隨著加壓冶煉技術(shù)的發(fā)展,為高氮鋼的生產(chǎn)提供了一個(gè)很好的平臺(tái),學(xué)者詳細(xì)的研究了Cr和Mo對(duì)鋼液中氮含量的影響規(guī)律,并根據(jù)研究結(jié)果開發(fā)出了很多新型高氮不銹鋼其特點(diǎn)主要是Cr、Mn、Mo三大類元素在合金中占比較高,包括有Nicrofer3033、P900( Cr18Mn18N0.6)、AISI934LN( 18Cr18MnIN14M00.6N)、Cromanite等。其中P900(Cr18Mn18N0.6)護(hù)環(huán)鋼已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用,目前國(guó)內(nèi)也在生產(chǎn)護(hù)環(huán)鋼,在很多機(jī)組上已經(jīng)使用。Cromanite主要應(yīng)用于潮濕和高沖擊摩擦的環(huán)境條件下,隨后生產(chǎn)的Nitrofer AG具有優(yōu)越的硬度、韌性和耐腐蝕性能。
中國(guó)研制出Cr18Mn18N護(hù)環(huán)鋼,并已經(jīng)開始投產(chǎn)應(yīng)用于工程領(lǐng)域,但是還存在著很多問題,國(guó)內(nèi)高氦鋼生產(chǎn)受冶金設(shè)備的限制,加壓冶金仍是個(gè)難題。另外對(duì)于護(hù)環(huán)鋼熱加工過程中出現(xiàn)的開裂這一現(xiàn)象仍未能很好的解決,這些都影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性與生產(chǎn)成本。此外,316L不銹鋼具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,但耐體液腐蝕性和生物相容性較差,我國(guó)中科院金屬所通過研究傳統(tǒng)316L不銹鋼的特點(diǎn)和局限,開發(fā)了含氮醫(yī)用無鎳奧氏體不銹鋼(Fe17Cr14Mn2M00.46N),繼承傳統(tǒng)316L優(yōu)異系能的同時(shí)有效的改善其缺陷。科研院校與企業(yè)聯(lián)合研制出的Mn18Cr18N護(hù)環(huán)鋼,用于制作發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子定位環(huán),解決了其易受應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致開裂爆炸的問題。
目前以下幾類含氮鋼是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn):(1)不含Ni的高氮不銹鋼。不銹鋼的強(qiáng)度顯著提高了同時(shí),不增減甚至明顯減少其重量。用N代替Ni經(jīng)濟(jì)效益顯著,且符合環(huán)保要求,其成分更加趨于均勻化,晶粒更加趨于細(xì)化。此類鋼種的強(qiáng)度是遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)不含氮鋼,并且其抗點(diǎn)蝕得到明顯的提升。高強(qiáng)度,高沖擊韌性等特點(diǎn)使得此類鋼中己能取代部分現(xiàn)有建筑鋼中應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。(2)非磁性耐熱高氮不銹鋼。通過冷塑性變形后鋼的屈服強(qiáng)度能達(dá)到將近2000MPa,耐高溫能力也得到明顯的改善。(3)非磁性耐磨高氮鋼。這類鋼最大的優(yōu)勢(shì)在于性能提高的同時(shí)其生產(chǎn)成本卻很低,此類鋼作為一種耐磨和非磁性材料,耐磨性甚至能提高70%,一般至少也能提高20%以上,而對(duì)于變形零件其塑性也能提高70%。(4)用于核反應(yīng)堆的高氮鋼。此類鋼能解決傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼放射性造成的問題,作為聯(lián)接件和緊同件的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,強(qiáng)度能提高到驚人的70%,且沖擊韌性不受任何影響,能有效針對(duì)核反應(yīng)堆的中聯(lián)接件和緊固件強(qiáng)度不足的問題,同時(shí)減少或避免了頻繁的維修。