1. Efecto del nitrógeno sobre la microestructura y tratamiento térmico del acero.
① El nitrógeno, similar al carbono, puede disolverse en hierro para formar una solución sólida intersticial.
② El nitrógeno aumenta el tamaño de la zona de la fase austenita en el acero, que es un elemento robusto para formar y mantener la estabilidad en la austenita.
Su impacto es unas 20 veces mayor que el del níquel y puede sustituir parcialmente al níquel en el acero.
③ El nitrógeno, junto con elementos como el cromo, el aluminio, el vanadio, el titanio y otros que se infiltran en la superficie del acero, pueden formar nitruros muy estables. Estos nitruros sirven como elementos endurecedores y de refuerzo de superficies.
④ El nitrógeno hace que la estructura del acero con alto contenido de cromo y níquel con alto contenido de cromo sea más compacta y sólida.
⑤ El contenido excesivo de nitrógeno residual en el acero puede provocar porosidad macroestructural o agujeros en la estructura.
2. Efecto del nitrógeno sobre las propiedades mecánicas del acero.
① El nitrógeno tiene un efecto fortalecedor de solución sólida y aumenta la templabilidad del acero.
② En el acero ferrítico que contiene nitrógeno, el endurecimiento por precipitación puede ocurrir como resultado de la formación de nitruros ultramicroscópicos durante el templado, después de un enfriamiento rápido o una exposición prolongada a temperatura ambiente.
El nitrógeno también puede provocar envejecimiento por fluencia en aceros con bajo contenido de carbono.
A medida que aumenta la resistencia y dureza del acero, su tenacidad disminuye y aumenta su susceptibilidad a la sensibilidad a las entalladuras.
La fragilidad del acero causada por el nitrógeno es comparable a la del fósforo y tiene un impacto mucho mayor que el fósforo.
El nitrógeno también contribuye significativamente a la fragilización azul del acero.
③ La resistencia y la resistencia al impacto del acero con alto contenido de cromo y del acero con alto contenido de cromo-níquel se mejoran sin sacrificar la plasticidad.
④ También se mejoran la resistencia a la fluencia y la resistencia a la rotura a altas temperaturas del acero.
3. Efecto del nitrógeno sobre las propiedades físicas, químicas y tecnológicas del acero.
① La presencia de nitrógeno no tiene un impacto sustancial en la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.
② Si el contenido de nitrógeno excede el 0,16% en masa, la resistencia del acero a la oxidación disminuirá.
③ El acero que contiene nitrógeno tiene una mayor tasa de endurecimiento debido a la deformación en frío.
④ El nitrógeno puede disminuir la tendencia al crecimiento de grano en acero con alto contenido de ferrita de cromo y aumentar sus capacidades de soldadura.
4. Aplicación de nitrógeno al acero.
① El nitrógeno se utiliza habitualmente como elemento de aleación en el acero, con un contenido que suele oscilar entre menos del 0,3 % (en masa) y un máximo del 0,6 % en circunstancias específicas.
② Se utiliza principalmente en acero templado y revenido nitrurado, acero común de baja aleación, acero inoxidable resistente a los ácidos y acero resistente al calor y sin astillas. Entre ellos, el acero resistente al calor y libre de virutas se puede utilizar para producir componentes para turbinas de vapor.
