合金元素及凝固模式对含氮不锈钢氮含量的影响
时间：2014-11-25 09:00 来源：钢铁资讯 作者：admin 点击：次
在不锈钢中氮既是奥氏体稳定化及固溶强化元素，同时也改善不锈钢低温塑性、韧性及耐腐蚀性能，特别是耐局部腐蚀，如耐晶间腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀。很多研究结果表明，氮在液相和固相中的溶解度不同，在奥氏体相中的溶解度高于液相和铁素体相，在铁素体相中溶解度最低。由于铸锭中氮含量是过程量而非状态量，其数值受过程变化的影响，因此从钢液到凝固结束所发生的相变经历对于铸锭中氮含量影响很大。不同的相变经历导致氮在凝固过程中的溢出量不同，因此若要准确预测铸锭中氮含量，需要考虑凝固过程对氮气溢出的影响。
北京科技大学的学者通过冶炼实验研究Mn、Cr和Ni对不锈钢凝固模式及铸锭氮含量的影响，探讨影响氮含量的关键因素，并分析合金元素对钢液与铸锭中氮含量影响的相互作用系数的区别。实验结果表明，影响氮含量的因素主要为钢液中氮的溶解度和不锈钢的凝固模式。增加钢液中氮的溶解度"改变凝固模式由F→FA→AF→A时，不锈钢的溶氮能力提高，氮气的溢出量减少，氮含量增加。 随Mn含量增加，铸锭中氮含量线性增加，而随Cr和Ni含量增加，氮含量的变化均存在三个特征阶段。分析认为：Mn含量变化不改变凝固模式，相互作用系数ENMn为-0.0286，与钢液中相近; 而随Cr和Ni含量增加，凝固模式分别依次经历F→FA→AF→A和FA→AF→A模式，相互作用系数ENCr和ENNi非定值，分别为ENCr=-0.046和-0.011和 ENNi=-0.011和0.033。
