Nickelwissen: Die Rolle von Nickel in Edelstahl

Die Rolle von Nickel in Edelstahl spielt eine Rolle, nachdem es mit Chrom kombiniert wurde.

Nickel ist ein hervorragendes korrosionsbeständiges Material und ein wichtiges Legierungselement für z legierter stahl. Nickel ist ein Element, das in Stahl Austenit bildet, aber damit kohlenstoffarmer Nickelstahl eine reine Austenitstruktur erhält, muss der Nickelgehalt 24 % erreichen; und erst ab einem Nickelgehalt von 27 % ist der Stahl gegen bestimmte Medien beständig. Das Korrosionsverhalten ändert sich deutlich. Daher kann Nickel allein keinen Edelstahl darstellen. Aber wenn Nickel und Chrom gleichzeitig in Edelstahl vorhanden sind, hat nickelhaltiger Edelstahl viele wertvolle Eigenschaften.

Basierend auf der obigen Situation ist ersichtlich, dass die Rolle von Nickel als Legierungselement in Edelstahl darin besteht, dass es die Struktur von hochchromhaltigem Stahl verändert, so dass die Korrosionsbeständigkeit und die Prozessleistung von Edelstahl in gewissem Maße verbessert werden können.

Mangan und Stickstoff können Nickel in Chrom-Nickel-Edelstahl ersetzen.

Obwohl es viele Vorteile des austenitischen Chrom-Nickel-Stahls gibt, haben in den letzten Jahrzehnten aufgrund der großflächigen Entwicklung und Anwendung von warmfesten Nickelbasislegierungen und warmfesten Stählen mit weniger als 20 % Nickel und der zunehmenden Entwicklung von der chemischen Industrie ist die Nachfrage nach Edelstahl gestiegen. Je größer die Größe, desto kleiner die Nickelvorkommen und konzentriert sich auf wenige Gebiete, daher besteht ein Widerspruch zwischen Angebot und Nachfrage nach Nickel in der Welt.

Daher ist in den Bereichen Edelstahl und viele andere Legierungen (wie Stahl für große Guss- und Schmiedeteile, Werkzeugstahl, warmfester Stahl usw.), insbesondere in Ländern mit relativ knappen Nickelressourcen, die Wissenschaft der Einsparung von Nickel und das Ersetzen von Nickel durch andere Elemente wurde umfassend durchgeführt. In Forschung und Produktionspraxis gibt es auf diesem Gebiet immer mehr Forschungen und Anwendungen, die Nickel in Edelstahl und hitzebeständigen Stählen durch Mangan und Stickstoff ersetzen.

Mangan wirkt auf Austenit ähnlich wie Nickel. Genauer gesagt besteht die Rolle von Mangan nicht darin, Austenit zu bilden, sondern die kritische Abschreckrate von Stahl zu reduzieren, die Stabilität des Austenits beim Abkühlen zu erhöhen, die Zersetzung von Austenit zu hemmen und ihn bei hohen Temperaturen bilden zu lassen. Der Austenit kann bei Raumtemperatur gehalten werden. Bei der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Stahl hat Mangan eine geringe Wirkung. Zum Beispiel ändert sich der Mangangehalt in Stahl von 0 auf 10.4 % und die Korrosionsbeständigkeit von Stahl in Luft und Säure ändert sich nicht wesentlich.

Dies liegt daran, dass Mangan wenig Einfluss auf die Erhöhung des Elektrodenpotentials von Mischkristallen auf Eisenbasis hat und die Schutzwirkung des gebildeten Oxidfilms ebenfalls sehr gering ist. Obwohl es mit Mangan legierte austenitische Stähle (wie 40Mn18Cr4, 50Mn18Cr4WN, Stahl) etc.), sie können jedoch nicht als Edelstahl verwendet werden.

Mangan spielt bei der Stabilisierung von Austenit in Stahl etwa die Hälfte der Rolle von Nickel, dh die Rolle von 2 % Stickstoff in Stahl stabilisiert auch Austenit, und die Wirkung ist größer als die von Nickel. Um beispielsweise in Stählen mit 18% Chrom bei Raumtemperatur ein austenitisches Gefüge zu erhalten, wurden in der Industrie bei vorhanden, und einige Es hat den klassischen 18-8 Chrom-Nickel-Edelstahl erfolgreich ersetzt.

Titan oder Niob wird Edelstahl zugesetzt, um interkristalline Korrosion zu verhindern.
Molybdän und Kupfer können die Korrosionsbeständigkeit bestimmter rostfreier Stähle verbessern.
Der Einfluss anderer Elemente auf die Leistung und Struktur von Edelstahl.

Die oben genannten Hauptelemente haben einen Einfluss auf die Leistung und das Gefüge von Edelstahl. Neben den Elementen, die einen größeren Einfluss auf die Leistung und das Gefüge von Edelstahl haben, enthält Edelstahl noch einige andere Elemente. Einige sind die gleichen Verunreinigungen wie gewöhnlicher Stahl, wie z. B. Silizium, Schwefel, Phosphor usw., und einige werden für spezielle Zwecke zugesetzt, wie z. B. Kobalt, Bor, Selen und Seltenerdelemente. In Bezug auf die Haupteigenschaften der Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl sind diese Elemente im Vergleich zu den verschiedenen diskutierten Elementen nicht die Hauptaspekte. Trotzdem können sie nicht völlig ignoriert werden, da sie auch die Leistung und die Struktur von Edelstahl beeinflussen. Beeinflussen.

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