1、鎳能抑制碳從奧氏體中脫溶,降低晶界碳化物析出傾向,顯著減少晶間碳化物數(shù)量。含鎳高錳鋼以正火代替水淬獲得單一奧氏體組織,這將大大降低因水淬而引起的鑄件變形和裂紋發(fā)生率,簡(jiǎn)化生產(chǎn)設(shè)備。
2、鎳能明顯提高高錳鋼的低溫力學(xué)性能。1%C-12%Mn高錳鋼-40℃的沖擊韌度只有室溫值的57%,而加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的鎳后,此比值提高到75%。常規(guī)高錳鋼的零塑性轉(zhuǎn)變溫度(NDTT)為-93℃,加入鎳后可降至-100℃以下,且鎳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%以下時(shí),高錳鋼的低溫沖擊韌度隨鎳含量增加而提高。
3、鎳能提高高錳鋼使用溫度,擴(kuò)大器應(yīng)用范圍。熱處理后的普通高錳鋼加熱至260℃即開始在奧氏體經(jīng)理內(nèi)析出針狀碳化物,導(dǎo)致材料脆性相應(yīng)上升。高錳鋼中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的鎳后,可使?fàn)钐蓟锏奈龀鰷囟忍岣咧?80℃。
4、鎳能改善高錳鋼的抗氧化性能。含鎳高錳鋼鑄態(tài)組織中碳化物尺寸小、數(shù)量少,奧氏體化溫度可降低到950℃左右,保溫時(shí)間也可相應(yīng)縮短,再由于含鎳鑄件本身具有較好的抗氧化作用,導(dǎo)致含鎳高錳鋼鑄件熱處理后的脫碳量和氧化皮生成量大幅度降低,明顯提高了鑄件質(zhì)量。另外,含鎳高錳鋼還具有良好的抗裂性能。
5、鎳能改善高錳鋼的焊接性能。用化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))≤1.1%C、11%-18%Mn、3.0%-5.0%Ni、0.04%-0.06%Si和≤2.0%Mo的含鎳高錳鋼焊條可代替1Cr18Ni9Ti不銹鋼焊條對(duì)高錳鋼鑄件施焊,可以獲得無碳化物析出、不發(fā)生奧氏體晶粒外延生長(zhǎng)導(dǎo)致產(chǎn)生粗大柱狀晶粒的焊縫,力學(xué)性能良好,強(qiáng)度、塑性和韌性與普通高錳鋼沒有差別。鎳是我國(guó)的短缺資源,價(jià)格高,在高錳鋼中應(yīng)謹(jǐn)慎使用。