不锈钢生产过程中的控氮技术介绍

不锈钢材料的金相组织主要有五种，分别是铁素体、马氏体、奥氏体、双相与沉淀硬化型。其中铁素体不锈钢因为拥有较好的加工性能而被大量用在了厨房、家电、汽车等领域；马氏体不锈钢经过热处理硬化后用来制作成工具钢、手术器械、刀片与餐具等；这两种不锈钢材料都要求较低的氮含量。低氮控制技术是生产铁素体与马氏体不锈钢的重点所在。

奥氏体不锈钢由于含镍，其会使不锈钢组织与性能发生明显变化，增强耐腐蚀性能，且添加钼后会拥有耐点蚀性，是现在用量最多的一种，双相不锈钢因为双相组织的原因，其强度为奥氏体不锈钢的两倍，所以也展示出优秀的综合耐腐蚀能力，应力腐蚀断裂倾向很低，它们均要求控制氮合金化。

不锈钢产量中铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的消费量都非常高；但铁素体不锈钢中要求低氮量，奥氏体不锈钢中要求高氮量，所以氮含量的控制技术是不锈钢制造业的一大难题。

铁素体不锈钢中氮控制技术中，使用非真空冶炼技术的工厂，核心技术是减少N2至2〔N〕反应，就是减少增氮的核心技术；而使用真空冶炼技术是促使钢水2〔N〕至N2反应进行，就是促进脱氮的核心技术。

而有关奥氏体不锈钢氮元素的控制技术首先要选择最佳的工艺制造流程。在常压条件下，非控氮型、控氮型、中氮型不锈钢都能实现工业化生产，高氮型控制技术在国内掌握的很少。其次，要把握各个环节氮的控制技术或工艺参数，因为氮的固溶速度、固溶量和钢水的温度、时间、钢水搅拌强度、钢水搅拌介质等有关。

经过对不锈钢各种控氮工艺特点和控制过程的分析能够得知，在非真空条件生产制造超低氮铁素体不锈钢的主要技术是减弱电弧熔炼时对N2的离解，减轻精炼的剧烈搅拌，降低钢水和空气中的N2接触时间。

真空条件下生产制造超低氮铁素体不锈钢的主要技术是控制合金加入过程中氮元素增加，真空下脱碳时再降低部分氮含量。

第三就是控氮型、中氮型奥氏体不锈钢在常压条件下的增氮技术，它主要控制精炼时N2的流量和吹入时间。高氮型不锈钢不仅用N2进行合金化，还应增加另一种精炼手段即LF炉部分氮合金化进行增氮。

最后一点，高氮型奥氏体不锈钢控氮技术的开发填补国内相关技术领域空白。高氮型奥氏体不锈钢是节约资源可持续发展的典型代表钢材。