鎳在310s不銹鋼板中的作用是在與鉻配合后才發揮出來的。
鎳是優良的耐腐蝕材料,也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素,但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織,含鎳量要達到24%;而只有含鎳27%時才使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變。所以鎳不能單獨構成310s不銹鋼板。但是鎳與鉻同時存在于310s不銹鋼板中時,含鎳的310s不銹鋼板卻具有許多可貴的性能。。
基于上面的情況可知,鎳作為合金元素在310s不銹鋼板中的作用,在于它使高鉻鋼的組織發生變化,從而使310s不銹鋼板的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。。
錳和氮可以代替鉻鎳310s不銹鋼板中鎳。
鉻鎳奧氏體鋼的優點雖然很多,但近幾十年來由于鎳基耐熱合金與含鎳20%以下的熱強鋼的大量發展與應用,以及化學工業日益發展對310s不銹鋼板的需要量越來越大,而鎳的礦藏量較少且又集中分布在少數地區,訂做不銹鋼,因此在世界范圍內出現了鎳在供和需方面的矛盾。所以在310s不銹鋼板與許多其他合金領域(如大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等)中,特別是鎳的資源比較缺乏的國家,廣泛地開展了節鎳和以其他元素代鎳的科學研究與生產實踐,在這方面研究和應用比較多的是以錳和氮來代替310s不銹鋼板與耐熱鋼中的鎳。。
錳對于奧氏體的作用與鎳相似。但說得確切一些,錳的作用不在于形成奧氏體,而是在于它降低鋼的臨界淬火速度,在冷卻時增加奧氏體的穩定性,抑制奧氏體的分解,使高溫下形成的奧氏體得以保持到常溫。在提高鋼的耐腐蝕性能方面,錳的作用不大,如鋼中的含錳量從0到10.4%變化,也不使鋼在空氣與酸中的耐腐蝕性能發生明顯的改變。這是因為錳對提高鐵基固溶體的電極電位的作用不大,形成的氧化膜的防護作用也很低,所以工業上雖有以錳合金化的奧氏體鋼(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等),但它們不能作為310s不銹鋼板使用。。
錳在鋼中穩定奧氏體的作用約為鎳的二分之一,即2%的氮在鋼中的作用也是穩定奧氏體,并且作用的程度比鎳還要大。例如,欲使含18%鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組織,以錳和氮代鎳的低鎳310s不銹鋼板與元鎳的鉻錳氮不誘鋼,目前已在工業中獲得應用,有的已成功地代替了經典的18-8鉻鎳310s不銹鋼板。。
310s不銹鋼板中加鈦或鈮是為了防止晶間腐蝕。
鉬和銅可以提高某些310s不銹鋼板的耐腐蝕性能。
其他元素對310s不銹鋼板的性能和組織的影響。
以上主要的幾種元素對310s不銹鋼板的性能和組織的影響,除這些元素對310s不銹鋼板性能與組織影響較大的元素以外,310s不銹鋼板中還含有一些其他的元素。有的是和一般鋼一樣為常存雜質元素,如硅、硫、磷等,也有的是為了某些特定的目的而加入的,如鈷、硼、硒、稀土元素等。從310s不銹鋼板的耐腐蝕性能這一主要性質來說,這些元素相對于已討論的幾種元素,都是非主要方面的,雖然如此,但也不能完全忽略,因為它們對310s不銹鋼板的性能與組織同樣也發生影響。