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氮對鋼的性能影響

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發(fā)表于 2024-7-1 15:19:54 | 只看該作者 |正序瀏覽 |閱讀模式

氮在鋼中是以氮化物的形式存在,因而對鋼質(zhì)量的影響不完全有害,也有有益的一面。

(1)氮含量高的鋼長時間放置,性能將變脆,這一現(xiàn)象稱為“老化”或“時效”。鋼中氮含量高,會增加鋼的時效性。鋼中氮化物擴(kuò)散析出速度很慢,是逐漸改變著鋼的性能。氮化物析出還會引起金屬晶格扭曲而產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,從而惡化了鋼的塑性和沖擊韌性,使鋼變脆;氮使低碳鋼產(chǎn)生的脆性與磷的危害相似,但比磷嚴(yán)重;磷造成鋼的冷脆性,不產(chǎn)生時效性,若鋼中磷含量高會加劇氮的危害。

(2)鋼中氮含量高時,在加熱至250~450℃的溫度范圍時,其表面發(fā)藍(lán),鋼的強度升高,沖擊韌性降低,稱為“藍(lán)脆”。

(3)鋼中氮含量的增加,鋼的焊接性能變壞。

(4)鋼中加入適量的Al,可生成穩(wěn)定的AlN,能夠限制Fe4N的生成和析出,不僅改善了鋼的時效性,還可以阻止奧氏體晶粒的長大。

(5)氮可以作為合金元素起到細(xì)化晶粒的作用。在冶煉鉻鋼、鎳鉻系鋼或鉻錳系等高合金鋼時,加入適量的氮,能夠改善鋼的塑性和高溫可加工性。氮還可以提高鋼的奧氏體的穩(wěn)定性,w[N]=0.15%~0.20%,可使lCrl8Ni9型不銹鋼完全形成奧氏體組織。


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