氮在不銹鋼耐腐蝕性能方面的作用有哪些

  氮加入奧氏體不銹鋼中，可以提高其耐局部腐蝕的性能，包括耐點(diǎn)蝕、晶間腐蝕縫隙腐蝕等。浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，超級高氮奧氏體不銹鋼的耐局部腐蝕的能力與鎳基合金幾乎一致。除此之外，氮對不銹鋼的磁性和熱膨脹性有有利作用。氮與鉬的協(xié)同作用能顯著的提高奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能，與其他元素（錳、鉻、釩、鈮、鈦等）作用，可以改善鋼的多種性能：提高強(qiáng)度、韌性、蠕變抗力等。但在氮可以提高奧氏體不銹鋼耐腐蝕的機(jī)理方面尚未達(dá)成共識，有研究認(rèn)為氮在鋼中分解形成銨根離子，按根離子的形成消耗了溶液中的氫離子，使腐蝕區(qū)域PH值升高，腐蝕環(huán)境得到改善。也有研究發(fā)現(xiàn)鋼在鈍化之后，氮富集在鈍化膜下面，阻止了鈍化膜破損基底層的溶解。浙江至德鋼業(yè)有限公司認(rèn)為，氮在腐蝕過程中生成硝酸鹽，可以提高鋼的耐點(diǎn)蝕能力。

 對于奧氏體不銹鋼而言，敏化態(tài)晶間腐蝕十分常見，M₂₃C₆在晶界析出導(dǎo)致晶界貧鉻，氮的加入抑制了碳化物的沉淀析出，防止貧鉻區(qū)產(chǎn)生，也有觀點(diǎn)認(rèn)為氮的加入可以抑制一些雜質(zhì)元素在晶界偏聚，提高了非敏化態(tài)耐晶間腐蝕能力。

 氮元素穩(wěn)定奧氏體的能力約為鎳元素的30倍，與碳相比，氮分布更均勻。氮原子與鐵、鉻等金屬原子的結(jié)合能大于碳原子，所以氮原子的排異性更強(qiáng)，氮在原子周圍占據(jù)位置的幾率相差不大，均勻分布，氮的合金化使奧氏體穩(wěn)定性更強(qiáng)。

 奧氏體不銹鋼的析出相與合金成分、時效時間都有關(guān)。至德鋼業(yè)技術(shù)研究人員發(fā)現(xiàn)，氮的加入使得鋼中第二相的析出更加復(fù)雜，但對于氮化物的析出機(jī)理并沒有得出定論。在這種研究背景下，浙江至德鋼業(yè)有限公司在201奧氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上，增加了錳含量，降低了鎳含量，設(shè)計了三種不同氮含量的奧氏體不銹鋼，暫稱之為200A奧氏體不銹鋼。通過電化學(xué)、化學(xué)浸泡等方法來測試不同氮含量的200A奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能。模擬其在高溫使用環(huán)境下可能遇到的敏化現(xiàn)象，進(jìn)而研究不同氮含量的200系奧氏體不銹鋼的敏化機(jī)理。