Нитридные включения (III класс)

 

Азот растворим в твердом и жидком железе, сталях и сплавах в небольших количествах. Азот в твердом железе, стали или сплавах может находиться в твердом растворе и в виде нитридов.

В промышленных плавках стали и сплавов встречаются следующие включения нитридов.

Нитрид титана(TiN).Всегда встречается в сталях и сплавах, содержащих титан. На шлифах имеет вид золотисто-розовых кристаллов октаэдрической формы. включения непрозрачны, обладают металлическим блеском. При деформации формы не изменяют. Часто нитриды титана кристаллизуются на кристаллических окислах. В сталях и сплавах, содержащих наряду с титаном углерод, образуются карбонитриды титана. Карбонитриды отличаются от нитридов титана более округлой формой и цветом; они имеют розовато-белый цвет и на шлифах видны как выпуклые частицы значительно более твердые, чем основной металл. Возле нитридов титана часто можно видеть сульфидные включения.

Нитрид циркония(ZrN).Включения встречаются в сталях и сплавах, раскисленных или легированных цирконием. На шлифах имеют вид лимонно-желтых кристаллов октаэдрической формы. включения непрозрачны. При деформации включения не изменяют формы. нитриды циркония иногда кристаллизуются на окислах.

Нитрид алюминия(AlN). Включения встречаются в сталях и сплавах, легированных алюминием, а также при раскислении алюминием . На шлифах включения имеют вид мелких кристаллов неправильной, иногда округлой формы, часто в виде палочек. цвет включений на шлифах розовато-серый; включения непрозрачны или слегка прозрачны. При деформации включения формы не изменяют. Образование кристаллов нитрида алюминия может происходить и при контакте с азотом твердого металла при условии высокого содержания алюминия в стали и интенсивной диффузии азота в металл.

Нитрид ниобия(NbN).Встречается в сталях и сплавах, содержащих ниобий. На шлифах имеет вид серовато-желтых прямоугольных кристаллов. включения непрозрачны и не изменяют формы при деформации.

Нитрид хрома(CrN).Образуется при температурах ниже 900° С и представляет собой иглообразные кристаллы. включения темно-серого цвета, непрозрачны.

Нитрид железа (Fe₂N).Образуется при температурах ниже 700° С и представляет собой иглообразные кристаллы. включения темно-серого цвета, непрозрачные.

При рассмотрении нитридов следует учитывать, что наличие в стали или сплаве углерода приводит к образованию наряду с нитридами карбонитридов, представляющих собой сложные твердые растворы карбидов и нитридов. Состав карбонитридов может быть сложным, наиболее изучены карбонитриды титана . включения на шлифах имеют форму кристаллов с закругленными гранями, непрозрачны. цвет включений светло-розовый или беловатый.