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通常把鐵素體基體中含有0.08wt%以上的氮或在奧氏體基體中含0.4wt%以上的氮的鋼稱為高氮鋼。由于氮能擴(kuò)大鐵基合金奧氏體相區(qū)，降低合金奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的溫度，提高奧氏體的穩(wěn)定性，所以氮在奧氏體鋼中可和錳一起取代鎳，降低成本，而且能改善不銹鋼、耐熱鋼、高速鋼和工具鋼等一系列鋼種的強(qiáng)度、耐蝕性及熱加工性等性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。 熱等靜壓熔煉和加壓感應(yīng)爐熔煉是兩種在實驗室里研制高氮鋼的方法，目前商業(yè)上生產(chǎn)高氮鋼的有效方法是增壓電渣重熔等。但這些方法都還存在一些問題。在高氮鋼的制備上采用粉末冶金技術(shù)，有可能克服這些問題，由此引起了廣泛重視。比如，用加壓渣重熔和反壓鑄造法制備的鋼錠存在熱加工性欠佳等缺點，而粉末冶金技術(shù)可以有效細(xì)化晶粒，并使顯微組織均勻，特別是采用粉末鍛軋技術(shù)能夠制得相對密度大于99.6%的成品。 制備高氮鋼的粉末冶金技術(shù)主要有；(1)鋼水滲氮后霧化，如高壓氣體霧化和離心霧化；(2)鋼水霧化過程中滲氮，如:等離子旋轉(zhuǎn)電極熔化-離心霧化法；(3)固態(tài)滲氮，在流態(tài)化床反應(yīng)器或旋轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行滲氮及機(jī)械合金化。 高壓氣體霧化。這種方法適合于生產(chǎn)商業(yè)用高氮鋼粉末。首先在氮氣氛中進(jìn)行高壓熔煉，使熔體的氮含量提高，然后再采用高壓氮氣作霧化氣體將熔體霧化制成粉末?？焖倌炭梢员ＷC熔融金屬中的氮在急冷過程中不至于析出，同時能使鋼粉末中氮含量很高。目前用高壓氣體霧化工藝生產(chǎn)的高氮鋼的氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可大于1%。 離心霧化。在氮氣氛下熔煉的鐵合金也可以通過離心霧化制成粉末。讓熔融金屬以一股細(xì)流沖到正在旋轉(zhuǎn)的盤上，因離心力作用使細(xì)流打碎成液滴。使用液氮作為淬火液能顯著提高粉末產(chǎn)品的質(zhì)量，防止氮化物析出，但對產(chǎn)品的含氮量沒有影響。 等離子旋轉(zhuǎn)電極熔化-離心霧化法。這種方法將等離子法和粉末冶金的優(yōu)點結(jié)合起來，作為電極的快速旋轉(zhuǎn)鋼棒(原料)的端面在氬/氮氣等離子弧內(nèi)熔化，鋼棒的前端形成熔融薄膜，在離心力作用下被粉碎成細(xì)小的球狀金屬液滴。 固態(tài)粉末氮化。氮在鉻含量較高的奧氏體相中的溶解度比液相高得多，因而固態(tài)粉末氮化可避免一般鑄造生產(chǎn)高氮鋼中出現(xiàn)的諸如含氮量不均勻、氣孔形成等缺陷。由于多數(shù)金屬粉末的直徑小，一般在10~250微米，氮以間隙擴(kuò)散方式向粉末中心擴(kuò)散有足夠高的的速率。固態(tài)粉末氮化可避免高壓液相滲氮所帶來的一些弊端，同時可在較低的壓力和較低的溫度下完成氮化。固態(tài)粉末的氮化，一方面要用氨氣、尿素等能形成氮勢較高的氣氛；另一方面氮化過程可改在流態(tài)化床中進(jìn)行。