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氮化鉻鐵廣泛應(yīng)用在電爐和氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉含氮鋼。氮是奧氏體所形成的元素，主要用它作為成分加入鉻錳和鉻錳鎳不銹鋼從而替代了短缺的鎳。另外，它也是制造天然氣管道金屬板成分中不可缺少的元素。由于生成氮化釩VN、碳氮化物VCN，經(jīng)過熱處理工藝之后氮促進(jìn)了鋼的強(qiáng)化。
為了生產(chǎn)用氮合金化的鋼，迫切的任務(wù)是解決氮化鐵合金的生產(chǎn)問題。在Cr-N系中氮在鉻中形成固溶體和氮化物Cr2N(11.87%N),Cr2N(21.22%N)。一定數(shù)量的氮同樣可以溶解在液態(tài)鉻(鉻鐵)中，但由于溶解過程是放熱反應(yīng):
1/2→←[N]cr
1g[N]=1660/T-0.2782
因而，溶解在液態(tài)鉻中的氮的平衡濃度隨著溫度的提高而降低。鉻鐵氮化的方法可以分為兩種：液態(tài)或固態(tài)下氮化.
1.液態(tài)下生產(chǎn)氮化鉻鐵
C.B.別佐布羅佐夫完成了含Cr 20,50,70和90%的鉻鐵合金，當(dāng)壓力為0.1、0.4、0.9、2.54和5.0MPa,溫度為1773--1873K時(shí)氮的溶解度的研究。
如果在含Cr 70%的Fe-Cr-N熔體中加入1.5%Si，氮的溶解度降低0.2-0.25%。鉻鐵中的氧同樣降低氮在鉻鐵中的溶解度，合金中的氧從0.075提高到0.2%，氮的溶解速度降低5倍。所以合金在氮化處理之前應(yīng)進(jìn)行脫氧(用鋁和其它脫氧劑)。
由此得出，將對(duì)低硅和用鋁還原以后確保不在熔體表面形成氧化膜(渣)的低碳鉻鐵進(jìn)行氮化處理。氣態(tài)氮應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的凈化以去除其中的氧和水分。在真空感應(yīng)爐中進(jìn)行鉻鐵的氮化完全適應(yīng)這些條件。液態(tài)的中碳鉻鐵氮化處理也可以在氧氣轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行，也可以利用側(cè)吹轉(zhuǎn)爐供氮的方法使液態(tài)格鐵氮化來實(shí)現(xiàn)上述過程。經(jīng)過多次試驗(yàn)指出，也可利用等離子工藝生產(chǎn)氮化鉻鐵.所有這些方法均可以達(dá)到鉻鐵中溶解氮1-2%，并沿鉻錠的高度達(dá)到氮含均勻分布。
2.固態(tài)下生產(chǎn)氮化格鐵
方法的本質(zhì)是在氮?dú)鈿夥罩杏诟邷叵录訜嵬忸w粒的鉻鐵，滿足生成氮化物（Cr，F(xiàn)e）2N和(Cr，F(xiàn)e)N的熱力學(xué)條件使?jié)B氮過程高速度進(jìn)行。工業(yè)上實(shí)用的方法是把經(jīng)真空脫碳而得到的低碳鉻鐵壓塊進(jìn)行氮化處理.
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