El papel del nitrógeno en el acero: Lo que debe saber

1. Efecto del nitrógeno en la microestructura y el tratamiento térmico del acero.

① El nitrógeno, al igual que el carbono, puede disolverse en el hierro para formar una solución sólida intersticial.

② El nitrógeno aumenta el tamaño del austenita zona de fase en el acero, que es un elemento robusto para formar y mantener la estabilidad en la austenita.

Su impacto es unas 20 veces superior al del níquel, y puede sustituir parcialmente al níquel en el acero.

③ Nitrógeno, junto con elementos como cromo, aluminio, vanadio, titanioy otros que se infiltran en la superficie del acero, pueden formar nitruros muy estables. Estos nitruros sirven como endurecimiento superficial y elementos de refuerzo.

④ El nitrógeno hace que la estructura del acero de alto cromo y alto cromo-níquel sea más compacta y sólida.

⑤ Un contenido excesivo de nitrógeno residual en el acero puede provocar porosidad macroestructural o agujeros en la estructura.

2. Efecto del nitrógeno en las propiedades mecánicas del acero

① El nitrógeno tiene un efecto de refuerzo de la solución sólida y aumenta la templabilidad del acero.

② En los aceros ferríticos que contienen nitrógeno, puede producirse endurecimiento por precipitación como resultado de la formación de nitruros ultramicroscópicos durante el revenido, tras un enfriamiento rápido o una exposición prolongada a temperatura ambiente.

El nitrógeno también puede provocar envejecimiento por deformación en aceros con bajo contenido en carbono.

Como el resistencia y dureza del acero aumentan, su tenacidad disminuye y su susceptibilidad a la sensibilidad a la entalla aumenta.

La fragilidad del acero causada por el nitrógeno es comparable a la del fósforo y tiene un impacto mucho mayor que éste.

El nitrógeno también contribuye significativamente a la fragilización azul del acero.

③ La resistencia y la tenacidad al impacto del acero con alto contenido de cromo y del acero con alto contenido de cromo y níquel mejoran sin sacrificar la plasticidad.

④ También mejoran la resistencia a la fluencia y la resistencia a la rotura a alta temperatura del acero.

3. Efecto del nitrógeno en las propiedades físicas, químicas y tecnológicas del acero

① La presencia de nitrógeno no tiene un impacto sustancial en la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.

② Si el contenido de nitrógeno supera 0,16% en masa, la resistencia del acero a la oxidación disminuirá.

③ Los aceros que contienen nitrógeno tienen un mayor índice de endurecimiento debido a la deformación en frío.

④ El nitrógeno puede disminuir la tendencia al crecimiento del grano en los aceros de ferrita con alto contenido en cromo y mejorar su capacidad de soldadura.

4. Aplicación del nitrógeno en el acero

① El nitrógeno se utiliza habitualmente como elemento de aleación en el acero, con un contenido que suele oscilar entre menos de 0,3% (en masa) y un máximo de 0,6% en circunstancias específicas.

② Se utiliza principalmente en nitrurado templado y revenido acero, acero ordinario de baja aleación, acero inoxidable resistente a los ácidos y acero resistente al calor no desconchado. Entre ellos, el acero resistente al calor y antidesgaste puede utilizarse para fabricar componentes de turbinas de vapor.

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Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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