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氮在含氮不锈钢中的作用添加时间:2020-05-24

氮是一种能在钢中强烈形成(膨胀)奥氏体并稳定奥氏体结构的元素。它通常作为有益元素添加在某些钢中,可以显著改善钢的机械性能和耐腐蚀性。作为合金元素,氮被广泛用于不锈钢中以获得单一奥氏体结构,从而减少和替代相对昂贵和稀缺的镍元素,降低不锈钢的生产成本,其效果远远高于镍。虽然氮稳定奥氏体的能力不如碳,而且氮比碳更有优势,但碳易在晶间产生脆性碳化物,导致脆性增加和材料耐腐蚀性降低,而氮可以避免这些问题,所以氮比碳更合适。

不锈钢中的镍和钼可以提高钢的韧性和屈服强度,但是为了提高耐腐蚀性,碳的量应该尽可能减少,因为析出的碳化物容易引起晶间腐蚀。氮的加入也弥补了这一不足。添加锰、铬和钼可以提高氮在钢中的溶解度。室温下,高氮钢不锈钢无缝钢管在氮气影响下的屈服强度随着氮气含量的增加而明显提高,而断裂韧性受氮气影响不大。此外,氮的加入可以提高钢的抗蠕变性,并且这种高氮奥氏体不锈钢的抗蠕变性随着氮含量的增加而增加。

氮的加入还将提高不锈钢的加工硬化能力、抗疲劳性和耐磨性。然而,由于氮的加入,也有不利影响。特别是低温韧性,许多文献报道高氮钢在低温下会发生脆性断裂,而普通不锈钢中只有铁素体不锈钢在低温下会发生脆性断裂。因此,304yzc亚洲城老虎机手机版在制备和使用该钢种时应注意合理的含氮量,特别是高氮钢的含氮量应在低温使用条件下严格控制。

不锈钢中添加氮可以提高不锈钢的抗点蚀性和抗缝隙腐蚀能力,这主要与钢表面形成的钝化膜的性能有关。氮气可以提高高氮钢的耐蚀性,尤其是局部耐蚀性。此外,氦也有利于钢的缝隙腐蚀和应力腐蚀。


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