许限制
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Anup Kumar Dey

我是一名机械工程师转向管道工程师。目前,我在一名高级管道压力工程师中工作。我对博客非常激烈,总是试图做独特的事情。本网站是我对博客世界的第一个冒险,目的是与世界各地的其他管道工程联系起来。

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