镍是不锈钢中仅次于铬的重要合金元素。为了耐还原性酸和碱介质的腐蚀,钢中仅含铬是不够的,必须向钢中加入镍(见图2.9和图2.10)。镍可促进不锈钢钝化膜的稳定性,提高不锈钢的热力学稳定性。因此,不锈钢中铬与镍共存,可显著强化不锈钢的不锈性和耐蚀性。镍对不锈钢的高温抗氧化性有益,但对高温抗硫化性有害。因为镍与硫作用易形成低熔点硫化物。而低熔点硫化物的形成会显著降低钢的热加工性。
镍与铬组合能显著提高奥氏体不锈钢在苛性介质(例如NaOH)中的耐蚀性(图2.11),镍还提高18-8不锈钢耐氯化物应力腐蚀的性能(图2.12)。虽然在耐点蚀、耐缝隙腐蚀的PRE值①中并没有镍的作用在内,但在低铬、钼含量的通用铬镍奥氏体不锈钢中,镍的作用还是有益的(见图2.13)。
镍能显著改善不锈钢的塑、韧性,可使具有脆性转变温度的一些不锈钢的脆性温度下移。
镍可提高一些不锈钢的冷成型性和焊接性,降低奥氏体不锈钢的冷加工硬化倾向。
镍能显著降低一些不锈钢对σ、x等金属间化合物析出的敏感性(图2.14),从而防止和降低它们的有害作用。
随奥氏体不锈钢中镍量增加,碳在钢中的溶解度下降,导致钢的晶间腐蚀敏感性增加,因此高镍奥氏体不锈钢中含碳量需≤0.02%。