高氮不锈钢中氮的作用机理及对性能的影响

通过研究不同压力和温度下不锈钢钢液氮合金化、凝固过程中氮的偏析及气泡逸出的热力学和动力学，建立钢液中氮溶解度与成分、温度、压力的定量计算模型，确定出凝固过程不产生氮气泡的热力学和动力学条件，为高氮不锈钢的冶炼提供理论指导。以感应熔炼和电渣重熔技术为基本熔炼手段，研究从常压到高压（0.1-10MPa）、充氮或吹氮条件下钢液氮合金化效果和高氮钢液凝固过程氮的行为，并通过优化成分设计和综合多种合金化方法探索低成本高效率生产高氮不锈钢的可行性。通过研究高氮奥氏体不锈钢中氮的基本行为、氮化物的析出规律、组织结构稳定性，结合氮对高氮不锈钢力学性能、腐蚀性能、生物学性能和加工成型性能的影响规律和相关机理的深入研究，阐明成分、组织和性能之间的关系，为高氮不锈钢的成分设计、组织和性能控制、加工工艺确定提供理论依据。