氮元素在钢中的作用
氮元素在钢中的作用有哪些？
一、氮对钢的显微组织及热处理的影响
①氮和碳一样可固溶于铁，形成间隙固溶体。
②氮扩大钢的奥氏体相区，是一种很强的形成和稳定奥氏体元素，其效力约是镍的0倍，在一定限度内可代替部分镍用于钢中。
③渗入钢表面的氮与铬、铝、钒、钛等元素可生成极稳定的氮化物，成为表面硬化和强化元素。
④氮使高铬和高铬镍钢的组织致密坚实。
⑤钢中残留氮含量过高会导致宏观组织疏松或产生气孔。
二、氮对钢的力学性能的影响
①氮有固溶强化作用，能够提高钢的淬透性。
②含氮铁素体钢中，在快冷后的回火或在室温长时间停留时，由于析出超显微氮化物，可发生沉淀硬化，氮也使低碳钢发生应变时效现象。在强度和硬度提高的同时，钢的韧性下降，缺口敏感性增加。氮导致钢的脆性特性与磷相似，其作用远大于磷。氮也是导致钢产生蓝脆的主要原因。
③提高高铬钢和高铬镍钢的强度和冲击韧度，而塑性并不降低。
④提高钢的蠕变强度和高温持久强度。
三、氮对钢的物理、化学及工艺性能的影响
①氮对不锈钢的耐蚀性无显著影响。
②氮的质量分数大于0.16%时，会使抗氧化性恶化。
③含氮钢的冷作变形硬化率较高。
④氮可降低高铬铁素体钢的晶粒长大倾向，从而改善其焊接性能。
四、氮在钢中的应用
①氮作为合金元素，在钢中的含量一般小于0.3%(质量分数)，特殊情况下可高达0.6%。
②主要应用于渗氮调质钢、普通低合金钢、不锈耐酸钢和耐热不起皮钢，其中耐热不起皮钢可制造汽轮机的构件。
中核集团汽轮机转子
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