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氮對不鏽鋼管力學性能方麵的影響有多大

  氮在不鏽鋼管的作用除了替代局部重金屬鎳外,主要是在不損傷鋼的塑性和韌性的前提下,可以加強鋼的強度。目前關於氮的強化作用主要包括間隙固溶強化,晶界強化,析出強化。
  氮和碳在鋼中主要以間隙原子方式存在,但在不同的晶格中占領不同的位置。在體心立方晶格中占領四麵體間隙位置,在麵心立方晶格中占領八麵體間隙位置。由於不鏽鋼管的晶格構造為麵心立方晶格,因而氮和碳在奧氏體中主要存在於八麵體間隙位置。
  與碳相比氮原子半徑固然較小,但氮在不鏽鋼管的晶格中能夠產生很大的晶格收縮,使位錯運動的阻力增加,強度增加。在300係列不鏽鋼管中參加0.1%的氮元素,奧氏體基體畸變應力增加3.3倍,室溫強度進步約60MP~100MP。另一方麵,氮原子對位錯也有激烈的釘紮作用。這是由於氮原子與位錯的分離焓較高;再者氮原子與位錯之間也存在靜電的互相作用,由於位錯的中心由於短少自在電子,而帶正電荷,氮原子左近由於自在電子較多,帶負電荷。這使得氮原子與位錯之間發作靜電吸收作用,強化效應增加。
  氮還能夠使原子間電子交流的方向性降低,使電子在晶體構造內的散布平均,利於氮的彌散強化。此外,由於電子交流方向性降低,原子鍵合在位錯滑移過程中並未削弱或遭到毀壞,所以氮合金化後的不鏽鋼管仍具有較高的斷裂韌性。
  氮以合金元素方式參加到不鏽鋼管中時可以產生晶界強化。是由於氮會減少鋼中原子的堆垛層錯能,使鋼中位錯滑移平麵化,能阻止位錯攀移出滑移麵,增加了晶界對位錯的障礙作用。
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2020/07/28 10:41:13 16 次

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