氮對鋼的性能影響

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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(shí)間放置，性能將變脆，這一現(xiàn)象稱為“老化”或“時(shí)效”。鋼中氮含量高，會增加鋼的時(shí)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(shí)效性，若鋼中磷含量高會加劇氮的危害。

(2)鋼中氮含量高時(shí)，在加熱至250～450℃的溫度范圍時(shí)，其表面發(fā)藍(lán)，鋼的強(qiáng)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(shí)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(shí)，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。