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氮元素形成、穩(wěn)定和擴(kuò)大奧氏體區(qū)的能力非常強(qiáng)，是鎳的30倍。如下圖所示，隨著氮元素含量的不斷增加，奧氏體區(qū)域也逐漸擴(kuò)大，“y環(huán)”迅速變寬。

奧氏體不銹鋼管中，高溫鐵素體相的形成會(huì)受到氮元素加入的影響，且兩者之間是一個(gè)此消彼長(zhǎng)的過(guò)程，換言之，氮元素加入的越多，高溫鐵素體的含量則會(huì)越少。下式可以很好的表達(dá)奧氏體相與高溫鐵素體相的相界溫度：

T'C）=T4-21.2[Cr]+15.8[Ni]-223（1-8）

式子中，T4表示純鐵時(shí)奧氏體與高溫鐵素體相互轉(zhuǎn)換的相界溫度。根據(jù)這個(gè)公式可以看出，當(dāng)Cr含量穩(wěn)定不變時(shí)，增加氮含量會(huì)相應(yīng)提高鎳當(dāng)量，由于鎳當(dāng)量的提高，奧氏體相與高溫鐵素體相之間的轉(zhuǎn)換溫度則會(huì)提高，所以，增加奧氏體不銹鋼管中的氮含量對(duì)降低高溫鐵素體的形成有顯著效果。

國(guó)外學(xué)者Speidel通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，研究出了更為精確的鎳當(dāng)量計(jì)算公式：

Ni=Ni+Co+0.12Mn-0.0086Mn2+18N+30C+0.44Cu（1-9）

由上式可以看出，穩(wěn)定同等大小的奧氏體區(qū)域，需要1%的氮元素，而鎳元素則需要18%，氮元素形成奧氏體的能力也比鎳元素大很多，因此，采用廉價(jià)的氮元素來(lái)代替不銹鋼管中貴重且稀有的鎳元素來(lái)形成穩(wěn)定奧氏體區(qū)域，也降低了生產(chǎn)成本。氮元素不僅對(duì)高溫鐵素體有影響，對(duì)馬氏體的形成也有一定的阻礙作用，其能力可用下列公式表示：

Ms（C）=502-810C-13Mn-1230N-30Ni-12Cr-54Cu-46Mo（1-10）

由上述公式可以看出氮元素對(duì)馬氏體的形成溫度影響是很大的，可以很大程度上降低其形成溫度。1%的氮降低馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度大約是362℃，降低應(yīng)變誘發(fā)馬氏體出現(xiàn)的最高溫度大約為250℃，顯而易見(jiàn)，氮元素能夠抑制馬氏體以及應(yīng)變誘發(fā)馬氏體。

此外，高氮鋼的內(nèi)部顯微組織也受氮含量多少的影響。但是如果當(dāng)?shù)�含量超過(guò)了不銹鋼管的固溶極限，那么就會(huì)有氮化物析出，目前來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)外對(duì)這種析出相沒(méi)有統(tǒng)一的定論，大多認(rèn)為是Cr2N。而且氮還以抑制碳化物的析出。氮含量越高或者碳含量越低都可以抑制碳化物析出，并將析出該碳化物的溫度區(qū)間向低溫方向推移。氮還能抑制有δ相出現(xiàn)，其脆而硬，是奧氏體不銹鋼管各種力學(xué)性能下降的主要原因，有學(xué)者研究出了氮元素對(duì)。相溶解溫度的影響公式：

Tδ（C）=26.4Cr+6.7Mn+50.9Mo+92.2Si-9.2Ni-17.9Cu-230.4C-238.4N+447（1-11）

由此看出，氮元素能夠抑制有害金屬間相δ相析出。