氮元素对不锈钢的性能有哪些重要影响

随着低碳、超低碳不锈钢板大量被使用，强度较差就成为使用此类不锈钢板最头疼的问题，所以对于降碳含量后如何维持或超过不锈钢板强度性能就很重要。后来人们发现氮元素被加入到不锈钢后，可提高奥氏体不锈钢的稳定性、平衡双相不锈钢中的比例，甚至在不影响不锈钢的塑性和韧性的前提下还能提高强度，有时还能部分代替不锈钢中的镍元素。

不锈钢氮元素的作用

1、对不锈钢基体组织的影响

氮元素对不锈钢的影响非常强烈。不锈钢基体中的氮元素可以替换部分镍元素、降低不锈钢内的铁素体含量，有助于稳定奥氏体，减少析出有害金属间相，甚至可免去在冷加工时出现马氏体转变。

2、对不锈钢力学性能的影响

不锈钢中氮元素对基体力学性能的影响主要体现在两方面。首先氮元素能明显提高不锈钢的强度，且不会降低不锈钢的塑韧性，这是一个很好的研究不锈钢高强高韧的方向。其次氮元素还能增强不锈钢的抗蠕变、抗疲劳、抗磨损能力。

3、对不锈钢耐蚀性能的影响

氮元素还对增加不锈钢的耐腐蚀性能有好处。主要体现提高耐晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀上面。氮元素对不锈钢抗点腐蚀、缝隙腐蚀的作用机理主要是酸消耗理论，氮形成NH4+，降低pH值,阻止阳极溶解，减缓局部酸化，这可以抑制点蚀的自催化过程。其次是界面氮的富集，氮元素在金属界面钝化膜中靠近金属一侧富集，将会影响再钝化动力学，可促进不锈钢表面迅速再钝化，从而发挥抑制点蚀的作用。另外氮与其它元素可协同发挥作用，氮元素能抑制铬、钼等元素的过钝化溶解，可在不锈钢板面的局部腐蚀过程中产生抗力更强的表层，提高不锈钢板面的耐腐蚀性能。

从上文中能够知道氮元素对不锈钢的稳定性及抗腐蚀性等起到不可或缺的作用，且由于氮元素相对镍、铬等合金元素更加便宜，未来在不锈钢领域的发展空间应是潜力无限的。