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氮对钢的性能影响

创建时间：2008-08-02

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。