440C不锈钢N化物夹杂物的利用技术

用作焊接HAZ组织控制和钢板组织细化的代表性N化物系夹杂物，有表1所示的TiN、AlN和VN。其中，用于焊接HAZ韧性改善的，从小线能量焊接到大线能量焊接的整个焊接领域，用得早多的是TiN。TiN所起的作用一是能抑制γ晶粒粗大化；二是促进F生成能力。但早先研究的主要是前者，在由Ostrobvskaya进行的大线能量电渣焊接HAZ韧性的改善中，开始是向钢中加入0.010％～0.012％的Ti、0.0026％～0.0036％的B。其后对TiN加入量和粒子尺寸的讨论很活跃，并查明了以下事实：0.05μm以下尺寸的TiN量和1400℃加热时的γ晶粒直径相关。将TiN的体积（百）分率和尺寸定量化，γ晶粒直径可用r/f（r为TiN平均粒子直径，f为TiN体积分率）进行整理，即TiN量的增大或其尺寸减少都能将γ晶粒直径（r/f）细化。
　　
AlN的利用技术是使比一般的Al镇静钢有更多量的AlN析出而谋求的细晶粒化处理，主要是用于淬火-回火钢，但因在大线能量焊接HAZ熔合线附近长时间处于1400℃以上高温，故基本上没有见到AlN粒子锁住γ晶粒长大的效果。
　　
在大线能量焊接HAZ中的AlN利用技术，是在焊接热循环的冷却过程中利用AlN的析出，以将HAZ基体组织高韧化的韧性改善技术。即是以加入低N-Ti为基础，在钢中先加入可溶Al，在焊接热循环的冷却过程中将游离N固定为AlN，并利用位错的粘结作用，减少劣化韧性的游离N的技术。因对焊接热循环过程中的游离N和全N量的定量测定，确认AlN在600～850℃范围析出。
　　
因VN与AlN同样熔点低，故不能作为对γ晶粒长大的锁住粒子而加以利用，但从界面能的观点来看，其F生成能力与TiN处于同等水平，故进行了各种各样的有关晶内相变的研究。如在超厚H型钢的生产中，向钢中加入V和N而利用了控轧中的VN向A的应变感应析出，以析出的VN为核心促进了F生成，从而细化了钢的组织。另外，有研究称，VN在晶界的优先析出，更是促进了晶界F的析出。
　　
总之，关于N化物粒子的利用技术，以上介绍了多方面的内容。但获得广泛利用的大线能量焊接HAZ组织控制技术基本上是以TiN作为基础技术。至于AlN，则是从F生成能力的角度，利用游离N的固定以及与TiN等的复合使用来实现基体组织的高韧性化。

440C不锈钢N化物夹杂物的利用技术