不生之物：氮元素的作用

氮是高氮钢中最重要的合金化元素。氮在高氮钢中所起的作用概括起来有以下几个方面。

1.稳定奥氏体组织

氮是强奥氏体稳定化元素。钢中加入氮，可以显著提高γ相的组织稳定性，阻碍冷变形时产生马氏体，改善钢的加工硬化倾向。氮可以替代镍，减少镍的用量，节约资源。高氮钢能保持高温性能长期稳定，有利于延长部件的使用寿命。

2.强化奥氏体

氮在高氮钢中的强化作用，主要体现在固溶强化、沉淀析出强化及细化晶粒强化三个方面。氮的强化特点是使钢的强度、韧性、耐蚀性三者完美结合。氮不仅提高钢的室温强度，还能提高高温蠕变和持久强度。研究结果表明：每增加质量分数为0.10%的氮，就能够提高钢的强度60～100MPa，高氮钢的室温强度可以达到2000MPa以上（结构用材）和3000MPa以上（钢丝）。

3.提高钢的耐蚀性(www.xing528.com)

高氮钢用于耐蚀不锈钢时，在铬、钼两元素配合共存的前提下，氮能充分发挥改善钢的耐蚀性的作用。氮通过以下途径改善高氮不锈钢的耐蚀性：

1）氮及其化合物沿晶界偏聚，阻碍碳化铬的析出，改善钢的晶间腐蚀。

2）随着钢中含氮量的增加，Cr₂O₃纯化膜的致密性和稳定性增强，从而增加了钢抗腐蚀介质的能力，改善了耐蚀性。

3）氮参与微区域化学反应，中和酸离子，使微区域内腐蚀介质的pH值降低，从而改善了钢的耐蚀性。

综上所述，随着钢中含氮量的增加，钢的耐蚀性得到显著提高。高氮不锈钢的优点是具备多种耐蚀性。这一优点成为在不锈钢领域里发展高氮钢的重要依据。