中文摘要：

氮能扩大铁基合金的奥氏体相区，稳定奥氏体相。含氮废钢再生时不会产生钢材的质量问题。作为合金元素的氮可以改善不锈钢、耐热钢等一系列钢的强度，提高不锈钢的耐蚀性。含锰高氮钢可以节约镍，降低成本。随着生态材料开发的进展，以氮作为合金元素的高氮钢的研究日益活跃。针对高氮钢冶炼和电渣重熔处理中如何保持氮浓度的关键问题，本项目研究高氮钢重熔和凝固过程中氮的行为和气氛、钢中合金元素的成分和含量、熔渣成分和氮容量

结论摘要：

研究了Fe-Cr-Mn-(Ni)-N系液态合金在常压氮气（105Pa）、N2-Ar混合气氛及高压氮气氛下氮的溶解平衡以及溶解过程动力学；考察了氮分压、合金成分、钢中氧含量对氮的溶解平衡以及溶解过程动力学的影响。液态合金中的氧含量对氮的溶解影响显著。顶渣的成分影响铝脱氧的效果，20CaF2-80CaO-20Al2O3渣比30CaO-45Al2O3-25SiO2渣对Al脱氧有较强的促进作用。研究了Fe-Cr-Mn合金的高温固态渗氮过程，用该法制备了含氮量高达1.15%的Fe-Cr-Mn系奥氏体高氮钢，探讨了合金中的氧含量和气氛对渗氮的影响。首次用热分析法测定了高氮钢在氩气中的热稳定性，Fe-Cr-Mn-(Ni)系高氮钢释氮起始温度与Mn含量呈线性关系，A1机理函数合适描述奥氏体高氮钢的释氮动力学，Fe-Cr-Mn-(Ni)系高氮钢释氮活化能也与Mn含量呈线性关系。高氮钢在低于热力学平衡的氮气压力下重熔时氮含量随重熔压力降低而减少，有渣比无渣情况下，氮含量降低得更多，光学碱度高的渣更易使低氮分压下重熔的高氮钢脱氮。含氮0.56%的304奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能最强，过高的氮含量反而不利。