氮对钢性能的影响--脉冲电极炉热导定氮仪
氮作为合金元素加入钢中,其主要作用为:a.固溶强化及时效强化;b.形成和稳定奥氏体组织;c.改善高铬和高铬镍钢的宏观组织,使之致密坚实,并提高其强度;d.用渗入法与钢表面层中的铬、铝等元素化合形成氮化物,增加钢表面层的硬度、强度、耐磨性和抗蚀性。
但是氮在一定条件下也会对钢带来不利影响,当钢中残留的氮含量较高时,会导致钢宏观组织疏松、甚至形成气泡。在热和冷加工时也会遇到困难。
氮与a铁形成间隙固溶体,随着温度的下降其溶解度也不断降低,当冷却较快时,a铁中氮来不及析出而处于过饱和状态,这样含氮的铁素体钢从高温快冷后回火或在室温中停留时间较长时,从过饱和的a固溶体中析出弥散分布的氮化物过渡相,将使钢产生时效脆性。此种时效脆性将伴随着强度和硬度的提高,使塑性和韧性显著降低。
氮还是导致钢产生蓝脆的主要原因。所谓蓝脆就是当温度在150-400°C左右时,钢的塑性、韧性显著下降,由于这一温度下钢表面呈现蓝色的氧化皮,固称为蓝脆。这是由于溶解在a铁中的氮在温度升高时迅速析出,造成了脆性。
另外氮与钢中的铬、铝、钒、钛、锆等合金形成的氮化物由于其具有很高的熔点和硬度,在热加工时不能变形,当其分布不均聚集在一起时将会对钢造成很大的危害