氮、氢对钢铁产品的危害或作用

氮不能一概而论的归结为有害气体元素,因为有些特种钢是有目的的加入氮。 所有的钢均含有氮,其存在量取决于钢的生产方法,合金元素的种类、数量及其加入方式,钢的浇铸方法,以及是否有目的的加入氮。 有些牌号的不锈钢,适当增加N 的含量,可以减少Cr 的使用量,Cr 相对很贵,此方法可以有效降低成本。 钢铁中的氮大部分是呈金属氮化物的形态。 例如:在存放一些时间后,钢发生应变时效,就不能被深冲加工(比如深冲加工为汽车保护板),因为钢会出现撕裂,不能沿各个方向被均匀地拉伸。 这是由于晶粒大以及Fe4N 沉积在晶粒界面上造成的。 再如:在不锈钢中,晶粒界面上形成氮化铬(Cr2N)会耗尽界面上含有的铬,并引起所谓的粒间腐蚀现象。 加入钛,优先形成氮化钛,就能防止这种有害的影响。

氢的危害,当钢中氢含量大于2×10-6时,氢在所谓“鳞片剥落”现象中起重要作用。 在滚轧和锻造 后的冷却过程中出现内裂和断裂现象时,这种剥落现象一般更加明显,而且在大的断面或者高碳钢中更经常发现这种现象。 由于内应力的存在,这种缺陷会造成发动机使用过程中大转子发生崩裂。 铸铁中氢大于2×10-6时,容易出现孔隙或一般的多孔性,这种氢造成的多孔性将造成铁的脆化。 “氢脆”主要出现在马氏体钢中,在铁氧体钢中不十分突出,而在奥氏体钢中实际上尚不清楚。另外,氢脆一般与硬度和含碳量一起增加。