Conocimiento del níquel: el papel del níquel en el acero inoxidable
El papel del níquel en el acero inoxidable entra en juego después de que se combina con el cromo.
El níquel es un excelente material resistente a la corrosión y un importante elemento de aleación para acero aleado. El níquel es un elemento que forma austenita en el acero, pero para que el acero con bajo contenido de carbono obtenga una estructura de austenita pura, el contenido de níquel debe alcanzar el 24%; y solo cuando el contenido de níquel es del 27%, el acero puede ser resistente a ciertos medios. El comportamiento frente a la corrosión cambia significativamente. Por lo tanto, el níquel no puede constituir acero inoxidable por sí solo. Pero cuando el níquel y el cromo existen en el acero inoxidable al mismo tiempo, el acero inoxidable que contiene níquel tiene muchas propiedades valiosas.
Con base en la situación anterior, se puede ver que el papel del níquel como elemento de aleación en el acero inoxidable es que cambia la estructura del acero con alto contenido de cromo para que la resistencia a la corrosión y el rendimiento del proceso del acero inoxidable se puedan mejorar hasta cierto punto.
El manganeso y el nitrógeno pueden reemplazar al níquel en el acero inoxidable al cromo-níquel.
Aunque existen muchas ventajas del acero austenítico al cromo-níquel, en las últimas décadas, debido al desarrollo y la aplicación a gran escala de aleaciones resistentes al calor a base de níquel y aceros resistentes al calor que contienen menos del 20% de níquel, y al creciente desarrollo de la industria química, la demanda de acero inoxidable ha aumentado. Cuanto mayor es el tamaño, más pequeños son los depósitos de níquel y se concentran en unas pocas áreas, por lo que existe una contradicción entre la oferta y la demanda de níquel en el mundo.
Por lo tanto, en los campos del acero inoxidable y muchas otras aleaciones (como el acero para piezas grandes y forjadas, acero para herramientas, acero resistente al calor, etc.), especialmente en países donde los recursos de níquel son relativamente escasos, la ciencia del ahorro de níquel y La sustitución del níquel por otros elementos se ha llevado a cabo de forma extensa. En la práctica de investigación y producción, hay más investigaciones y aplicaciones en esta área que reemplazan el níquel en el acero inoxidable y el acero resistente al calor con manganeso y nitrógeno.
El efecto del manganeso sobre la austenita es similar al del níquel. Pero para ser más precisos, el papel del manganeso no es formar austenita, sino reducir la velocidad crítica de enfriamiento del acero, aumentar la estabilidad de la austenita durante el enfriamiento, inhibir la descomposición de la austenita y hacer que se forme a altas temperaturas. La austenita se puede mantener a temperatura ambiente. Al mejorar la resistencia a la corrosión del acero, el manganeso tiene poco efecto. Por ejemplo, el contenido de manganeso en el acero cambia de 0 a 10.4% y no cambia significativamente la resistencia a la corrosión del acero en aire y ácido.
Esto se debe a que el manganeso tiene poco efecto sobre el aumento del potencial del electrodo de la solución sólida a base de hierro, y el efecto protector de la película de óxido formada también es muy bajo, por lo que, aunque hay aceros austeníticos aleados con manganeso (como 40Mn18Cr4, 50Mn18Cr4WN, ZGMn13 acero) Etc.), pero no se pueden utilizar como acero inoxidable.
El papel del manganeso en la estabilización de la austenita en el acero es aproximadamente la mitad que el del níquel, es decir, el papel del 2% de nitrógeno en el acero también es estabilizar la austenita, y el efecto es mayor que el del níquel. Por ejemplo, para obtener una estructura austenítica en acero que contenga 18% de cromo a temperatura ambiente, en la industria se ha aplicado acero inoxidable bajo en níquel con manganeso y nitrógeno en lugar de acero inoxidable con níquel y cromo-manganeso-nitrógeno sin níquel en la industria en presente, y algunos ha reemplazado con éxito el clásico acero inoxidable cromo-níquel 18-8.
Se agrega titanio o niobio al acero inoxidable para evitar la corrosión intergranular.
El molibdeno y el cobre pueden mejorar la resistencia a la corrosión de ciertos aceros inoxidables.
La influencia de otros elementos en el rendimiento y estructura del acero inoxidable.
Los elementos principales mencionados anteriormente influyen en el rendimiento y la estructura del acero inoxidable. Además de los elementos que tienen una mayor influencia en el rendimiento y la estructura del acero inoxidable, el acero inoxidable también contiene algunos otros elementos. Algunos son iguales al acero común en cuanto a impurezas, como silicio, azufre, fósforo, etc., y algunos se agregan para fines específicos, como cobalto, boro, selenio y elementos de tierras raras. En términos de la naturaleza principal de la resistencia a la corrosión del acero inoxidable, estos elementos no son los aspectos principales en comparación con los varios elementos que se han discutido. Aun así, no se pueden ignorar por completo porque también afectan el rendimiento y la estructura del acero inoxidable. Influencia.