镍Ni元素对钢材性能的影响

1、镍Ni元素对钢材性能的影响能提高钢的强度和韧性，提高淬透性.含量高时，可显著改变钢和 合金的一些物理性能，提高钢的抗腐蚀能力.镣能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镣对酸碱有较高 的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镣是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镣铭钢。镣在钢中的影响有：增进钢的硬化能。能降低热处理时的淬火温度，因之在处理时变形小。能增加钢的韧性。高镣合金钢能耐腐蚀，例如：不锈钢就含有8%左右的镣。a.在适量下，锰量增加可增加钢之最大强度及硬度b锰有脱氧 及脱疏功效，故锰能发掸钢之锻造性与可塑性c锰在钢中含量多， 可降低钢之淬火温度。d.可增进钢之硬化深度，尤其

2、在含碳量高之 油硬性锰钢为最显著。提高塑性及韧性，（提高低温韧性更明显），改善耐蚀性能，与铭、钼 联合使用，提高热强性，是热强钢及不锈耐酸钢的主要合金元素之一;镣的有益作用是：高的强度、高的韧性和良好的淬透性、高电阻、 高的耐腐蚀性。一方面既强烈提高钢的强度，另方面又始终使铁的韧性保持极高 的水平。其变脆温度则极低。（当镣0.3%时，其变脆温度即达-100C以下，当Ni量增高时，约45%，其变脆温度竞可降至-180C。所 以能同时提高淬火结构钢的强度和塑性。含Ni=3.5%,无Cr钢可空淬， 含Ni=8%的Cr钢在很小冷速下也可转变为M体。Ni的晶格常数与Y-铁相近，所以可成连续固溶体。这就有

3、利于提 高钢的淬硬性，Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性，所以其淬火 温度可降低，淬透性好。一般大断面的厚重伯都用加Ni钢。当它同 Cr、W或Cr、Mo结合的时候，淬透性尤可增高。镍钼钢还具有很高 的疲劳极限。（Ni钢有良好的耐热疲劳性，工作在冷热反复。、。 k高）在不锈钢中用Ni，是为了使钢具有均匀的A体组织，以改善耐蚀 性。有Ni钢一般不易过热，所以它可阻止高温时晶粒的增长，仍可保 持细晶粒组织。含Ni量相当高的钢，其热膨胀系数很小而用作不变钢（Ni36%） 和代用白金（Ni42%）。含Ni更高时，与Cr结合作高电阻合金（Cr15Ni60、Cr20Ni80）。Ni和V 一样，对脱碳过程没

4、有影响。Ni本身不是有效的抗氧化学元素，所以很少单独用作不锈钢的合金 元素，但对浓苛性碱有好的作用。Ni可提高A体钢的蠕变抗力，但还一定值作用则减弱，须加入别 的合金元素，通过固溶强化或沉淀硬化的途径来解决。Cr、Ni钢的焊接性能和低温性能也不错。（2）Ni的不良作用：Ni不能提高铁素体的蠕变抗力，相反会使珠光体M体钢热脆性增 大。所以珠光体、马氏体钢不加镍。含硫气氛中的Ni钢耐蚀性也不及无Ni钢，因硫化镍会引起钢的 赤热脆性。铭镍钢容易感受回火脆性和易形成白点（前者可在回火后采用速 冷防止，后者应采用正确的熔炼规范和锻造、冷却规范防止。）对高速钢，因为它降低了它的硬度而被视为有害杂质，当Ni

5、2% 时或更高时，由于其抗600660C回火稳定性降低而热硬性变坏（使 A体稳定不分解），所以硬度降低。同样，因为Ni降低钢之淬火层的硬度，在轴承钢中也不希望有它， Ni不大于0.30%，且Ni+Cu不大于0.50% （Cu不大于0.25%）。Ni虽可提高电阻，促使矽石墨化，但会降低磁感和最大磁导率。所 以硅钢片也不希望有Ni。Ni在我国早，价钱高。Ni钢氧化容易起鳞，所镍钢的氧化铁皮粘在钢表面上不易脱落。（3）一般合金钢中的Ni含量：渗碳钢：含C=0.150.25%Ni=1 4.5%调质钢：含C=0.350.55%Ni=1 1.75%不锈钢：含NiW2% M体不锈钢，含Ni=818% A体不锈钢。含Ni=28% M - P体类不锈钢。耐热不起皮钢：含Ni达936%，属A体钢。磁钢：含NiV25%的（Ni25、Ni9Mn9等）为弱磁性钢，用9301000C淬火能很好不被磁化，可用于制机器，仪表等不应被磁化零件（电机 环、指南针盒、电阻等）。含Ni=2530%的是陈化磁性钢，它具有非常高的磁性，当残余磁感应为50007500高斯时，矫顽磁力可达500700奥斯特甚至1000，但它