氮化鉻鐵是一種常見(jiàn)的含氮鐵合金，熔點(diǎn)約700℃。產(chǎn)品通常切割為不超過(guò)5kg的塊狀銷售，內(nèi)部不含明顯非金屬夾雜物，可根據(jù)客戶需求進(jìn)行特殊處理。
該合金廣泛應(yīng)用于不銹鋼、耐熱鋼、耐蝕鋼等特種鋼冶煉生產(chǎn)。研究表明，氮元素?cái)U(kuò)大奧氏體區(qū)的能力約為鎳的30倍，可部分替代貴金屬鎳，有效降低生產(chǎn)成本。氮化鉻鐵也適用于電爐和轉(zhuǎn)爐冶煉含氮鋼，是鉻錳系不銹鋼中替代鎳元素的重要添加劑。
氮化鉻鐵化學(xué)成分
牌號(hào)FeNCr10-B標(biāo)準(zhǔn)成分：Cr≥60%，N≥5.0%，C≤0.1%，S≤1.5%
| 牌號(hào) | Cr≥ | N≥ | C≤ | Si≤ | P≤ | S≤ |
| FeNCr3-A | 60% | 3.0% | 0.03% | 1.5% | 0.03% | 0.04% |
| FeNCr3-B | 60% | 5.0% | 0.03% | 2.5% | 0.03% | 0.04% |
| FeNCr6-A | 60% | 3.0% | 0.06% | 1.5% | 0.03% | 0.04% |
| FeNCr6-B | 60% | 5.0% | 0.06% | 2.5% | 0.03% | 0.04% |
| FeNCr10-A | 60% | 3.0% | 0.10% | 1.5% | 0.03% | 0.04% |
| FeNCr10-B | 60% | 5.0% | 0.10% | 2.5% | 0.03% | 0.04% |
氮化鉻鐵典型化學(xué)成分
氮化鉻鐵應(yīng)用
氮化鉻鐵廣泛應(yīng)用于電爐和轉(zhuǎn)爐冶煉含氮鋼，是不銹鋼、耐熱鋼、耐蝕鋼和合金鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵材料。
作為奧氏體形成元素，氮可部分替代鉻錳鎳不銹鋼中的鎳元素。實(shí)驗(yàn)表明，氮擴(kuò)大奧氏體區(qū)的能力約為鎳的30倍。在含鎳奧氏體不銹鋼中添加氮，既能保持鋼材性能又可顯著降低成本。此外，氮還能提高鋼的強(qiáng)度、耐蝕性，并保持良好的塑性。
中國(guó)和印度是含氮耐蝕鋼生產(chǎn)國(guó)，產(chǎn)量約占全球的10%，亞洲地區(qū)的20%。為滿足市場(chǎng)需求，宏順提供包括氮化硅鐵、氮化鉻鐵和氮化錳在內(nèi)的全系列氮化合金產(chǎn)品。
氮化鉻鐵生產(chǎn)工藝
國(guó)內(nèi)氮化鉻鐵產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)氮含量通常為3.0%-5.0%。生產(chǎn)含氮鋼時(shí)，多采用真空電阻爐配合固態(tài)滲氮工藝。
固態(tài)滲氮以氮?dú)饣虬睔鉃闈B氮原料，在真空感應(yīng)爐或電阻爐內(nèi)進(jìn)行滲氮反應(yīng)。該方法常與鉻鐵真空熔煉工藝結(jié)合使用。完成真空脫碳后，向真空爐或感應(yīng)爐內(nèi)通入氮?dú)膺M(jìn)行滲氮處理。此法生產(chǎn)的氮化鉻鐵孔隙率較高，重熔可提高合金致密度，但會(huì)降低氮含量約2%-2.5%。
另一種實(shí)用方法是自蔓延高溫合成法（SHS），該技術(shù)通過(guò)元素間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的高溫快速合成高熔點(diǎn)高性能材料，集材料合成與燒結(jié)于一體。燃燒波傳播過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)宏觀動(dòng)力學(xué)連接了燃燒過(guò)程和結(jié)構(gòu)形成過(guò)程。
自蔓延高溫燃燒過(guò)程分為四個(gè)階段：
燃燒反應(yīng)區(qū)快速擴(kuò)展階段
穩(wěn)態(tài)燃燒階段
減速合成階段
燃燒波通過(guò)后的后燃燒階段
氮化鉻鐵產(chǎn)品特性
氮含量穩(wěn)定：確保含氮鋼生產(chǎn)性能可靠
高密度：結(jié)構(gòu)致密，機(jī)械強(qiáng)度高
高合金吸收率：有效提高鋼材強(qiáng)度、耐蝕性和耐熱性
耐高溫：熔點(diǎn)約700℃，適用于高溫加工環(huán)境
氮化鉻鐵可部分替代鋼中的鎳元素，在降低成本的同時(shí)保持甚至提升產(chǎn)品性能。
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