當(dāng)溶解于鋼液中時(shí)，氫和氮是兩種會(huì)顯著影響鋼性能的氣體，它們通過(guò)煉鋼過(guò)程中輔料的添加或鋼液與大氣中各種元素的相互反應(yīng)而進(jìn)入鋼中。研究發(fā)現(xiàn)，氫對(duì)鋼沒有潛在的好處，而氮既可能是一種雜質(zhì)，也可能成為一種希望加入的合金化元素。氫和氮會(huì)間隙式地存在于鋼中。氮也可能作為與鋁、鈦和/或其他氮化物形成元素結(jié)合的氮化物形式存在于鋼中，而氫則不可能在鋼中形成穩(wěn)定的氫化物。由于具有高的流動(dòng)性，氫很容易通過(guò)晶格擴(kuò)散，導(dǎo)致氫脆。另一方面，溶解在鋼中的氮可能提高鋼的屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，但會(huì)降低延性，從而反過(guò)來(lái)影響超低碳冷軋鋼的可成形性。暴露在溫度和壓力較高的氫氣中的鋼可能在形成內(nèi)部脫碳層時(shí)遭到氫的“攻擊”，造成延性和強(qiáng)度的顯著降低。當(dāng)溶解的氫超過(guò)其溶解度時(shí)，被固態(tài)鋼“拒絕”溶解的氫會(huì)富集在針孔處，并隨之產(chǎn)生高的氣體壓力。在熱加工及后續(xù)的冷卻過(guò)程中，熱加工應(yīng)力和高的氣體壓力會(huì)在表面附近的針孔處累積，從而產(chǎn)生發(fā)紋（或白點(diǎn)），造成鋼材過(guò)早失效。因此，迫切需要對(duì)鋼液中的氫和氮進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析和監(jiān)控。

為控制鋼中的氫和氮，美國(guó)鋼鐵公司采取的措施首先是通過(guò)修訂合金添加劑的質(zhì)量技術(shù)條件來(lái)盡量減少氫和氮含量高的合金化材料的使用，從而保證鋼液中低的氫雜質(zhì)含量。同時(shí)，采用在線自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)煉鋼過(guò)程中的化學(xué)成分和溫度變化，確保鋼液中氫和氮含量的精確監(jiān)控。（余冶）