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在實(shí)際的應(yīng)用過程中，對(duì)機(jī)械零件同時(shí)具有高強(qiáng)度和高韌性越來越重視。金屬零件的這種要求與零件的設(shè)計(jì)成分、冶煉工藝、熱、冷加工工藝都有重要的關(guān)系。目前，N合金化不銹鋼因?yàn)?/span>N的引入使得鋼的強(qiáng)化能力得到提高，而且?guī)缀醪挥绊懫漤g性。不但如此，N還有低廉的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。因此，在零件要求其同時(shí)具有高強(qiáng)度和高韌性時(shí)，N合金化鋼因?yàn)槠洫?dú)有的特點(diǎn)得到了廣大研究者的青睞。

近幾年來，世界不銹鋼年會(huì)針對(duì)傳統(tǒng)不銹鋼管集中討論了未來不銹鋼的發(fā)展趨勢(shì)，其中主要有兩種發(fā)展趨勢(shì)， (1) 高需求量的快速增長(zhǎng)（估計(jì)在未來的十年內(nèi)需求量增長(zhǎng)70％）； (2) 連續(xù)不斷地價(jià)格下降。這兩種發(fā)展趨勢(shì)看起來似乎自相矛盾，但事實(shí)上只有價(jià)格的下降才有可能導(dǎo)致市場(chǎng)需求的增加，而價(jià)格的下降會(huì)對(duì)不銹鋼制造者帶來更少的利潤(rùn)空間，因此，降低成本是未來不銹鋼行業(yè)追尋的最終目標(biāo)。氮合金化不銹鋼就是這種背景下應(yīng)運(yùn)而生。氮合金化不銹鋼管的出現(xiàn)會(huì)對(duì)現(xiàn)有的材料領(lǐng)域引發(fā)四種變革：

(1) 降低貴金屬鎳等原材料的消耗。用氮直接或間接合金化可減少昂貴的合金元素如鎳、鈷、鉬、鈮等的消耗。根據(jù)理論計(jì)算，1千克的氮可替代6-20千克的鎳，氮的價(jià)格為0.1$/kg,而鎳和其它合金的價(jià)格大約為9-40$/kg；

(2) 可以大幅度地提高材料性能[3]，如mR和R0.2可提高400％等。更進(jìn)一步研究可以發(fā)現(xiàn)氮合金化不銹鋼具有許多特殊性能，如經(jīng)冷變形處理后的無磁性，高強(qiáng)度和高塑性的高阻抗性，此外，還有一些其它好的復(fù)雜性能；

(3) 根據(jù)本國(guó)的發(fā)展策略和應(yīng)用領(lǐng)域可以采用全新的設(shè)計(jì)理念開發(fā)出具有高性能的鋼種以滿足需求，如原子核電站、發(fā)動(dòng)機(jī)、航空航天、工業(yè)、建筑、工具和民用等系列鋼種；

(4) 氮合金化不銹鋼具有生態(tài)、環(huán)保和無毒性，與人接觸不會(huì)產(chǎn)生危害。

不銹鋼問世以來已有上百年的歷史了, 對(duì)于氮合金化不銹鋼具有生態(tài)、環(huán)保和無毒性，與人接觸不會(huì)產(chǎn)生危害而言國(guó)外也已開展了近幾十年的研究工作,而我國(guó)對(duì)于這方面的研究才剛剛起步,尤其是近年來,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)帶動(dòng)了我國(guó)鋼鐵業(yè)的迅猛發(fā)展,而對(duì)不銹鋼的需求也與日俱增.但是,在不銹鋼尤其是奧氏體不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背后,我們應(yīng)該看到作為冶金資源的鎳正面臨著嚴(yán)重不足,因此,為保證不銹鋼行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展應(yīng)致力于尋找新的可替代資源。就目前狀況而言,氮合金化不銹鋼的研究與開發(fā)正是從我國(guó)實(shí)際國(guó)情出發(fā),本著節(jié)約資源和降低成本的原則,在未來的不銹鋼開發(fā)市場(chǎng)中具有巨大的潛力,必將極大地提高我國(guó)不銹鋼產(chǎn)業(yè)在世界鋼鐵業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

由此可見氮合金化不銹鋼作為一個(gè)全新的革命性的產(chǎn)品具有巨大的潛力和商機(jī)，但是在當(dāng)前情形下也正面臨著諸多問題，其中最基本的問題是氮的強(qiáng)化機(jī)制[6]，研究表明 ，氮的強(qiáng)化作用有些基于相變，有些基于間隙分布和再分布，有些基于預(yù)沉淀和沉淀，有些基于馬氏體轉(zhuǎn)變，等等。Uggowitzer[7]等人雖曾討論過氮在奧氏體鋼中的強(qiáng)化機(jī)制，認(rèn)為氮對(duì)屈服強(qiáng)度的影響由固溶強(qiáng)化、晶界強(qiáng)化和冷變形強(qiáng)化3部分組成，并給出了相應(yīng)的模型，但這些模型的正確性尚有待于進(jìn)一步證實(shí)。對(duì)于某種特定的氮合金化不銹鋼，其微觀結(jié)構(gòu)不同，處理方式不同，強(qiáng)化方式當(dāng)然也不同，應(yīng)深入研究。 此外，近年來，材料在熱加工下的力學(xué)行為及熱軋變形越來越引起人們的注意，因?yàn)樵诓牧系膶?shí)際應(yīng)用中，尤其在航空、航天和軍事領(lǐng)域，為了獲得滿意的強(qiáng)度與韌性，必須了解鋼的熱塑性，找出鋼的高溫塑性區(qū)與脆性區(qū)。而熱軋變形是目前獲得滿意強(qiáng)度的良好方法。采用優(yōu)良的熱軋工藝生產(chǎn)N合金化不銹鋼發(fā)揮N的強(qiáng)韌化作用，可以獲得高的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、很好的韌性、低的脆性轉(zhuǎn)變溫度和優(yōu)越的成型性能。因此研究材料的熱加工的力學(xué)行為及熱軋變形十分必要。 本課題是在上述背景下提出的，通過對(duì)材料的研究，明確氮的加入對(duì)材料組織和力學(xué)性能的影響，以及了解材料熱變形后組織和力學(xué)性能的影響，從而進(jìn)一步掌握變形機(jī)制與形變溫度和應(yīng)變速率以及力學(xué)性能之間的內(nèi)在關(guān)系，為進(jìn)一步開發(fā)高強(qiáng)韌性、高塑性氮合金化奧氏體不銹鋼奠定基礎(chǔ)。