當溶解于鋼液中時，氫和氮是兩種會顯著影響鋼性能的氣體，它們通過煉鋼過程中輔料的添加或鋼液與大氣中各種元素的相互反應而進入鋼中。研究發(fā)現(xiàn)，氫對鋼沒有潛在的好處，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。由于具有高的流動性，氫很容易通過晶格擴散，導致氫脆。另一方面，溶解在鋼中的氮可能提高鋼的屈服強度和拉伸強度，但會降低延性，從而反過來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)部脫碳層時遭到氫的“攻擊”，造成延性和強度的顯著降低。當溶解的氫超過其溶解度時，被固態(tài)鋼“拒絕”溶解的氫會富集在針孔處，并隨之產(chǎn)生高的氣體壓力。在熱加工及后續(xù)的冷卻過程中，熱加工應力和高的氣體壓力會在表面附近的針孔處累積，從而產(chǎn)生發(fā)紋（或白點），造成鋼材過早失效。因此，迫切需要對鋼液中的氫和氮進行準確的定量分析和監(jiān)控。

為控制鋼中的氫和氮，美國鋼鐵公司采取的措施首先是通過修訂合金添加劑的質(zhì)量技術(shù)條件來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，采用在線自動化檢測系統(tǒng)來監(jiān)測煉鋼過程中的化學成分和溫度變化，確保鋼液中氫和氮含量的精確監(jiān)控。（余冶）