من المفهوم أن نطاق محتوى النيتروجين في هياكل المصفوفة المختلفة مختلف: في مصفوفة الفريت ، الجزء الكتلي للنيتروجين t> 0.08٪ ؛ في مصفوفة الأوستينيت ، يكون جزء كتلة النيتروجين 1> 0.4٪.
اعتمادًا على كمية النيتروجين المضافة، يختلف أيضًا هيكل وتكوين الفولاذ المقاوم للصدأ. يتم تنفيذ التصنيفات التالية بشكل تقريبي، وهي الفولاذ عالي النيتروجين مع نسبة كتلة نيتروجين> 1٪، والفولاذ عالي النيتروجين مع نسبة كتلة نيتروجين تتراوح من 0.3٪ إلى 0.5٪، وتحت هذا النطاق يوجد الفولاذ المحتوي على النيتروجين.
دور النيتروجين في السلك المقاوم للصدأ
دور النيتروجين في سلك غير قابل للصدأ ينعكس بشكل أساسي في الجوانب الثلاثة لهيكل مصفوفة الفولاذ المقاوم للصدأ ، والخصائص الميكانيكية ، ومقاومة التآكل. النيتروجين هو عنصر يشكل الأوستينيت بقوة ويثبته ويوسع منطقة طور الأوستينيت. يمكن أن يحل محل جزء من النيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ ، ويقلل من محتوى الفريت في الفولاذ ، ويجعل الأوستينيت أكثر استقرارًا ، ويمنع المعادن الضارة. يمكن أن يتجنب ترسيب الطور البيني تحول مارتينسيت حتى في ظل ظروف العمل الباردة.
تعزيز مقاومة التآكل:
يمكن أن يتحد النيتروجين مع الكروم لتكوين نيتريد الكروم ، والذي يمكن أن يحسن مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن أن يشكل نيتريد الكروم طبقة أكسيد كثيفة على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ لمنع تآكل الأكسجين والماء والوسائط الأخرى المسببة للتآكل بشكل فعال.
تحسين القوة والصلابة:
من خلال إدخال كمية مناسبة من النيتروجين في الفولاذ المقاوم للصدأ، يمكن تحسين قوته وصلابته بشكل كبير. يشكل النيتروجين روابط قوية مع ذرات الحديد، مما يقوي البنية البلورية، ويؤدي إلى تحسين الخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ.
تحسين أداء اللحام:
إن إضافة النيتروجين المناسب إلى الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن يحسن أداء اللحام. يمكن أن يتحد النيتروجين مع عناصر مثل التيتانيوم والنيوبيوم لتكوين نيتريدات مستقرة، مما يمنع هطول الأمطار عند حدود الحبوب، وبالتالي يقلل من هشاشة منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة.
تحسين استجابة المعالجة الحرارية:
يمكن للنيتروجين تحسين استجابة المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ. أثناء عملية التسخين، سيشكل النيتروجين محلولًا صلبًا مع عناصر صناعة السبائك الأخرى، مما يؤدي إلى تغيير البنية البلورية، بحيث يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ أن يعمل بشكل أفضل بعد المعالجة الحرارية.
يتجلى تأثير النيتروجين على الخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ بشكل رئيسي في النيتروجين، والذي يمكن أن يزيد بشكل كبير من قوة الفولاذ المقاوم للصدأ دون تقليل صلابة البلاستيك للمادة؛ يمكن للنيتروجين تحسين الزحف والتعب ومقاومة التآكل وقوة الخضوع للفولاذ المقاوم للصدأ.
يمكن أن يشكل النيتروجين ، كعنصر لتحسين مقاومة التآكل ، NH4 + في مسام التآكل ، ويزيل H + المتولد ، ويمنع انخفاض قيمة الأس الهيدروجيني ، وبالتالي يمنع حدوث تأليب التآكل ومعدل انحلال المعدن في مسام التآكل ، والتي يقلل من أداء التآكل المحلي.