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从不锈钢钢管材料组织成分平衡图可以看出，铁素体(α相)只能固溶0.1%以下的氮，因此，钢在氨气中加热时就形成铁的氮化物。在氮化表面形成的这些氮化物饱和层，作显组织观察时，由于它不受所用侵蚀试剂腐蚀，故呈现为白亮层。白亮层容易剥落，所以，氮化后必须用精加工除去，因此可以把白亮层看做伴随氮化产生的一种缺陷。用氨气进行氮化，通过分解产生的原子氮被钢吸附和扩散，再和存在于钢内的Al、Cr等结合形成细小的化合物，在铁素体晶粒内引起很大畸变而使之硬化。未参与氮化的氮变成惰性分子态氮从炉中排出。不锈钢管 图中所示是混合气氛与不同温度下处于平衡的Fe-N相的关系。所以，氨的分解气和氨气的混合气体，即NH3+N2+H2的氮化气氛，可以获得具有与氨分压或者说是氨的分解率相对应的氮化铁表面的氮化层。图中所示是不锈钢钢管在500℃与550℃氮化24小时的情况下，氨的分解率、氮化量以及表面生成相间的关系。从以上结果可以看出，不在生成白亮层的氮化条件下，就不能获得充分的氮化效果。二段氮化法在氮化后期用高分解率的气氛，仅能促进氮在钢中的扩散，试图减轻白亮层。但需要注意的是，与此同时氮化铁容易从晶界上成网状析出，而成为发生剥落的原因。
将不锈钢管各自放置真空、Ar 和 N2 三种气氛中，在 1 380 ℃开展烧结 1 h。烧结以后的物理性能，在Ar气氛下开展烧结的不锈钢，其抗压强度、屈服强度及其拆断拉伸强度均比真空条件下烧结的不锈钢低。从图中也能够看得出在真空条件下烧结的不锈钢相对密度为 7. 72 g /cm3，在Ar气氛下烧结的不锈钢相对密度为 7. 61 g /cm3。 表明真空条件下有益于高密度化的开展，得到更高致相对密度的不锈钢; 并且历经真空烧结以后，不锈钢中氧含量降为 0. 22% ，具有了脱氨的功效，那样颗粒物表层的氧化铬等瓷器相也相对应降低，有益于烧结的高密度化，进而提高了不锈钢的各类物理性能。在 N2 气氛下烧结的316L不锈钢，其 抗 拉 强 度 为 803. 5 MPa，屈 服 强 度 为407. 2 MPa，均比真空条件下烧结的不锈钢抗压强度高。 这是由于在N2气氛下，316L不锈钢非常容易产生高频淬火反映，转化成强度较高的氮化铬，在烧结后迟缓制冷的全过程中，氮化铬在位错处进行析出，进而提升了不锈钢的抗压强度和屈服强度，经化学成分分析测到在 N2气氛下开展烧结后，N 成分为 0. 46% 。可是转化成的氮化铬比较严重减少了不锈钢的塑性变形，拆断拉伸强度由真空条件下的 52. 0% 降至 33. 7% 。
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