Никель является основным легирующим элементом аустенитной нержавеющей стали. Его основная функция состоит в том, чтобы стабилизировать аустенит, так что сталь может получить полную аустенитную структуру, так что сталь имеет хорошее сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости, а также обладает отличной обрабатываемостью в холодном и горячем состоянии, способностью к холодной штамповке, сваркой, низкой температурой и немагнитные свойства. В то же время он улучшает термодинамическую стабильность аустенитной нержавеющей стали, так что она не только лучше, чем феррит с тем же содержанием хрома и молибдена, мартенсит и другие нержавеющие стали обладают лучшими свойствами коррозионной стойкости и стойкости к окислению. улучшается стабильность поверхности лицевой маски, так что сталь также обладает лучшими свойствами устойчивости к некоторым восстановительным средам. Никель является элементом, который сильно стабилизирует аустенит и расширяет фазовую зону аустенита. Чтобы получить единую аустенитную структуру, требуется низкое содержание никеля, когда сталь содержит 0,1 процента углерода и 18 процентов хрома, и составляет около 8 процентов, что является основным компонентом 18-8 хромоникелевого аустенитного сплава. нержавеющая сталь. В аустенитной нержавеющей стали с увеличением содержания никеля можно полностью исключить остаточный феррит и значительно снизить σ Тенденцию к фазообразованию; В то же время температура мартенситного превращения углеводородов снижается или даже не проявляется фазовое превращение λ → M, но увеличение содержания никеля снизит растворимость углерода в аустенитной нержавеющей стали, что усилит склонность к выделению карбидов. .
Влияние никеля на механические свойства аустенитной нержавеющей стали, особенно хромоникелевой отрицательной мартенситной нержавеющей стали, в основном определяется влиянием никеля на стабильность аустенита. В диапазоне содержания никеля в стали, где возможно мартенситное превращение, с увеличением содержания никеля прочность стали снижается, а пластичность увеличивается. Хромоникелевая аустенитная нержавеющая сталь со стабильной аустенитной структурой обладает превосходной ударной вязкостью (включая ударную вязкость при сверхнизких температурах), поэтому ее можно использовать в качестве низкотемпературной стали. Хорошо известно, что для хромомарганцевой аустенитной нержавеющей стали со стабильной аустенитной структурой добавление никель может еще больше повысить ее ударную вязкость. Никель также может значительно снизить склонность аустенитной нержавеющей стали к упрочнению при наклепе, что в основном связано с повышенной стабильностью аустенита, который уменьшает или даже устраняет мартенситное превращение в процессе наклепа. В то же время эффект наклепа самого аустенита не очевиден. Влияние склонности нержавеющей стали к холодному упрочнению, никель снижает скорость холодного упрочнения аустенитной нержавеющей стали, снижает комнатную температуру и низкотемпературную прочность стали, а также улучшает пластичность. Было решено, что увеличение содержания никеля способствует деформируемость аустенитной нержавеющей стали при холодной обработке давлением и увеличение содержания никеля также может уменьшить или даже устранить δ феррита, тем самым улучшив его обрабатываемость в горячем состоянии, однако снижение δ феррита неблагоприятно влияет на свариваемость этих сталей и увеличивает склонность сварки горячих трещин проволоки. Кроме того, никель также может значительно улучшить горячую обрабатываемость хромомарганцево-азотной (хромомарганцево-никель-азотной) аустенитной нержавеющей стали, тем самым значительно повысив выход стали.
В аустенитной нержавеющей стали добавление никеля и увеличение содержания никеля приводят к увеличению термодинамической стабильности стали. Таким образом, аустенитная нержавеющая сталь обладает лучшими средними показателями стойкости к коррозии и окислению, а с увеличением содержания никеля средние показатели сопротивления восстановлению еще больше улучшаются. Стоит отметить, что никель также является важным элементом для повышения стойкости аустенита к нержавеющей стали. к транскристаллитной коррозии под напряжением во многих средах. Необходимо отметить влияние никеля на коррозионную стойкость аустенитной нержавеющей стали в различных кислых средах. В некоторых условиях высокой температуры и воды под высоким давлением увеличение содержания никеля приводит к повышению чувствительности стали и сплава к межкристаллитной коррозии под напряжением, но этот неблагоприятный эффект будет смягчен или подавлен за счет увеличения содержания хрома в стали и сплаве. С увеличением содержания никеля в аустенитной нержавеющей стали магнитной карты снижается критическое содержание углерода межкристаллитной коррозии, то есть повышается чувствительность стали к межкристаллитной коррозии. Что касается стойкости к точечной и щелевой коррозии аустенитной нержавеющей стали, то влияние никеля незначительно. Кроме того, никель также улучшает стойкость аустенитной нержавеющей стали к высокотемпературному окислению, что в основном связано с улучшением состава, структуры и характеристик пленки оксида хрома за счет никеля, и чем выше содержание никеля, тем он более вреден. , Это в основном связано с миллионом сульфида никеля с низкой температурой плавления на границе зерна в стали.