การละลายของไนโตรเจนในเหล็กหลอมเหลว

กลไกทางฟิสิกส์เคมี

ในสภาวะหลอม เหล็กสามารถรับไนโตรเจนได้ การรับนี้เป็นไปตามกฎของซีเวิร์ต ซึ่งกล่าวว่าการละลายของไนโตรเจนเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิอย่างเป็นสัดส่วน

ความสำคัญทางโลหะวิทยาและความเสี่ยงในการเชื่อม

ถ้าเหล็กเย็นตัวเร็วเกินไป ไนโตรเจนที่รับไว้จะไม่สามารถคงละลายอยู่ได้และหนีออกมาเป็นรูพรุนในแนวเชื่อม สิ่งนี้นำไปสู่ความแข็งแรงที่ลดลงและเพิ่มโอกาสแตกร้าว นอกจากนี้ปริมาณรูพรุนที่สูงเกินไปอาจทำให้โครงสร้างของเหล็กกล้าแปรปรวน ซึ่งส่งผลลบต่อสมบัติทางกล

แนวทางปฏิบัติในโรงงานและคำแนะนำ

เพื่อควบคุมการละลายของไนโตรเจนในเหล็กหลอมเหลว จำเป็นต้องมีขั้นตอนการเย็นตัวที่ระมัดระวัง ซึ่งทำได้โดยใช้ก๊าซหล่อเย็นหรือระบบผนังระบายความร้อน ความเร็วในการเย็นตัวควรปรับให้เหล็กเย็นตัวช้าและควบคุมได้เพื่อลดการเกิดรูพรุน เวลาเย็นตัวที่แนะนำแตกต่างกันไปตามชนิดเหล็กกล้า แต่โดยทั่วไปขั้นตอนการเย็นตัวควรใช้เวลาอย่างน้อย 15 นาที เพื่อให้มั่นใจว่าไนโตรเจนละลายได้เพียงพอ