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氮对钢性能的影响
发布时间:2016-01-24 浏览量:8234

钢中氮主要来自铁水、炉膛的炉气和与钢水接触的空气。

氮在钢中是以氮化物的形式存在,因而对钢质量的影响不完全有害,也有有益的一面。

(1)氮含量高的钢长时间放置,性能将变脆,这一现象称为“老化”或“时效”。钢中氮含量高,会增加钢的时效性。钢中氮化物扩散析出速度很慢,是逐渐改变着钢的性能。氮化物析出还会引起金属晶格扭曲而产生很大的内应力,从而恶化了钢的塑性和冲击韧性,使钢变脆;氮使低碳钢产生的脆性与磷的危害相似,但比磷严重;磷造成钢的冷脆性,不产生时效性,若钢中磷含量高会加剧氮的危害。

(2)钢中氮含量高时,在加热至250~450℃的温度范围时,其表面发蓝,钢的强度升高,冲击韧性降低,称为“蓝脆”。

(3)钢中氮含量的增加,钢的焊接性能变坏。

(4)钢中加入适量的Al,可生成稳定的AlN,能够限制Fe4N的生成和析出,不仅改善了钢的时效性,还可以阻止奥氏体晶粒的长大。

(5)氮可以作为合金元素起到细化晶粒的作用。在冶炼铬钢、镍铬系钢或铬锰系等高合金钢时,加入适量的氮,能够改善钢的塑性和高温可加工性。氮还可以提高钢的奥氏体的稳定性,w[N]=0.15%~0.20%,可使lCrl8Ni9型

不锈钢完全形成奥氏体组织。

在炼钢生产中,针对不同钢种控制氮含量。一般情况下,是力求降低钢中氮含量。为此,应采用合理的冶炼工艺,提高终点控制的命中率,尽量避免后吹,控制好钢水温度和成分,严格出钢脱氧合金化操作,采用钢包与包盖密封的精炼工艺,实施全程保护浇注并选用性能良好的保护渣等措施,以降低钢中氮含量。

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