钢中存在氧？是因为它需要呼吸？

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老实说，钢中有铁、有碳、有杂质金属，都属于正常。

那么有氧呢？有氮？这些属于常见的气体的分子，有影响吗？

搞笑点看，也许是因为钢也需要“呼吸”？

了解这一问题，首先要先知道钢铁中氧、氮的存在形式。

1、氧的存在形式

氧是以化合态和游离态共存的，一般游离态很少，主要是以Fe2O3、Fe3O4、FeO以及金属氧化物夹杂、硅酸盐、铝酸盐、含氧硫化物以及类似的夹杂化合物的形式存在。

2、氮的存在形式

钢中一部分氮是呈金属氮化物或者碳氮化物的形态；如今特种合金钢中所加入的大多数元素，在适当条件下能形成氮化物。这些元素包括锰、铝、硼、钨、铌、钽、锆、硅和稀土等。另一部分的氮是以氮原子的形式固溶在钢中。极少数情况下，氮以分子形式夹杂于气泡中或者吸附在钢的表面。

这么看起来，是不是危害不大？

其实，它们都是钢中的有害杂质。

氧能使钢热脆，氮能使钢冷脆！

1、氧的危害

氧对钢的机械性能产生不良影响，不仅是氧的浓度，而且含氧的夹杂物的多少、类型及其分布等也有很重要的影响。

炼钢需要脱氧，因为凝固期间，溶液中氧和碳反应会生成一氧化碳，可以造成气泡。另外，冷却时氧可以作为FeO、MnO以及其他氧化夹杂物从溶液中析出，从而削弱其热加工或冷加工性，以及延展性、韧性、疲劳强度和钢的械加工性能。氧与氮和碳还能引起老化或者硬度在室温下自发的增加。

2、氮的危害或作用

氮不能一概而论的归结为有害气体元素，因为有些特种钢是有目的的加入氮。所有的钢均含有氮，其存在量取决于钢的生产方法，合金元素的种类、数量及其加入方式等。钢铁中的氮大部分是呈金属氮化物的形态。影响主要有下面三类：

（一）、氮对钢的显微组织及热处理的影响

① 氮和碳一样可固溶于铁，形成间隙固溶体。

② 氮扩大钢的奥氏体相区，是一种很强的形成和稳定奥氏体元素，其效力约是镍的20倍，在一定限度内可代替部分镍用于钢中。

③ 渗入钢表面的氮与铬、铝、钒、钛等元素可生成极稳定的氮化物，成为表面硬化和强化元素。

④ 氮使高铬和高铬镍钢的组织致密坚实。

⑤ 钢中残留氮含量过高会导致宏观组织疏松或产生气孔。

（二）、氮对钢的力学性能的影响

① 氮有固溶强化作用，能够提高钢的淬透性。

② 含氮铁素体钢中，在快冷后的回火或在室温长时间停留时，由于析出超显微氮化物，可发生沉淀硬化，氮也使低碳钢发生应变时效现象。

③ 提高高铬钢和高铬镍钢的强度和冲击韧度，而塑性并不降低。

④ 提高钢的蠕变强度和高温持久强度。

（三）、氮对钢的物理、化学及工艺性能的影响

① 氮对不锈钢的耐蚀性无显著影响。

② 氮的质量分数大于0.16%时，会使抗氧化性恶化。

③ 含氮钢的冷作变形硬化率较高。

④ 氮可降低高铬铁素体钢的晶粒长大倾向，从而改善其焊接性能。