Влияние азота на свойства стали

Азот почти всегда присутствует в атмосфере сталеплавильного агрегата. Однако содержание азота в готовой стали в большой степени зависит от типа процесса. Так, например, в мартеновском содержание азота составляет 0,008-0,01%; в электродуговом - 0,01-0,012; в кислородно-конвертерном - 006-0,01.

Это различие объясняется неодинаковыми условиями поглощения и выделения азота во время плавки.

Влияние азота на свойства стали обусловлено уменьшением растворимости азота в железе при g-a превращении и последующем охлаждении в области a-состоянии. Пересыщение происходит при невысоких температурах, поэтому азот склонен к образованию метастабильных растворов. Они разлагаются с образованием нитридов (Fe₄N – мелкодисперсной фазы) по границам зерен металла, в процессе службы изделия. Это вызывает упрочнение стали, снижение ее пластичности и называется старением металла.

Дегазация металлов основана на уменьшении парциального давления азота и водорода в газовой фазе, контактирующей с металлом. Согласно зависимости (7.3-3), чем меньше значение Р_{Г2}, тем меньше величина К_Г.

Рассмотрим дегазацию стали при выплавке и внепечной обработке.

При выплавке стали средой с низким парциальным давлением водорода и азота являются пузырьки газа {СО}, всплывающие в объеме металла. В них Р_{CО} ® 1, Р_{N2} ® 0, следовательно, [Г]^парц ® 0. Дегазация происходит за счет перехода растворенных в металле газов в пузыри {СО}.

При внепечной обработке средой с низким парциальным давлением водорода и азота являются инертные газы, вдуваемые в металл или вакуум.