·1058 北京科技大学学报 第36卷 100 mm 100m (c 100m 100um (e) 100nm 图6C组实验钢铸态金相组织：(a)C1钢：(b)C2钢：(c)C3钢：(d)C4钢：(e)C5钢 Fig.6 Microstructures of group C as-east steels:(a)Cl steel:(b)C2 steel:(c)C3 steel:(d)C4 steel:(e)C5 steel 不影响氮气的溢出数量，但随N含量增加，钢液中 30.4%). 氮的溶解量逐渐减小，因此固溶氮含量逐渐减少 3结论 从本实验的结果中可看出，Cr和Ni元素对氮 在钢液中溶解度和在凝固过程中氮气的溢出均呈相 (1)影响铸锭中氮含量的主要因素为钢液中氮 反的作用效果，因此采用式(2)中线性增加或减少 溶解度和铸锭的凝固模式.增加钢液中氮溶解度、 的作用系数预测铸锭中氮含量存在较大偏差.C和 改变凝固模式由F→FA→AF→A时，凝固过程中固 Ni元素对铸锭中氮的相互作用系数均非定值，根据 相溶氮能力提高，氮氨气的溢出量减少，铸锭中氮含量 图3和图5结果进行线性拟合可知，相互作用系数 增加. (2)由于Mn元素可提高钢液中氮的溶解度且 分别为E=-0.046（Cr质量分数10%~ 扩大奥氏体相区，C元素可增加钢液中氮的溶解度 16.5%)、E$=-0.011（Cr质量分数16.5%~ 而缩小奥氏体相区，N元素可扩大奥氏体相区而减 27.5%)和EN=-0.011(Ni质量分数5%~ 小钢液中氮的溶解度，因此随Mn含量增加，氮含量 20.5%)、EN=0.033（Ni质量分数20.5%~ 呈单调性增加，而随Cr和Ni含量增加，氮含量呈非北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 图 6 C 组实验钢铸态金相组织: ( a) C1 钢; ( b) C2 钢; ( c) C3 钢; ( d) C4 钢; ( e) C5 钢 Fig． 6 Microstructures of group C as-cast steels: ( a) C1 steel; ( b) C2 steel; ( c) C3 steel; ( d) C4 steel; ( e) C5 steel 不影响氮气的溢出数量，但随 Ni 含量增加，钢液中 氮的溶解量逐渐减小，因此固溶氮含量逐渐减少． 从本实验的结果中可看出，Cr 和 Ni 元素对氮 在钢液中溶解度和在凝固过程中氮气的溢出均呈相 反的作用效果，因此采用式( 2) 中线性增加或减少 的作用系数预测铸锭中氮含量存在较大偏差． Cr 和 Ni 元素对铸锭中氮的相互作用系数均非定值，根据 图 3 和图 5 结果进行线性拟合可知，相互作用系数 分 别 为 ECr N = － 0. 046 ( Cr 质 量 分 数 10% ～ 16. 5% ) 、ECr N = － 0. 011 ( Cr 质 量 分 数 16. 5% ～ 27. 5% ) 和 ENi N = － 0. 011 ( Ni 质 量 分 数 5% ～ 20. 5% ) 、ENi N = 0. 033 ( Ni 质 量 分 数 20. 5% ～ 30. 4% ) ． 3 结论 ( 1) 影响铸锭中氮含量的主要因素为钢液中氮 溶解度和铸锭的凝固模式． 增加钢液中氮溶解度、 改变凝固模式由 F→FA→AF→A 时，凝固过程中固 相溶氮能力提高，氮气的溢出量减少，铸锭中氮含量 增加． ( 2) 由于 Mn 元素可提高钢液中氮的溶解度且 扩大奥氏体相区，Cr 元素可增加钢液中氮的溶解度 而缩小奥氏体相区，Ni 元素可扩大奥氏体相区而减 小钢液中氮的溶解度，因此随 Mn 含量增加，氮含量 呈单调性增加，而随 Cr 和 Ni 含量增加，氮含量呈非 · 8501 ·