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氮對(duì)提高不銹鋼耐蝕性的作用

更新時(shí)間:2021-06-22點(diǎn)擊次數(shù):1143

在不銹鋼的早期開(kāi)發(fā)過(guò)程中,氮可能是一種無(wú)意的合金元素。然而,AOD(氬氧脫碳)和 VOD(真空氧脫碳)等現(xiàn)代煉鋼工藝的出現(xiàn)使得其水平得以小心控制。

大約在開(kāi)發(fā)這些煉鋼工藝的同時(shí),人們知道氮與鉻和鉬一起可提高耐點(diǎn)蝕性。抗點(diǎn)蝕當(dāng)量數(shù) (PREN) 是一種有用的理論方法,可以根據(jù)化學(xué)成分來(lái)比較各種金屬的抗點(diǎn)蝕性。

*為接受的 PREN 公式版本使用鉻、鉬和氮的含量為 PREN = %Cr + 3.3x %Mo + 16x %N。PREN 數(shù)字可用于比較不同等級(jí),但不能安全地用于預(yù)測(cè)特定應(yīng)用中等級(jí)的絕對(duì)性能。由于大多數(shù)產(chǎn)品規(guī)格允許使用一系列成分,因此某些最終用戶還會(huì)最小PREN值以確保足夠的耐腐蝕性能。鑒于氮含量的影響乘以16倍,那么它具有重要的貢獻(xiàn)。

氮的確切作用仍有待充分了解。據(jù)認(rèn)為,它的存在提高了不銹鋼的表面鈍化水平,也提高了點(diǎn)腐蝕開(kāi)始后的再鈍化率。

氮也被認(rèn)為是一種奧氏體穩(wěn)定劑,因此作為鎳的低成本替代品,它本身就是一種有吸引力的元素。氮在鋼中的溶解度是有限的,因此很難*替代鎳或其他元素,盡管氮的溶解度極限隨著錳的加入而提高。

含氮合金

在雙相不銹鋼和超級(jí)雙相不銹鋼中增加了氮含量,這意味著它們可以以具有成本效益的方式分別達(dá)到 >34 和 >40 的 PREN 值。雙相鋼 2205(合金 2205、SAF 2205、1.4462、F51/F60、S31803/S32205)通常含有高達(dá) 0.2% 的氮。Ferralium 255(DIN 1.4507、S32550)、S32750(F53、DIN 1.4410、SAF2507)和S32760(F55、DIN 1.4501)的超級(jí)雙相都含有高達(dá)0.3%的氮。

Nitronic® 系列合金,尤其是Nitronic 50(XM-19、UNS S20190、DIN 1.3964)也使用增加的氮添加量來(lái)實(shí)現(xiàn) PREN >34。該等級(jí)可能含有高達(dá) 0.4% 的氮。

最近,對(duì)生產(chǎn)超高氮鋼進(jìn)行了研究,旨在以較低的成本生產(chǎn)用于醫(yī)療應(yīng)用的高強(qiáng)度和高耐腐蝕等級(jí),去除可能對(duì)某些人造成問(wèn)題的鎳含量。

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