310S耐熱不銹鋼作為一種可用于航空航天及化工工業(yè)中的重要金屬原材料，而被大量用在了高溫環(huán)境中。而高溫氧化也是高溫中最關(guān)鍵的腐蝕破壞種類，所以研發(fā)可以抗高溫氧化性能的新不銹鋼材料對(duì)于提高國(guó)防意義深遠(yuǎn)。其中奧氏體耐熱不銹鋼310S屬于一種高鉻鎳奧氏體不銹鋼。

310S不銹鋼棒

下面來看下不銹鋼中鎳在不銹鋼中的作用，其實(shí)該元素要和鉻配合后才能發(fā)揮出真正的作用。首先鎳屬于優(yōu)秀的抗腐蝕元素，也是組成不銹鋼的重要合金化元素。鎳元素在不銹鋼中是生成奧氏體的重要元素，不過低碳鎳不銹鋼想要取得純奧氏體組織，鎳含量需要高達(dá)24%；并且也只有鎳含量達(dá)到27%時(shí)才能明顯改變不銹鋼材料在相應(yīng)介質(zhì)中的耐腐蝕性能。所以鎳材料不能單獨(dú)形成不銹鋼。只有當(dāng)鎳和鉻同時(shí)存在于不銹鋼成分中時(shí)，含鎳的不銹鋼才會(huì)擁有很多優(yōu)秀的性能。

正是通過以上述這些情況，鎳在不銹鋼中的作用，可以讓高鉻不銹鋼的金相組織產(chǎn)生變化，以便讓改善其耐腐蝕性能與工藝性能。

其次錳和氮元素還可以替代鉻鎳不銹鋼中的鎳元素。鉻鎳奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)盡管有很多，但現(xiàn)在因?yàn)殒嚮蜔岷辖鹋c含鎳20%之下的熱強(qiáng)鋼的大規(guī)模使用與發(fā)展，導(dǎo)致對(duì)鎳礦資源的需求量與日俱增，但鎳礦藏總量低且分布較少，所以全球范圍內(nèi)鎳供需有了矛盾。所以在鎳 的資源較少的國(guó)家和，就大量地開展了節(jié)鎳和以其他元素代鎳的科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐，在這方面研究和應(yīng)用比較多的是以錳和氮來代替不銹鋼與耐熱鋼中的鎳。

其中錳對(duì)于奧氏體不銹鋼的作用和鎳差不多。不過說得更準(zhǔn)確些，錳的作用并不是要生成奧氏體，而是其可以減小不銹鋼的臨界淬火速度，在冷卻時(shí)提高奧氏體的穩(wěn)定性，控制奧氏體組織的分解，這樣能夠讓在高溫下生成的奧氏體組織能夠保持到常溫狀態(tài)。

在增強(qiáng)不銹鋼的抗腐蝕能力方面，錳的作用并不大，比如不銹鋼中的錳含量從0至10．4%變化，也不會(huì)顯著優(yōu)化不銹鋼材料在空氣與酸中的耐腐蝕性能。這是由于錳對(duì)提高鐵基固溶體的電極電位的作用不大，生成的氧化膜的保護(hù)能力也非常小，因此盡管工業(yè)中有以錳合金化的奧氏體鋼，不過它們都不能成為不銹鋼使用。