АЗОТИСТЫЕ И ВЫСОКОАЗОТИСТЫЕ СТАЛИ. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СВОЙСТВА

Abstract

Давление азота при выплавке может быть основой для наиболее общей классификации сталей, легированных азотом.  Азотистые это стали, производимые при нормальном давлении, высокоазотистые это стали, производимые при давлении выше атмосферного  в специальных агрегатах. Азот, как и углерод,  также упрочняет аустенит, но повышает термическую стабильность аустенита, имеет меньшие размеры ионов и большую растворимость в γ- и -фазах. Результатом является меньший размер нитридов, меньшая поверхностная энергия и их больший упрочняющий эффект и возможность одновременного повышения прочности и коррозионной стойкости аустенита. В статье рассмотрены механизм влияния азота на свойства стали, термодинамика и кинетика легирования стали азотом, критические концентрации азота, влияние азота на свойства стали. В настоящее время нет единой сбалансированной базы данных и термодинамической модели. Поэтому произвольный выбор значений константы равновесия и параметров взаимодействия по табличным данным уменьшает точность расчетов растворимости азота в стали. В сложившейся ситуации лучше использовать экспериментальные данные для конкретного  сплава из оригинальных работ. При выборе данных нужно ориентироваться на следующие контрольные величины: K_N=0,044, A≥600. Растворимость азота в жидком металле, a и g фазах существенно различна.  Критическая концентрация азота N_k,  превышение которой приводит при затвердевании стали к образованию пузырей и пор, зависит от состава стали. В настоящее время приемлемые результаты при определении критической концентрации азота могут быть получены из следующего условия: в течение всего времени затвердевания                                            содержание азота в остаточной жидкости должно быть меньше его равновесного с общим давлением в системе содержания в жидком металле при той же температуре Т.  

 Приведены примеры азотистых и высокоазотистых сталей, в том числе сталей со специальными свойствами, таких как коррозионностойкие в биоактивных средах,  бактерицидные стали, стали, легированные по схеме C+N.