氮可以提高奥氏体精密不锈钢管的耐腐蚀性能,有助于形成初次膜及以后的含铬钝化膜,引起点蚀的有效电压、点蚀电位和保护电位均随氮含量的增加而增加。含氮钢中的氮在溶解时形成NH4+,在形成过程中消耗H+,改善了局部腐蚀环境。有人认为很难证实N H4+形成,但存在吸收NO3离子的抑制蚀坑的活性溶解,更有利于精密不锈钢管的钝化和再钝化。在3% NaCl溶液中的电位E-ph图具有扩大的热力学稳定区、缩小的不完全钝化区及孔蚀区。抗孔蚀当量PREN= %Cr+3.3%Mo+30%N,同时认为高氮层有极好的抗气蚀能力。
为腐蚀率和氮含量的关系。
高氮层中氮的加入使表层进一步富Cr,提高膜的稳定性和致密性。采用离子注入或等离子体源等工艺要控制温度,实验发现,奥氏体精密不锈钢管的渗层硬度、耐磨性及抗腐蚀性随离子渗氮温度降低而增高。高氮层中出现第二相,耐均匀腐蚀性能严重恶化,因CrN等第二相析出导致基体贫铬。
大多数研究人员认为增加氮含量可以降低应力腐蚀开裂倾向,这主要因为氮降低铬在精密不锈钢管中的活性,氮作为表面活性儿素优先沿品界偏聚,抑制并延缓Cr23C6的析出,降低品界处铬的贫化度。