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合金元素镍在不锈钢中的作用是要和铬配合后才会充分发挥出来。由于镍是优异的耐腐蚀资料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在不锈钢中是构成奥氏体组织的重要元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量需求高达24%;而只有含镍27% 时才会使钢在某些介质中的耐腐蚀功能明显改变。所以镍元素并不能独自构成不锈钢。可是镍与铬一起存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多优异的功能。例如能够使高铬不锈钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀功能及工艺功能获得某些改进。
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别的锰和氮能够替代铬镍不锈钢中镍元素。虽然铬镍奥氏体不锈钢的优点许多,但由于镍的矿藏量较少且还集中分布在少量区域,所以在世界范围内呈现了镍在供和需方面的矛盾。因此在不锈钢与许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、 工具钢、热强钢等)中,特别比较缺乏镍资源的国家,大力开发节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面使用较多的是以锰和氮来替代不锈钢与耐热钢中的镍。
锰在奥氏体不锈钢中的作用和镍元素差不多。更准确的说,锰的作用并不在于构成奥氏体,而是其能够下降钢的临界淬火速度,从而在冷却时增加奥氏体的安稳性,并抑制奥氏体组织的分化,终究使得高温下构成的奥氏体能够保持到常温。别的锰在钢中安稳奥氏体的作用大概是镍的一半,也就即2%的氮在钢中的作用也是安稳奥氏体,其作用作用是强于镍的。