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不銹鋼管中的碳及其合金元素對氮化的影響

氮化溫度在590-650之間氮化層組織示意圖,在氮化溫度下出現時組織為緩冷至室溫,最外層為&相,里層在590發生共析轉變,得到共析組織,共析層極易蝕顯變黑,最里層a相,緩冷時析出相;若快冷時,就無共析體的黑色層出現,而得到含氮的馬氏體組織。因為層不易蝕顯,在金相顯微鏡下很容易發現外表這一亮層.同樣具有耐腐蝕性,因此在顯微鏡下不易和s相清晰區分.大口徑不銹鋼管的氮化組織:因為實際上并不是用純鐵而是用不銹鋼或合金鋼來進行氮化的.因此需要對鋼中的碳及其合金元素對氮化的影響進一步加以說明.

鋼中所含的碳對氮的擴散速度有著較大的影響.當鐵中的含碳量有少許增加(由0.01%增至0.06%),氨的擴散速度就會有很大降低,這表明:大口徑不銹鋼管鐵的品格中有少量碳原子存在,都會使氮的擴散受阻,含碳量繼續增加,氮化層厚度便要減小,因為片狀珠光體與滲碳體的存在減少了易于溶解氮的自由鐵素體量,從而增大了氮原子的擴散路程(但并不排除滲碳體能溶氮這一事實).氮于520在鐵素體內的擴散系數隨鋼中含碳量的增加有如下的降低:含0.06%C鋼的氮擴散系數等于5.0×10-9厘米2/秒;含0.43%C鋼的氮擴散系數為1.25×10-9厘米2/秒;而含1.18%C鋼的氮擴散系數為0.514×l0-9厘米2/秒.X光分析證明:碳鋼中的£相為含碳的氮化物相,而相則系一純氮化物福,因為大口徑不銹鋼管的晶格常數不以鋼中的含碳量而變,碳素鋼中y相是氮與碳在y-Fe中的固溶體.

鋼中大部分合金元素皆能形成氮化物。目前研究過的所有過渡族金屬氮化物與氮化鐵一樣是典型的間隙相(鋁不是過渡族金屬,因而AIN不是間隙相).經研究確定氮化物依其穩定性降低的次序可排列為:TiAl的氮化物VWMoCr的氮化物的氮化物Fe的氮化物.

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