詳情介紹
氮化物的基本性能特點是:髙硬度、脆性、髙熔點,氮化物的形成規律和碳化物相似, 但一般都形成間隙相。根據過渡族金屬與氮的結合強度分類,钛、锆、铌、釩爲強氮化物形 成元素,铕、钼是中強氮化物形成元素,鉻、錳、鐵屬于弱氮化物形成元素間隙化合物愈 穩定,它們在鋼中的溶解度愈小。鋼中氮化物的硬度和熔點見表
表1.4鋼中氮化物的硬度和熔點
氮化物 |
TiN |
2rN |
NbN |
VN |
WN |
Mo^N |
CrN |
Cr,N |
AIN |
rw / rM |
0. 50 |
0. 43 |
0. 49 |
0. 52 |
0. 51 |
0. 52 |
0. 56 |
0. 56 |
|
HV |
1994 |
ms |
1396 |
1520 |
|
630 |
1093 |
1571 |
1230 |
熔點/!= |
2950 |
29S0 |
2300 |
2360 |
800(分解) |
|
1500 |
1650 |
2400 |
過渡族金屬的碳化物和氮化物中,金屬原子和碳、氮原子相互作用排列成密排或稍有畸變 的密排結構,形成由金屬原子亞點陣和碳、氮原子亞點陣組成的間隙結構。這些金屬亞點陣與 形成它們的金屬點陣不同,但仍屬于典型的面心立方、體心立方、密排六方或複雜結構。若金 屬亞點陣間隙足夠大,可容納非金屬碳、氮原子時,就形成簡單密排結構。所以,過渡族金屬 原子的原子半徑m和非金屬碳、氮原子半徑^的比值m/m決定了形成簡單密排還是複雜結 構。一般來講,氮化物和碳化物之間也可互相溶解,形成碳氮化合物。如含氮的不鏽鋼中,氮 原子可置換(0,F
e)
33C6中的部分碳原子,形成(C,N>的碳氮化合物;在微合金 鋼中可形成Ti (C,N)、V (C,N)和Nb (C,N)複合碳氮化合物。
此外,冶煉中用鋁脫氟的鋼存在鋁的氮化物AiN。鋁是非過渡族金屬,故A1N不屬子 間隙相。它具有ZnS結構的密排六方點陣,氮原子并不處于鋁原子之間的間隙位置。
氮化物中屬于N
aCl型簡單立方點陣結構的有TiN、NbN、VN、CrN等,屬于密排六方點陣結構的有WN、Nb
£N、MoN等。氮化物中的含N童也在一定的範圍内變化,即存 在原子缺位現象。