首页 理论教育氮元素在生物作用中的重要性

氮元素在生物作用中的重要性

【摘要】:大部分奥氏体气阀钢均含有氮,其含量远高于其他高合金钢。氮在奥氏体气阀钢中起着重要的、其他元素难以替代的作用。氮化铬Cr2N在钢液凝固前沿形成,起到晶核作用,使奥氏体晶粒得到细化,从而提高钢的屈服强度,对减少气阀变形和延长寿命起到重要作用。

大部分奥氏体气阀钢均含有氮,其含量远高于其他高合金钢。氮在奥氏体气阀钢中起着重要的、其他元素难以替代的作用。

1.形成和稳定奥氏体

氮与碳同样是强烈形成和稳定奥氏体的元素,其能力与碳相同。氮在奥氏体气阀钢中的含量(质量分数)达到常压下最高溶解量0.60%。因此,对奥氏体的稳定性起到重要的作用。

2.强化奥氏体组织

在奥氏体气阀钢中,氮以碳氮复合化合物、氮化物和固溶形成强化气阀钢。随着钢中含氮量的增加,钢的强度、硬度、耐磨性能、耐蚀性等均得到提高;钢的塑性、韧性下降得较少。因此,氮对钢的强化作用有别于碳,不同之处主要表现在以下几点:

1)氮化物的强化机制。氮化物Cr2N主要沿晶内析出,而碳化铬Cr23 C6沿晶界析出。因此,氮在强化奥氏体时,由于Cr2N不沿晶界析出,所以对钢的塑性与韧性的影响较小。

2)细化晶粒提高钢的屈服强度。氮化铬Cr2N在钢液凝固前沿形成,起到晶核作用,使奥氏体晶粒得到细化,从而提高钢的屈服强度,对减少气阀变形和延长寿命起到重要作用。

3.增强Cr2O3保护膜的致密性和稳定性

随着钢中含氮量的增加,促进了保护膜中Cr2O3含量的增长,并提高了保护膜的致密度,强化了保护作用。提高了气阀钢的耐热腐蚀能力。