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        氮在鋼中的作用

        發(fā)布日期:2020-09-08

        一、氮對(duì)鋼的顯微組織及熱處理的影響


        ① 氮和碳一樣可固溶于鐵,形成間隙固溶體。


        ② 氮擴(kuò)大鋼的奧氏體相區(qū),是一種很強(qiáng)的形成和穩(wěn)定奧氏體元素,其效力約是鎳的20倍,在一定限度內(nèi)可代替部分鎳用于鋼中。


        ③ 滲入鋼表面的氮與鉻、鋁、釩、鈦等元素可生成極穩(wěn)定的氮化物,成為表面硬化和強(qiáng)化元素。


        ④ 氮使高鉻和高鉻鎳鋼的組織致密堅(jiān)實(shí)。


        ⑤ 鋼中殘留氮含量過高會(huì)導(dǎo)致宏觀組織疏松或產(chǎn)生氣孔。


        二、氮對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響


        ① 氮有固溶強(qiáng)化作用,能夠提高鋼的淬透性。


        ② 含氮鐵素體鋼中,在快冷后的回火或在室溫長時(shí)間停留時(shí),由于析出超顯微氮化物,可發(fā)生沉淀硬化,氮也使低碳鋼發(fā)生應(yīng)變時(shí)效現(xiàn)象。在強(qiáng)度和硬度提高的同時(shí),鋼的韌性下降,缺口敏感性增加。氮導(dǎo)致鋼的脆性特性與磷相似,其作用遠(yuǎn)大于磷。氮也是導(dǎo)致鋼產(chǎn)生藍(lán)脆的主要原因。


        ③ 提高高鉻鋼和高鉻鎳鋼的強(qiáng)度和沖擊韌度,而塑性并不降低。


        ④ 提高鋼的蠕變強(qiáng)度和高溫持久強(qiáng)度。


        三、氮對(duì)鋼的物理、化學(xué)及工藝性能的影響


        ① 氮對(duì)不銹鋼的耐蝕性無顯著影響。


        ② 氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.16%時(shí),會(huì)使抗氧化性惡化。


        ③ 含氮鋼的冷作變形硬化率較高。


        ④ 氮可降低高鉻鐵素體鋼的晶粒長大傾向,從而改善其焊接性能。


        四、氮在鋼中的應(yīng)用


        ① 氮作為合金元素,在鋼中的含量一般小于0.3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),特殊情況下可高達(dá)0.6%。


        ② 主要應(yīng)用于滲氮調(diào)質(zhì)鋼、普通低合金鋼、不銹耐酸鋼和耐熱不起皮鋼,其中耐熱不起皮鋼可制造汽輪機(jī)的構(gòu)件。


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