تأثير النيكل على الفولاذ المقاوم للصدأ
النيكل هو عنصر السبائك الرئيسي في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستينيتي. وظيفتها الرئيسية هي استقرار الأوستينيت والتأكد من أن الصلب لديه بنية أوستنيكية كاملة. هذا يجعل الصلب لديه قوة جيدة ، ولدونة ، ومتانة ، والمعالجة الساخنة والباردة الممتازة ، والتكوين البارد ، وقابلية اللحام ، وأداء درجة الحرارة المنخفضة وغير المغناطيسية. في الوقت نفسه ، يحسن النيكل الاستقرار الديناميكي الحراري للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، مما يجعله متفوقًا على الفريت ، مارتينسيت وغيرها من الفولاذ المقاوم للصدأ في مقاومة التآكل ومقاومة الأكسدة ، ويحسن تسامحه مع وسائل الإعلام.
يستقر النيكل بقوة الأوستينيت ويوسع منطقة مرحلة الأوستينيت. للحصول على هيكل أوستنيتي واحد ، عندما يحتوي الصلب على 0. 1 ٪ من الكربون و 18 ٪ من الكروم ، فإن الحد الأدنى لمحتوى النيكل المطلوب حوالي 8 ٪. هذه هي الصيغة الأساسية للصلب غير القابل للصدأ {4}} الشهير {4}}. مع زيادة محتوى النيكل ، يمكن القضاء على الفريت المتبقي بالكامل ، ويتم تقليل ميل تشكيل الطور بشكل كبير ؛ في الوقت نفسه ، يتم تقليل درجة حرارة التحول martensitic ، ويمكن تجنب حتى تحول الطور λ → M. ومع ذلك ، فإن الزيادة في محتوى النيكل تقلل من قابلية ذوبان الكربون في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، مما يزيد من ميل هطول الأمطار كربيد.
في الفولاذ المقاوم للصدأ chromium-nickel ، يعتمد دور النيكل بشكل أساسي على تأثيره على استقرار الأوستينيت. ضمن نطاق محتوى النيكل حيث قد يحدث تحول مارتينيسيتي ، تنخفض قوة الصلب وزيادة اللدونة مع زيادة محتوى النيكل. إن الصلابة (بما في ذلك صلابة درجة الحرارة المنخفضة للغاية) من الفولاذ المقاوم للصدأ الصق غير القابل للكروم مع بنية أوستنيكية مستقرة جيدة جدًا ومناسبة للاستخدام في الفولاذ منخفض الحرارة. بالنسبة إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الكروم الأوسنيسي ، يمكن أن تؤدي إضافة النيكل إلى زيادة صلابةها. كما يقلل النيكل بشكل كبير من اتجاه تصلب العمل البارد من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، ويرجع ذلك أساسا إلى زيادة استقرار الأوستينيت ، مما يقلل أو يزيل التحول مارتينسيتي أثناء العمل البارد. إن إضافة النيكل يقلل من معدل تصلب العمل البارد من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، وهو مفيد لتشكيل عملهم البارد. يمكن أن يؤدي زيادة محتوى النيكل أيضًا إلى تقليل فريت دلتا في 18-8 و 17-14-2 chromium-nickel acustenitic stail stuels وتحسين خصائص العمل الساخن ، ولكن قد يكون هذا الأمر ضروريًا للحلل وزيادة ميل اللحام الساخن.
في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، تعمل إضافة النيكل على تحسين الاستقرار الديناميكي الحراري للصلب ويحسن مقاومة التآكل ومقاومة الأكسدة. مع زيادة محتوى النيكل ، يتم أيضًا تحسين تسامحه مع الحد من الوسائط. يعد النيكل عنصرًا مهمًا لتحسين مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي إلى تآكل الإجهاد عبر الحبيبية. في ظل ظروف معينة من ارتفاع درجة الحرارة ومياه الضغط العالي ، قد تزيد الزيادة في محتوى النيكل من الحساسية تجاه تآكل الإجهاد بين الخلايا ، ولكن يمكن تخفيف هذا التأثير السلبي عن طريق زيادة محتوى الكروم. مع زيادة محتوى النيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، يتناقص محتوى الكربون الحرج للتآكل بين الحبيبات وتزداد حساسية التآكل بين الخلايا. أما بالنسبة لمقاومة التآكل والتآكل ، فإن تأثير النيكل ليس كبيرًا. يحسن النيكل أيضًا مقاومة أكسدة درجة الحرارة العالية للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستيني ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن النيكل يحسن تكوين وخصائص فيلم أكسيد الكروم. ومع ذلك ، قد يؤدي محتوى النيكل المرتفع إلى آثار ضارة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى وجود كبريتيد النيكل المنخفض ذوي الصلة عند حدود الحبوب في الصلب.
