Nikli mõju roostevabast terasest
Nikkel on austeniitse roostevabast terasest peamine legeeriv element. Selle peamine funktsioon on austeniidi stabiliseerimine ja veenduge, et terasel on täielik austeniitsestruktuur. See muudab terase hea tugevuse, plastilisuse, sitkuse ning suurepärase kuuma ja külma töötlemise, külma moodustumise, keevitatavuse, madala temperatuuri jõudluse ja mittemagnetilise. Samal ajal parandab nikkel austeniitilise roostevabast terasest termodünaamilist stabiilsust, muutes selle paremaks ferriidist, martensiidist ja muudest roostevabast terasest korrosiooniresistentsuse ja oksüdatsiooniresistentsusega ning parandab selle tolerantsi redutseerivate söötmetele.
Nikkel stabiliseerib austeniidi tugevalt ja laiendab austeniidi faasi piirkonda. Üksiku austeniitsestruktuuri saamiseks, kui teras sisaldab 0. 1% süsinikku ja 18% kroomi, on vajalik minimaalne nikli sisaldus umbes 8%. See on kuulsa 18-8 põhivalem Chromium-Nickeli austeniitide roostevabast terasest. Niklisisalduse suurenemisega saab ferriidi jääk täielikult kõrvaldada ja σ faasi moodustumise tendents väheneb märkimisväärselt; Samal ajal väheneb martensiitsete transformatsiooni temperatuur ja isegi λ → M faasi muundamist saab vältida. Niklisisalduse suurenemine vähendab aga süsiniku lahustuvust austeniitiliste roostevabades terastes, suurendades seeläbi karbiidi sademete kalduvust.
Chromium-Nickeli austeniitiliste roostevabade teraste puhul sõltub nikli roll peamiselt selle mõjust austeniidi stabiilsusele. Niklisisalduse vahemikus, kus võib tekkida martensiitsete muundamine, väheneb terase tugevus ja plastilisus suureneb nikli sisalduse suurenemisega. Kroomi-Nickeli austeniitsete roostevabast terasest stabiilse austeniitsestruktuuriga sitkus (sealhulgas väga madala temperatuuriga sitkus) on väga hea ja sobiv kasutamiseks madala temperatuuriga terastena. Kroomi-mangaani austeniitse roostevaba teraste jaoks võib nikli lisamine veelgi parandada nende sitkust. Nikkel vähendab märkimisväärselt ka austeniitsete roostevabade teraste külma töö kõvenemist, peamiselt austeniidi stabiilsuse suurenemise tõttu, mis vähendab või kõrvaldab martensiitsete muutused külma töö ajal. Nikli lisamine vähendab austeniitiliste roostevabade teraste külma töö kõvenemiskiirust, mis on kasulik nende külma töötavale moodustatavusele. Nikli sisu suurendamine võib vähendada ka delta-ferriiti 18-8 ja 17-14-2 kroomi-nickeli roostevabast terasest ja parandada kuumade tööomadusi, kuid see võib olla kahjulik keevitatavuse ja kuuma pragunemise kalduvuse suurendamiseks.
Austeniitse roostevabast terasest parandab nikli lisamine terase termodünaamilist stabiilsust ning parandab korrosioonikindlust ja oksüdatsiooniresistentsust. Nikli sisu suurenedes paraneb ka selle tolerants meediumi vähendamise suhtes. Nikkel on oluline element austeniitsete roostevabast terasest vastupidavuse parandamiseks transgranulaarse stressi korrosiooni suhtes. Teatud kõrge temperatuuri ja kõrgsurvevee tingimustes võib niklisisalduse suurenemine suurendada tundlikkust graanulitevahelise stressi korrosiooni suhtes, kuid kroomi sisalduse suurendamisega saab seda kahjulikku mõju leevendada. Kui nikli sisaldus roostevabast terasest suureneb, väheneb selle kriitiline süsinikusisaldus graanulaarse korrosiooni korral ja tundlikkus graanulaarse korrosiooni suhtes suureneb. Mis puutub vastupidavuse ja lõhede korrosiooni suhtes, siis nikli mõju pole oluline. Nikkel parandab ka austeniitilise roostevabast terasest kõrge temperatuuri oksüdatsiooniresistentsust, peamiselt seetõttu, et nikkel parandab kroomioksiidkile koostist ja omadusi. Liiga kõrge nikli sisaldus võib põhjustada kahjulikke mõjusid, peamiselt madala sulamisega nikkelsulfiidi olemasolu tõttu terase teravilja piirides.
