氮、氫對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的危害或作用

氮不能一概而論的歸結(jié)為有害氣體元素,因?yàn)橛行┨胤N鋼是有目的的加入氮。 所有的鋼均含有氮,其存在量取決于鋼的生產(chǎn)方法,合金元素的種類、數(shù)量及其加入方式,鋼的澆鑄方法,以及是否有目的的加入氮。 有些牌號(hào)的不銹鋼,適當(dāng)增加N 的含量,可以減少Cr 的使用量,Cr 相對(duì)很貴,此方法可以有效降低成本。 鋼鐵中的氮大部分是呈金屬氮化物的形態(tài)。 例如:在存放一些時(shí)間后,鋼發(fā)生應(yīng)變時(shí)效,就不能被深沖加工(比如深沖加工為汽車保護(hù)板),因?yàn)殇摃?huì)出現(xiàn)撕裂,不能沿各個(gè)方向被均勻地拉伸。 這是由于晶粒大以及Fe4N 沉積在晶粒界面上造成的。 再如:在不銹鋼中,晶粒界面上形成氮化鉻(Cr2N)會(huì)耗盡界面上含有的鉻,并引起所謂的粒間腐蝕現(xiàn)象。 加入鈦,優(yōu)先形成氮化鈦,就能防止這種有害的影響。

氫的危害,當(dāng)鋼中氫含量大于2×10-6時(shí),氫在所謂“鱗片剝落”現(xiàn)象中起重要作用。 在滾軋和鍛造 后的冷卻過程中出現(xiàn)內(nèi)裂和斷裂現(xiàn)象時(shí),這種剝落現(xiàn)象一般更加明顯,而且在大的斷面或者高碳鋼中更經(jīng)常發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。 由于內(nèi)應(yīng)力的存在,這種缺陷會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)使用過程中大轉(zhuǎn)子發(fā)生崩裂。 鑄鐵中氫大于2×10-6時(shí),容易出現(xiàn)孔隙或一般的多孔性,這種氫造成的多孔性將造成鐵的脆化。 “氫脆”主要出現(xiàn)在馬氏體鋼中,在鐵氧體鋼中不十分突出,而在奧氏體鋼中實(shí)際上尚不清楚。另外,氫脆一般與硬度和含碳量一起增加。