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下面来看下不锈钢中镍在不锈钢中的作用,其实该元素要和铬配合后才能发挥出真正的作用。首先镍属于优秀的抗腐蚀元素,也是组成不锈钢的重要合金化元素。镍元素在不锈钢中是生成奥氏体的重要元素,不过低碳镍不锈钢想要取得纯奥氏体组织,镍含量需要高达24%;并且也只有镍含量达到27%时才能明显改变不锈钢材料在相应介质中的耐腐蚀性能。所以镍材料不能单独形成不锈钢。只有当镍和铬同时存在于不锈钢成分中时,含镍的不锈钢才会拥有很多优秀的性能。
正是通过以上述这些情况,镍在不锈钢中的作用,可以让高铬不锈钢的金相组织产生变化,以便让改善其耐腐蚀性能与工艺性能。
其次锰和氮元素还可以替代铬镍不锈钢中的镍元素。铬镍奥氏体不锈钢的优点尽管有很多,但现在因为镍基耐热合金与含镍20%之下的热强钢的大规模使用与发展,导致对镍矿资源的需求量与日俱增,但镍矿藏总量低且分布较少,所以范围内镍供需有了矛盾。所以在镍 的资源较少的国家和,就大量地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。
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把不锈钢样品切割成30mm×15mm×4mmm,每个试验点采用3个平行样,对试样做表面研磨,经水砂纸打磨除去表面氧化皮和线切割加工痕迹,再使用乙醇清洗吹干。另外备好和试样数量相同的坩埚,并各自编号,用电阻加热炉对它做烘烤,充分挥发坩埚中的残留物质,质量恒定。把高温氧化的试样直接放置到坩埚中,一起放进箱式电阻炉中做高温氧化。试验气氛是空气,氧化温度各是800、900、1000℃;每个试样处理时间分别是20、40、60、80、100、120、140h。氧化完成后要称重并记录,称重仪器为电子分析天平。高温氧化试验结束后,用X射线衍射仪对氧化产物进行物相分析,用扫描电子显微镜、能谱仪分析氧化膜的表面形貌。