镍在不锈钢翻边中形成固溶体而不形成碳化物

镍在不锈钢翻边中只形成固溶体，而不形成碳化物。镍扩大奥氏体相区，降低A点和A3点， 使奥氏体在低的温度下进行分解，同时镍又使不锈钢中元素扩散速度降低，因而增加了过冷奥 氏体的稳定性，使C曲线右移，提高了不锈钢翻边的淬透性。并且，镍使不锈钢的共析点左移，在相同的 含碳量和冷却速度下，能获得多的珠光体。所有上述因素，都促使不锈钢。尤应指出的 是，镍不锈钢的同时，并不降低不锈钢的塑性和韧性，这是其它元素所不及的。而铬，如前所 述，一部分固溶于体素体中，基体;另一部分存在于渗碳体中，使渗碳体细化而好地 发挥相的作用，且对塑性损害很少。因此，将镍和铬联合使用，可以使不锈钢翻边具有良好的力 学性能。与相同含碳量的其它不锈钢种比较，铬镍低合金不锈钢具有强度、塑性和韧性的好配合， 它常被用于截面厚大或形状复杂的铸件。

铬镍含量的选择应根据铸件的用途、形状复杂程度和壁厚大小而定。铸件壁厚越大和热 处理时允许的冷却速度越小，则镍铬含量应越高。对铸件主要要求强度较高，则可适当提高 碳量，要求塑性较高时，则应提高含镍量。当Ni:Cr=2^x2.5时，铸件的强度和塑性可获 得好的配合，其常用成分范钒为:0.20-x-0.4% C, 0.7^-0.9%Cr, 2 %Ni。为了节约 镍，可采用Cr:Ni= 2-2.5的另一类型的铬镍低合金不锈钢，其成分范围为:0.2-0.25 % C.2.0^’2.5%Cr,]二。- 1.5%Ni，但应注意:只有碳量不大于0.25%时，铸件才能获得较高 的塑性。 铬镍低合金不锈钢的主要缺点是具有较大的回火脆性，回火后   要快冷，因而限制了它在 厚壁铸件上的应用。

为了克服这一缺点，可在铬镍不锈钢四通中加入钥或钨，这就是工业中用得 较多的ZG4OCrNiM。和ZG30CrNiMo，其成分和性能如表2-3所列。对于减轻或不锈钢四通的 回火脆性的作用而言，一份铂的作用大约等于三份钨的作用。因此在一般调质不锈钢中，加入钨 量约为0.8^1.2%，而加入钥量则为0.25.0.40%, 铬镍钥(钨)不锈钢与其它不锈钢种比较，其大的特点是具有较高的淬透性和冲击韧性。铬镍 铂不锈钢在正火空冷时即可淬透，它在正火回火后的性能可以达到其它不锈钢种淬火回火后的性能， 这对复杂大截面铸件很重要。此外，铬镍铂不锈钢的低温冲击韧性也很好，例如ZG20CrNiMo 在一60℃时，其a二值能达4 x 10sJ/m Y, 铬镍不锈钢的另一缺点是容易出现石状断口，使铸件在铸造和热处理过程中容易开裂。石状 断口是一种晶间断口，它的成因是由于氮化铝夹杂物在奥氏体晶界上析出的结果。氮化铝夹 杂物在奥氏体中的溶解度随温度的降低而降低，当铸件在1100-1200℃间缓冷时，氮化铝 夹杂物将在奥氏体晶界上析出，严重削弱晶界强度。铸件冷速愈慢，不锈钢中残留的铝和氮量愈 高，则形成的氮化铝夹杂也愈多。因此，为防止石态断口，在熔炼过程中，可用钦代替部分 铝脱氧，并尽是缩短熔炼时间，以减少不锈钢中铝、氧含量浇注后应尽量加快铸件的冷却速 度。此外，氮化铝的析出过程是可逆的，因此，用高温扩散退火，可减少晶界上氮化铝夹杂 量，在   程度上可石状断口缺陷。