1. Mekanisme Inti Pengaruh Nikel terhadap Ketangguhan-Suhu Rendah
Modifikasi Mikrostruktur: Mempromosikan Formasi Ferit-Bainit
Nikel adalah bahan yang kuatpenstabil austenityang menunda transformasi struktur mikro austenit menjadi rapuh (misalnya martensit, perlit kasar) selama pendinginan. Sebaliknya, hal tersebut mendorong terbentuknya aferit yang halus dan ulet-matriks bainit-struktur mikro utama untuk-ketangguhan suhu rendah yang baik. Struktur berbutir halus-ini mengurangi kemungkinan terjadinya retak dan penyebarannya pada suhu rendah.Penguatan Ferit Solusi Padat
Atom nikel larut secara merata dalam matriks ferit, meningkatkan ketangguhannya tanpa pengerasan yang berlebihan (tidak seperti karbon atau mangan). Hal ini mengurangi bajasuhu transisi ulet-ke-rapuh (DBTT)-metrik penting untuk-kinerja suhu rendah-yang berarti ASTM A588 Kelas B tetap ulet dan tahan terhadap patah getas pada suhu serendah-40 derajat (-40 derajat F)(untuk Grade B dengan kandungan nikel optimal).Meningkatkan Ketangguhan Batas Butir
Nikel sedikit terpisah pada batas butir, sehingga mengurangi kerapuhan fase batas butir (misalnya, sementit) dan mencegah retak antar butir- yang merupakan modus kegagalan yang umum terjadi pada baja yang tahan cuaca pada suhu rendah.
2. Dampak Kandungan Nikel yang Melampaui Batasan Standar
Di bawah 0,50% Ni: Stabilisasi austenit yang tidak memadai menyebabkan pembentukan struktur mikro yang lebih kasar dan rapuh (misalnya perlit). DBTT meningkat, dan baja mungkin mengalami patah getas pada suhu di atas -20 derajat (-4 derajat F).
Di atas 1,50% Ni: Meskipun ketangguhan mungkin sedikit meningkat, kelebihan nikel akan meningkatkan biaya produksi dan dapat mengurangi kemampuan pembentukan patina-baja (sifat utama baja terhadap pelapukan) dengan mengubah keseimbangan paduan dengan tembaga (Cu) dan kromium (Cr).
3. Sinergi dengan Unsur Paduan Lainnya
Tembaga meningkatkan pembentukan patina dan melengkapi penguatan larutan padat nikel.
Chromium menyempurnakan struktur mikro dan meningkatkan stabilitas kimia matriks ferit, mendukung efek penurunan DBTT-nikel.
