Page 36 - 国外钢铁技术信息内参（2024年4月）
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10。TiN 元素有助于控制奥氏体晶粒长大。因此，若氮元素与钛、铌、钒或铝
共同存在，则是有益的；若氮元素以游离状态存在于间隙位置中，则是有害的。
由于游离氮的存在，温度低于 100℃时出现时效现象。与扩散速度较慢的碳元 ᇏݓࣁඋ࿐߶
素相比，氮导致的时效速度更快。钢材中游离氮含量高会导致汽车厂家对因钢
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材深冲过程的应变时效，性能提升所致裂纹的问题投诉增加（图 1）。
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图 1. 塔塔钢铁冷轧成品的拉伸应变痕迹 ᇏݓࣁඋ࿐߶
根据 IS513 标准的要求，冲压和深冲压钢材的氮含量不应超过 0.007%。
钢中脱氮困难是因其扩散系数较低，在脱气装置中只能去除 10-30%的氮气。
因此重中之重是通过加强控制措施避免钢水与空气接触，以减小钢中增氮。
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1.2 降低炼钢期间增氮量的方法
通过利用低氮原料可以将钢中增氮量降至最低，防止钢水吸氮（通过泡沫
渣、密闭炉、保护渣层、氩气保护），利用 CO 沸腾和真空脱气装置在一定程
度上进行脱氮。出钢后应及时用渣和钢包盖适当地覆盖钢水，避免出现增氮。
从 LD 转炉到铸造过程，各个阶段都有可能出现增氮现象。
（1）TBM 置换原理：若在 TBM（顶底复吹工艺）中未适当地完成氮气向
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氩气的置换，那么将会出现增氮现象。吹炼即将结束时，若脱碳量降至约 70%
以下且 CO 气体量下降，则会出现增氮。因此在该期间，必须向 TBM 中吹入氩
气。
（2）用于吹炼的氧气纯度（氮气含量）：为了降低出钢氮含量，需要提高
氧气的纯度。在 LD3 连铸连轧产线中氧气纯度大于 99.9%。
（3）原料：吹炼结束时，铁水（HM）中氮含量每增加 10ppm，钢中氮含
量增加 1ppm。HM 中的高含量钛、锰和硅有利于降低吹炼结束时的氮含量。
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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