中低氮不銹鋼合金的增氮工藝

氮含量0.4%以下的中低氮不銹鋼的冶煉難點是如何精確控制鋼液中的氮含量。由于氮在鋼中的溶解度有限（<0.15%），而加入鉻和錳能提高其溶解度，加入鎳和碳能減少其溶解度。在大氣冶煉條件下，氮通常以Cr-N或Mn-N合金形式加入鋼中，但回收率很難準確控制，一般認為氮含量超過0.2%對冶煉操作極為不利。

而氬-氧精煉，加壓電渣熔煉，平衡壓力澆鑄等技術的發展和應用，使準確控制鋼中氮含量，用氮來控制鋼中的組織成為現實。研究成果表明，適當調整不銹鋼成分，特別是鉻或錳的配比，能將鋼中的氮含量穩定在0.4%左右。

相關試驗中低氮不銹鋼的增氮工藝為：冶煉時，原料Cr22Ni9等在真空感應爐真空條件下熔化和精煉，精煉末期關掉真空泵，充裕氮氣或氬氣加壓，然后加入氮化鉻（56.2%Cr，7.33%N），待其全部熔化并保持10min出鋼，真空下澆注，保持壓力不變到注錠凝固。

由最后的鋼錠取樣分析知，氣氛類型對鋼中氮回收率產生的影響，在氮氣氣氛下，填加氮化合金，氮回收率達100%，而在氬氣氣氛下，加入氮化合金，氮回收率小于15%。

鋼液溫度及加入方法對氮回收率的影響。對奧氏體鋼，鋼液溫度低，不利于氮化鉻溶解，影響氮回收率。未經破碎一次加入和破碎后分批加入方式相比，采用后者氮回收率提高。

故而中低氮不銹鋼的增氮時，應采取合適的溫度，采用氮氣保護氣氛下添加小粒度氮化合金。并且，增加充氮壓力以提高氮飽和溶解度，當飽和溶解度大于加入的氮含量時，可100%回收。