世界上發(fā)達(dá)的鋼鐵工業(yè)國(guó)家都經(jīng)歷了同樣的發(fā)展歷程。即先是粗鋼在量上按年份絕對(duì)增長(zhǎng)，到達(dá)一定高峰后調(diào)整結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而追求品種質(zhì)量。當(dāng)品種質(zhì)量占據(jù)市場(chǎng)的絕對(duì)份額后，由于激烈的競(jìng)爭(zhēng)，相繼在高附加值的精品上下功夫。人們?cè)?0世紀(jì)50年代前，主要致力于脫磷、脫硫、脫氧。隨現(xiàn)代鐵水預(yù)處理技術(shù)的發(fā)展，“三脫”（脫磷、脫硫、脫硅）在生產(chǎn)上已實(shí)現(xiàn)了最經(jīng)濟(jì)成本。人們可以把普通鋼的硫磷比一般標(biāo)準(zhǔn) ≯0. 040 %再降至更低的水平。這樣磷、硫的危害在下降的同時(shí)，氫、氮、氧對(duì)鋼的危害則愈加顯露出來(lái)。鋼中氫的致裂，氮的發(fā)脆，全氧與鋼中夾雜物的緊密關(guān)系，在分析鋼的缺陷時(shí)已形成了共識(shí)。20世紀(jì)50年代后，人們著手深入研究對(duì)鋼的脫氫、脫氮、脫氧。到目前為止從某種意義上講，對(duì)氫、氮、氧的控制和要求，即反映出整條工藝路線的綜合水平又反映出一個(gè)工廠所能生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品檔次的高低。
鋼中氮的危害
隨著煉鋼技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，國(guó)內(nèi)外鋼廠對(duì)鋼的氮含量控制要求也越來(lái)越嚴(yán)格，除耐熱及不銹鋼外，在絕大多數(shù)鋼中，氮被視為一種有害元素。雖然鋼中殘留氮很少，但對(duì)鋼的力學(xué)性能卻有顯著的影響。眾所周知，一般情況下氮的危害主要表現(xiàn)在: Fe4N的析出導(dǎo)致鋼的時(shí)效性和藍(lán)脆，降低鋼的韌性和塑性;與鋼中鈦、鋁等元素形成帶棱角而性脆的夾雜物，不利于鋼的冷熱變形加工；當(dāng)鋼中殘留氮較高，會(huì)導(dǎo)致鋼宏觀組織疏松甚至形成氣泡；鋼中氮還降低鋼的焊接性能、電導(dǎo)率、導(dǎo)磁率等；鋼中氮含量偏高也會(huì)使鑄坯開(kāi)裂。因此，必須采取有效措施降低鋼中氮含量，特別是高級(jí)別鋼種的氮控制尤顯重要。
由于氮在大多數(shù)情況下對(duì)鋼的質(zhì)量起有害的作用，當(dāng)?shù)砍^(guò)100ppm時(shí)，在連鑄坯中容易產(chǎn)生氣孔。另外氮還易與 Ti、V等生成脆性氮化物，當(dāng)鋼板焊接時(shí)，降低母材中的氮含量是提高鋼的焊接性能的唯一辦法。
為防止SWRH82B 因氮含量高在長(zhǎng)時(shí)間的使用中以Fe4N 形式析出，使強(qiáng)度和硬度升高，而塑性、韌性下降，因此必須控制氮含量。
鋼中氮的來(lái)源
在常壓下進(jìn)行鋼的冶煉，氣體除鐵水中已溶解的外，還可以通過(guò)各種原輔料及爐氣進(jìn)入鋼液。當(dāng)進(jìn)入鋼中的氣體量超過(guò)冶煉過(guò)程脫碳沸騰的脫氣量時(shí)，鋼中氣體的含量就增加。
氮?dú)庠跔t氣中的分壓力很高，大氣中氮的分壓力大體保持在 7.8×104Pa。因此鋼中的氮主要是鋼水裸露過(guò)程中吸入并溶解的。電爐煉鋼，包括二次精煉的電弧加熱，加速了氣體的解離，故[N]含量偏高；平爐冶煉時(shí)間長(zhǎng)增加了氮含量；轉(zhuǎn)爐復(fù)吹控制不當(dāng)，氮?dú)迩袚Q不及時(shí)也會(huì)增加氮的含量；鐵合金、 廢鋼鐵和渣料中的氮也會(huì)隨爐料帶入鋼水。
某些原材料（如石油焦含ω(N)=1%）帶人大量的氮，精煉電弧區(qū)增氮嚴(yán)重；脫氧鋼液與大氣接觸時(shí)吸氮；氮在鋼中的擴(kuò)散能力差；鋼液中氧、硫的存在阻礙著氮的去除等等。其中，原材ω(N)高和大氣吸氮是脫氮難的工藝因素，氮擴(kuò)散能力差及氧、硫的阻礙作用是脫氮難的內(nèi)在因素。
由此可見(jiàn)，鋼中氮的來(lái)源非常廣泛，除了鐵水、廢鋼、鐵合金、造渣料等原料帶入外，在冶煉工藝的整個(gè)階段都可能由于二次加熱、冶煉時(shí)間延長(zhǎng)和操作不當(dāng)?shù)仍斐稍龅?，因此氮的控制也要著眼于整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)地控制。
——本文摘自文獻(xiàn)綜述
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