氮在钢中的物理化学行为及增氮机理研究

大气中含78%的氮气，取之不尽，用之不竭。氮合金化能改善和实现钢种某些性能，是钢铁行业与环境友好和可持续发展的重要新方向。目前，实现钢液氮合金化面临着钢液增氮和氮含量准确控制两个急待解决的重要难题。本研究将从固体增氮剂和微波等离子体两方面着手，系统研究氮在钢中的吸附、溶解、传质和析出等物理化学行为，为问题解决和氮冶金发展提供理论依据。研究中以碳锰钢（20MnSi）和双相不锈钢（LDX2101）为实验钢种，在实验常规VN、MnN等增氮剂的基础上，研发兼具脱氧、脱硫功能的新型增氮剂；开发微波等离子体装置获得钢液氮合金化的新方法，探讨新条件下氮合金化的热力学和动力学条件及影响钢液增氮的控制环节。本研究将获得节约有关钢种V、Ni等重要战略合金元素、明确钢中氮含量变化和氮化物析出理论等结果，有着重要的研究价值和生产指导意义，尤其是对三级钢筋和双相不锈钢的生产会收到良好的经济、社会和环境效益。