由于氮具有强烈的稳定√奥氏体结构的能力,因此为了减少钢中镍的用量以降低原材料成本,常常在降低钢中镍含量的同时,人为地╳向钢中加入氮元素以获得单一奥氏体组织。由此发展出含氮节镍♀型200系列不锈钢管。但随着对氮在钢中作用的认识的逐渐深入,氮也日益成为奥氏体不锈钢管中的重要合金▂元素。在不锈钢管中的作用除了部分替代昂贵的镍外,主要是作为固溶强化元素提高奥氏体不锈钢管的强度,而且并不损害钢的塑性和韧性。

氮是强烈的奥氏体形成和稳定元素,同时也强烈扩大相图中奥氏体相区的范围。较早的资料认为氮稳定奥氏体的能力与☆碳相当,都约为镍的30倍。在随后的研究中,对其进〓行了修正。根据修正后的↘Schaffler's图中的镍当量计算公式:

Nieq=%Ni+%Co+0.1%Mn-0.01%Mn2+18%N+30%C1.1

可以看出,氮元素稳定奥氏体的能力为镍的18倍,仅次于碳。向钢中加入氮元素可以在减少镍Ψ 用量的同时稳定奥●氏体组织,既可显著降低原材料成本,又能保持奥氏体不锈钢管的优异性能。

氮作为合金〓元素通过固溶强化能显著提高钢的强度,例如,SpeidelURashev1的研究结果表▓明,通过向无氮奥氏体不锈钢管中『加入1.2%的氮可以使钢的屈服强度从240MPa提高到900MPa.AndreevRashev143]的研究结果表明,当氮含量提高到2.1%时,材料的强》度比无氮奥氏体不锈钢管提高了400%,同时其▅它性能仍然非常优异。可见氮是最有效的固溶强化元素。

氮的加①入除了提高奥氏体不锈钢管的强度以外,还提高了材料的加工硬→化能力、疲劳性能、耐磨性能以及蠕变性能。此外,氨的加入还能提高奥氏体不锈钢管的点蚀性能,及材料的缝隙腐蚀性能、应∏力腐蚀性能、空蚀¤性能等。