氮对钢材的影响
12cr5mont化学成分
12cr5mont化学成分12Cr5MoNT是一种常用的钢材，其化学成分对于钢材的性能具有重要影响。
下面将对12Cr5MoNT的化学成分进行详细介绍。
12Cr5MoNT钢的化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、铬(Cr)、钼(Mo)、氮(N)和铁(Fe)等元素。
其中，碳和铁是主要的元素，占据了钢材的主要部分，同时也是决定钢材性能的关键因素。
碳(C)是钢材中最主要的合金元素之一，对钢材的硬度、强度和耐磨性具有重要影响。
适量的碳可以提高钢材的硬度和强度，但过多的碳会导致钢材变脆。
12Cr5MoNT钢中的碳含量一般控制在0.08%~0.15%之间，以保证钢材具有良好的强度和韧性。
硅(Si)是一种强化元素，可以提高钢材的强度和硬度。
适量的硅可以改善钢材的耐蚀性和抗疲劳性能。
12Cr5MoNT钢中的硅含量一般在0.15%~0.35%之间。
锰(Mn)是一种强化元素，可以提高钢材的强度和韧性。
适量的锰可以改善钢材的耐磨性和抗冲击性能。
12Cr5MoNT钢中的锰含量一般在0.40%~0.70%之间。
磷(P)是一种杂质元素，会影响钢材的冷脆性和韧性。
高磷含量会导致钢材变脆，降低其强度和韧性。
因此，12Cr5MoNT钢中的磷含量需要控制在较低的水平，一般在0.025%以下。
硫(S)是一种杂质元素，会影响钢材的加工性能和焊接性能。
高硫含量会导致钢材变脆，降低其韧性和冲击性能。
因此，12Cr5MoNT钢中的硫含量也需要控制在较低的水平，一般在0.015%以下。
铬(Cr)是一种重要的合金元素，可以提高钢材的耐蚀性和抗氧化性能。
适量的铬可以形成致密的氧化膜，保护钢材不受腐蚀和氧化的影响。
12Cr5MoNT钢中的铬含量一般在1.00%~1.50%之间。
钼(Mo)是一种重要的合金元素，可以提高钢材的高温强度和耐蠕变性能。
适量的钼可以提高钢材的耐热性和耐蚀性。
12Cr5MoNT钢中的钼含量一般在0.45%~0.65%之间。
金属元素对钢材性能影响
18种金属元素对钢性能的影响1、Al（1）Al当钢中其含量小于3～5%时，是一有益的元素。
其作用是：高的抗氧化性和电阻。
①作为强烈脱氧剂加进的Al，可生成高度细碎的、超显微的氧化物，分散于钢体积中。
因而可阻止钢加热时的晶粒长大（含Al＜10%，在加热＜1200℃才有细化作用，否则其作用甚小）和改善钢的淬透性。
所以这些氧化物成为结晶的中心，而在钢冷却时又对A体分解起促进作用。
作为合金元素，有助于钢的氮化，因而可提高钢的热稳定性。
所以AlN 本身在加热时具有高稳定性，①与②都有利于减弱钢的过热倾向。
③可改善钢的抗氧化性，考虑②和③，④能提高钢的电阻，与Cr共同用于制造高电阻铬铝合金：如Cr13Al4、1Cr17Al5、1Cr25Al5。
Al使电阻增高的程度比Cr还高的多。
在Cr钢中加Al，会粗晶易脆，所以其量一般不超过5%，个别才有8～9%。
⑤对硅钢而言，Al可减少α铁心损失，降低磁感强度，与氧结合可减弱磁时效现象，但Al的氧化物会使磁性变坏。
Al（＞0.5%）也会使硅钢变脆。
（2）Al的不良影响①促进钢的石墨化，减少合金相中的碳溶浓度，所以硬度、强度降低。
②加速脱碳当Al含量增加至3～5%时，8～9%将会大大地促进钢锭的柱状结晶过程。
因此而大大增加钢的机械热加工的困难，也使钢极易脱碳。
（其热加工之所以困难是因为该合金钢锭具有粗晶结构，且其晶体的解理极弱，所以导热性低，加热时容易出现大的温度差而锻裂，甚至钢锭的去皮加工都会使其晶界氧化而破坏。
此外，它在800℃以上的高温长时间停置也极易变脆。
一般合金钢中含Al量：合金结构钢：Al=0.4～1.1% (38CrAlA、38CrMoAlA、38CrWVAlA等) 耐热不起皮钢：Al=1.1～4.5% (Cr13SiAl、Cr24Al2Si、Cr17Al4Si等) 电热合金：Al=3.5～6.5% (Cr13Al4、1Cr17Al5、Cr8Al5、0Cr17Al5等)甚至Al=8% Cr7Al7：考虑电热合金受荷不大，虽有脆性，仍可使用。
氮在钢水中的行为及工艺控制研究
山西冶金SHANXI METALLURGY Total 188No.6，2020DOI:10.16525/14-1167/tf.2020.06.17试（实）验研究总第188期2020年第6期氮在钢水中的行为及工艺控制研究晏武，付有彭，张忠福，王哲，任涛，孙海坤，李毅（日照钢铁控股集团有限公司，山东日照276800）摘要：氮元素在钢水中含量过高会导致钢材强度升高，降低钢材的韧性及塑性，严重时会影响钢材的时效性并引发“蓝脆”。
本文介绍了炼钢工序增氮及脱氮的机理，并制定了控氮措施，对转炉工序、精炼工序、RH 真空处理阶段做出了针对性的调整，钢水氮得到了有效控制。
关键词：炼钢增氮危害脱氮中图分类号：TF711文献标识码：A文章编号：1672-1152（2020）06-0041-04收稿日期：2020-07-22第一作者简介：晏武（1988—），男，硕士，毕业于安徽工业大学冶金工程专业，主要从事炼钢工艺技术相关工作。
钢中的氮是以氮化物的形式存在，它对钢质量的影响表现出双重性，氮含量高的钢种长时间放置将会变脆，这一现象称为“老化”或“时效”。
原因是钢中氮化物（Fe 4N ）的析出速度很慢，逐渐改变着钢的性能。
钢中氮含量高时，会使钢发生第一类回火脆性，即在250~450℃温度范围内，其表面发蓝，钢的强度升高，冲击韧性降低，称为“蓝脆”。
氮的存在会使铸坯产生结疤和皮下气泡，在轧制过程中产生裂纹和发纹。
氮含量增加，钢的焊接性能变坏，造成焊接热影响区脆化，降低磁导率、电导率。
对于某些钢种氮的存在对其性能有一定的益处，氮可以起到细化晶粒的作用，但由于氮元素原子半径较大，即使在真空条件下扩散速率也不是很大[1]，所以如何有效将钢水中氮去除仍是困扰炼钢工序的一个难题。
1氮对钢的影响在590℃时氮在α-Fe 中最高溶解度时约为0.1%，室温下降到0.001%以下。
对于游离氮含量高的钢，在高温下较快冷却时，铁素体将会被饱和，长时间放置，性能将变脆。
氮在钢中的作用机理
氮在钢中的作用机理氮是一种常见的合金元素，可以用于改变钢的组织和性能。
氮在钢中的作用机理主要有两个方面：氮的固溶度和氮化物的形成。
首先，氮可以在钢中溶解，形成固溶体。
氮的固溶度与钢的化学成分、温度和压力有关。
随着钢中氮含量的增加，氮的固溶度也会增加。
氮的固溶度的增加可以提高钢的强度和硬度，同时降低钢的韧性。
这是因为氮原子比铁原子更小，固溶在铁晶格中容易形成扭曲应力场，使晶体内部产生强大的相互作用力，阻碍了位错的运动，从而增强了晶体的强度和硬度。
另外，氮的固溶还可以减小钢的板条织构，改善钢的综合性能。
其次，氮在钢中还能形成氮化物。
当钢中的氮含量超过一定限度时，由于氮的固溶度的限制，不能完全固溶在钢中，而形成氮化物。
氮化物主要有两种形式：贝氏体氮化物和碳氮化物。
贝氏体氮化物主要由铁和氮组成，具有优异的硬度和耐磨性。
贝氏体氮化物可以通过热处理和控制固溶温度来改变分布和形态，从而影响钢的性能。
贝氏体氮化物的存在可以提高钢的耐磨性、提高工作硬化能力、改善钢材的弹性模量等。
碳氮化物是钢中较常见的一种氮化物形式。
碳氮化物由碳、氮和钢中的其他元素组成，具有优异的耐腐蚀性和高温强度。
碳氮化物通常以颗粒状或带状存在于钢中，可以充当障碍位错的剥离源，提高钢的韧性。
此外，碳氮化物还可以加强钢的强度和硬度，提高钢的耐久性。
总之，氮在钢中的作用机理主要包括固溶度和氮化物的形成。
通过调节钢中的氮含量和热处理条件，可以改变氮原子的分布和形态，从而影响钢的力学性能和耐蚀性能。
ni在金属中的作用
ni在金属中的作用金属是一类具有特殊性质的物质，其在人类社会中有着广泛的应用。
而金属中的元素氮(Ni)作为一种重要的合金元素，对金属的性能和特性有着重要的影响。
本文将从多个方面介绍氮在金属中的作用。
氮在金属中的存在可以显著改变金属的力学性能。
以钢铁为例，当氮元素存在于钢中时，它可以增加钢材的强度和硬度。
这是因为氮原子在晶格中占据了一定的空位，阻碍了晶体的滑移，从而提高了钢材的抗拉强度。
此外，氮元素还可以形成硬质的氮化物，如氮化铁、氮化钨等，进一步提高了金属的硬度和耐磨性。
氮在金属中的存在对金属的耐蚀性能也有重要影响。
氮元素可以与金属形成稳定的氮化物，使金属表面形成致密的氮化物膜层，从而阻止了金属与外界介质的直接接触，提高了金属的耐蚀性能。
例如，不锈钢中加入适量的氮元素可以显著提高其耐蚀性，使其在恶劣环境下依然能够保持良好的表面状态。
氮还可以改善金属的加工性能。
在金属的热加工过程中，氮元素可以与碳元素结合形成碳氮化物，稳定了晶界，阻止了晶界的移动，从而抑制了晶粒的长大，细化了晶粒尺寸，提高了金属的塑性和韧性。
因此，适量的氮元素可以显著提高金属的加工性能，使其更容易进行成型和加工。
氮元素还可以改善金属的热处理性能。
热处理是金属加工中的重要工艺，通过控制金属的加热和冷却过程，可以改变金属的组织结构和性能。
氮元素可以与金属中的其他元素形成稳定的氮化物相，使金属的晶体结构发生改变，进而改变了金属的硬度、强度、韧性等性能。
例如，当不锈钢中的氮元素含量适当时，可以在热处理过程中形成氮化物相，显著提高材料的硬度和强度。
氮在金属中的存在对金属的性能和特性有着重要的影响。
它可以提高金属的力学性能、耐蚀性能、加工性能和热处理性能。
因此，在金属材料的设计和应用中，需要充分考虑氮元素的添加和控制，以实现所需的性能和特性。
热处理中渗氮的作用
热处理中渗氮的作用
热处理中渗氮的作用
热处理是将钢材加热至一定温度，然后通过控制冷却速度和温度，改变其微观结构和力学性能的一种加工工艺。
渗氮技术是其中比较常用的一种，其主要作用是通过将氨气或氮化物加入钢材表面或内部，使其表面硬度和内部的强度得到提高。
渗氮的过程主要包括三个步骤：氮源的扩散，氮化物的生成和扩散。
其中，氮源可以是氨气、氮化物或者钾氰化物等，在高温下，氮源会被分解，形成充满活性的氮化物分子，并迅速地渗透进入钢体之中。
渗氮对钢材的主要作用有以下三个方面：
1.提高钢材的硬度
渗氮后，氮原子会取代铁中的一些位置，形成一定比例的氮化铁（Fe2N、Fe3N等），使得钢材的硬度得到提高。
研究表明，渗氮对热处理的钢材硬度提高比冷加工还要显著，是最常见的热处理中的渗透过程。
随着渗透深度的不断加深，硬度也会不断提高。
2.提高钢材的抗磨性
渗氮后的钢材硬度提高，其抗磨性能也会得到明显的提高。
由于氮原子的加入，使得钢材的摩擦系数和磨损率都显著降低，因此渗氮的应用范围日益扩大。
这种钢可用于制造刀具、轴、齿轮、钻头等。
3.提高钢材的抗腐蚀性
渗氮后的钢材表面会形成一层致密的氮化层，能够防止腐蚀介质侵蚀，提高钢材的抗腐蚀性能。
这种钢材可用于海洋工程、化学设备和高温高压环境下使用的零件。
总之，渗氮技术是一种非常实用的热处理加工技术，具有广泛应用的前景。
它可以提高钢材的硬度、抗磨性和抗腐蚀性，改善钢材的力学性能和使用寿命，广泛应用于冶金、机械、能源、化工等领域。
2205双相钢中氮元素作用
2205双相钢中氮元素作用
在双相钢中，氮元素的作用主要有以下几个方面：
1. 强化作用：氮元素可以在钢中形成弥散的氮化物，增加钢的强度和硬度。
同时，氮元素也可以提高钢的冲击韧性。
2. 优化相变组织：氮元素可以巩固奥氏体晶粒，防止其在冷却过程中变粗，从而在奥氏体转变为铁素体时，有利于生成更细小的铁素体晶粒，提高双相钢的强度和塑性。
3. 改善耐腐蚀性能：氮元素能够与钢中的铬元素结合形成铬氮化物，增强钢材的耐腐蚀能力，尤其是耐点蚀和耐晶间腐蚀能力。
4. 抑制析出碳化物：氮元素可以与钢中的碳元素结合形成氮化碳，降低碳元素的活性，减少碳化物的析出，有利于提高钢的韧性和韧化处理效果。
需要注意的是，氮元素对钢的影响是复杂的，过高的氮含量可能会导致气孔形成和断裂倾向的增加，因此在双相钢的制备过程中需要控制好氮元素的含量。
38crmoal氮化硬度
38crmoal氮化硬度
38CrMoAl是一种常见的钢材，具有良好的机械性能和耐磨性。
然而，仅仅依靠其本身的性能往往难以满足各种使用要求。
因此，研究改进其性能的方法具有重要的意义。
氮化是一种有效的表面处理方法，可以显著提高钢材的硬度、耐磨性和疲劳强度。
氮化是在高温（500-600℃）下进行的，将氨气通过加热的钢材表面，使氮原子渗透进入钢材表面，与钢中的铁形成氮化物。
氮化后的钢材表面形成了一层硬度高、磨损小的氮化层，可以有效地提高钢材的使用寿命和工作效率。
38CrMoAl氮化后的硬度可以达到1000-1200HV，与未经氮化的38CrMoAl相比，硬度提高了2-3倍。
这么大的硬度提高不仅可以提高其耐磨性和抗疲劳强度，还可以扩大其应用范围。
例如，在模具制造、汽车制造、机械制造等领域，氮化后的38CrMoAl钢材可以用于制造高负荷、高磨损的零部件，如齿轮、轴承、导轨等。
除了硬度提高外，氮化还可以改善38CrMoAl的表面润滑性能和耐腐蚀性能。
在氮化过程中，钢材表面会形成一层致密的氮化物层，可以防止外部介质的侵蚀和损伤，从而提高钢材的耐腐蚀性能。
同时，氮化层的摩擦系数较低，能够减少零部件的磨损，提高润滑性能。
总之，38CrMoAl氮化是一种有效的表面处理方法，可以显著提高钢材的硬度、耐磨性和疲劳强度。
氮化后的38CrMoAl钢材可以用于制造高负荷、高磨损的零部件，并且具有良好的润滑性能和耐腐蚀性能。
在未来的钢材制造和表面处理中，氮化技术将会得到更广泛的
应用。
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N元素1、铁素体溶解氮的能力很低。
当钢中溶有过饱和的氮，在放置较长一段时间后或随后在200～300℃加热就会发生氮以氮化物形式的析出，并使钢的硬度、强度提高，塑性下降，发生时效。
钢液中加入Al、Ti或V进行固氮处理，使氮固定在AlN、TiN或VN中，可消除时效倾向时效倾向。
2、氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
3、氮的有益作用：1）N亦是强烈的A体形成元素，在这点上它与Ni相似，比Ni作用强27倍，特别在不锈钢中得到广泛注意。
它有可能是代替Ni的重要元素之一，特别与Ni其同作用，稳定A体效果更好，尤利代Ni。
）还可在复杂的体钢中借氮化物的析出而产生弥散硬化因此可在无显著成绩脆性的情况下提高它的热强性2）N还可在复杂的A体钢中借氮化物的析出而产生弥散硬化。
因此，可在无显著成绩脆性的情况下提高它的热强性。
3）N能提高高铬钢，特别是含V的的高铬工具钢的热硬性。
N能使这些钢的二次硬度的回火温度的间段增大，并使此间段向更高温方面移动，所以可得到较好的综合性能，在高铬钢中N还能改善其热加工性能。
4）N在铁素体中可促使A体形成，由于γ相的出现，可减小晶粒粗化倾向，所以可改善钢的韧性和焊接性能。
5）N对磁钢的影响较大：如当N溶解在钢中的固溶体状态存在时会使矫顽力稍增而磁导率降低，当形成AlN、FeN等非金属夹杂影响对钢的影响较大如当溶解在钢中的固溶体状态存在时会使矫顽力稍增而导率降低当形成等非属夹杂影响就加剧。
N还是引起硅钢片磁时效的主要因素之一。
一般说一定数量的夹杂对得到取向组织是有益的。
所以它可阻碍位向不适合的晶粒生长。
从而使取向合适的晶粒加速成长。
N 对取向冷轧变压的质量也有很大影响，过多或过少的含N量都不易使N量使冷轧硅钢片获得大晶粒和高磁性。
适宜的含量是N =0.01～0.1%或更低至0.001%，但要获得更好磁性，最好能在热处理后将冷轧硅钢片中残留N除去。
6）钢的表面渗N，可使它得到高的表面硬度（RC70）500～600℃中进行和耐磨性，高的疲劳极限和抗蚀性（600～700℃中进行）。
7）铬锰钢中加入035～045%以上的N即可得单一的A体组织7）铬锰钢中加入0.35～0.45%以上的N即可得单的A体组织。