盡管一般來說碳對鋼的性能有所希望的作用，但由于它很容易與M（金屬組分，通常為鉻或鉬）結(jié)合生成M23C6而降低母材的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，因此，在不銹鋼中對其含量是有嚴(yán)格限制的。然而，對于奧氏體不銹鋼來說，用碳作為合金化元素，由于碳和氮之間會(huì)產(chǎn)生對不銹鋼性能的最佳協(xié)同作用因此而越來越引起冶金工作者的注意，因?yàn)樘嫉募尤胗兄诟唛g隙合金（HIA）的產(chǎn)生。作為商用300系列的一種替代材料，HIA被定義為是一種加入了諸如N、C、B等間隙合金化元素的鐵基合金，N和C在合金中被用來代替鎳完成奧氏體化，因?yàn)楹笳叩膬r(jià)格近來波動(dòng)得越來越厲害。N能夠使不銹鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性能大大提高，而C則可以提高包括耐磨性在內(nèi)的材料的力學(xué)性能。因此，HIA被業(yè)界認(rèn)為是一種價(jià)格合理的能滿足結(jié)構(gòu)材料高質(zhì)量要求的新型材料。
韓國材料科學(xué)院近來開發(fā)了以Fe-18Cr-10Mn為基本化學(xué)成分的無鎳奧氏體HIA系列鋼，它們的化學(xué)成分見下表：
|
系列 |
合金 |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Mo |
N |
C+N |
|
N |
0.33N |
0.03 |
0.03 |
9.74 |
17.96 |
- |
- |
0.33 |
0.36 |
|
0.39N |
0.02 |
0.24 |
9.73 |
17.83 |
0.08 |
0.02 |
0.39 |
0.41 |
|
|
0.44N |
0.03 |
0.24 |
9,70 |
18.06 |
- |
0.00 |
0.44 |
0.47 |
|
|
C+N |
0.42N0.15C |
0.15 |
0.25 |
10.19 |
18.02 |
0.003 |
0.01 |
0.42 |
0.57 |
|
0.35N0.24C |
0.24 |
0.23 |
9.51 |
18.06 |
0.001 |
0.01 |
0.35 |
0.59 |
|
|
0.38N0.38C |
0.38 |
0.22 |
9,66 |
18.12 |
0.005 |
0.01 |
0.38 |
0.76 |
|
|
304SS |
304SS |
0.04 |
0.6 |
1 |
18.4 |
8.2 |
- |
- |
0.04 |
用電化學(xué)腐蝕法對上述材料進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，用碳進(jìn)行合金化有助于提高含氮不銹鋼的耐腐蝕性能，并能提高材料鈍化膜的穩(wěn)定性。（余冶）
