De rol van stikstof in staal: Dingen die je moet weten

1. Effect van stikstof op de microstructuur en warmtebehandeling van staal

Stikstof kan, net als koolstof, oplossen in ijzer om een interstitiële vaste oplossing te vormen.

② Stikstof vergroot de grootte van de austeniet fasezone in staal, die een robuust element is voor het vormen en stabiel houden van austeniet.

De impact ervan is ongeveer 20 keer groter dan die van nikkel en het kan nikkel in staal gedeeltelijk vervangen.

Stikstof, samen met elementen zoals chroom, aluminium en vanadium, titaniumen andere stoffen die in het staaloppervlak infiltreren, kunnen zeer stabiele nitriden vormen. Deze nitriden dienen als oppervlakteverharding en versterkende elementen.

Stikstof maakt de structuur van hoogchroom en hoogchroom nikkelstaal compacter en steviger.

⑤ Een te hoog reststikstofgehalte in staal kan leiden tot macrostructurele porositeit of gaten in de structuur.

2. Effect van stikstof op de mechanische eigenschappen van staal

Stikstof heeft een versterkend effect in vaste oplossing en verbetert de hardbaarheid van staal.

② In stikstofhoudend ferritisch staal kan precipitatieharding optreden als gevolg van de vorming van ultra-microscopische nitriden tijdens het ontlaten, na snel afkoelen of langdurige blootstelling aan kamertemperatuur.

Stikstof kan ook leiden tot spanningsveroudering in staal met een laag koolstofgehalte.

Als de sterkte en hardheid van staal toeneemt, neemt de taaiheid af en de gevoeligheid voor kerfslag toe.

De broosheid van staal door stikstof is vergelijkbaar met die van fosfor en heeft een veel grotere impact dan fosfor.

Stikstof levert ook een belangrijke bijdrage aan blauwe verbrossing in staal.

③ De sterkte en slagvastheid van staal met hoog chroomgehalte en nikkelstaal met hoog chroomgehalte zijn verbeterd zonder aan plasticiteit in te boeten.

④ De kruipsterkte en breuksterkte bij hoge temperatuur van het staal zijn ook verbeterd.

3. Effect van stikstof op de fysische, chemische en technologische eigenschappen van staal

① De aanwezigheid van stikstof heeft geen substantiële invloed op de corrosiebestendigheid van roestvast staal.

② Als het stikstofgehalte meer is dan 0,16% per massa, zal de weerstand van het staal tegen oxidatie afnemen.

Stikstofhoudend staal heeft een hogere hardingssnelheid door koude vervorming.

Stikstof kan de neiging tot korrelgroei in ferrietstaal met een hoog chroomgehalte verminderen en de lascapaciteiten verbeteren.

4. Toepassing van stikstof in staal

Stikstof wordt vaak gebruikt als legeringselement in staal, met een gehalte dat meestal varieert van minder dan 0,3% (in massa) tot maximaal 0,6% in specifieke omstandigheden.

② Het wordt voornamelijk gebruikt in genitreerde gehard en getemperd staal, gewoon laaggelegeerd staal, roestvrij zuurbestendig staal en hittebestendig niet-legerend staal. Hiervan kan hittebestendig niet-krimpend staal worden gebruikt om onderdelen voor stoomturbines te produceren.