氮在201不锈钢力学性能方面的作用

地球上氮资源丰富，氮是一个功能性强、经济性、对环境友好型的合金元素，越来越受到众多研究者的青睐。大量的研究表明：氮可以显著的提高钢的屈服强度和抗拉强度，同时保持一定的断裂韧性。Speidel等人研究发现，含氮钢的强度与氮含量有关，氮能固溶强化奥氏体201不锈钢。如今已知的氮的的强化作用有间隙固溶强化、晶界强化和析出强化。

氮原子较小，像碳在合金钢中以间隙原子的方式存在，位于奥氏体八面体间歇位置，对位错进行较强的钉扎作用，阻碍位错的运动，使钢的强度增大。文献[13]发现，在316N的奥氏体201不锈钢中加入了1.2%的N，其室温强度提高了60~100 MPa。因为氮在晶格中会产生较大的晶格膨胀，氮原子和位错之间有特别高的结合焓和静电作用，位错带正电荷，氮原子带负电荷，发生静电吸引，产生强化效应，使电子在空间内更加均匀分布，氮原子产生一定的弥散强化作用，然而原子间并未因为位错与氮原子的静电作用而受到损坏，故含氮奥氏体201不锈钢断裂韧性依然很强。