奧氏體不銹鋼由于在生產和應用方面具有突出的優越性，產量和使用范圍日益擴大，很快占據不銹鋼的主導地位。針對不同的需求，奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼經過不斷的發展和改進，牌號越來越多，逐步形成當前較為完整的奧氏體不銹鋼品種系列（見圖2-1-1）。目前，在世界范圍內和各主要不銹鋼生產國中，奧氏體不銹鋼產量約占不銹鋼總產量的70％。
最早的奧氏體不銹鋼于1912年在德國發明，1914年定名為V2A的第一個奧氏體不銹鋼在制堿和合成氨生產中獲得工業應用。其主要成分為20％鉻、7％鎳，但碳含量較高，約為0.25％。其后隨著生產工藝的改進，逐漸演變成為人們所熟知的18-8型不銹鋼，即0Cr18Ni9（304不(bu)銹鋼）。受冶煉水平的限制，早期的18-8型不銹鋼中含有較高的碳，很容易與鉻形成碳化物，對耐蝕至關重要的鉻元素受到損失，降低了耐蝕性能。為了避免這種情況發生，人們開發了鈦、鈮穩定化的奧氏體不銹鋼，其中以1Cr18Ni9Ti（321）不銹鋼最有名。其原理很簡單，就是利用穩定化處理，使鈦、鈮優先與碳結合，避免了碳與鉻結合。321不銹鋼因其優良的力學性能和耐蝕性能，曾廣泛應用于飛機制造等領域。1Cr18Ni9Ti不銹鋼的出現對于解決敏化態晶間腐蝕起到了非常重要的作用，但這類鋼也有不足之處，如在進行焊接時，往往會出現一種類似刀狀的腐蝕；鋼中含有鈦、鈮貴金屬，經濟性不太好；鈦容易在鋼中形成TiN夾雜，易發生表面質量問題等。
我(wo)國(guo)(guo)從(cong)1952年開始(shi)采用蘇(su)(su)聯標準(zhun)生產321不(bu)(bu)銹(xiu)鋼，其成為我(wo)國(guo)(guo)最早研(yan)制(zhi)的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼品(pin)種之一。由于受(shou)到冶金裝備的制(zhi)約和(he)蘇(su)(su)聯材料體系的影(ying)響，直至20世紀90年代，1Cr18Ni9Ti不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在我(wo)國(guo)(guo)都長期占(zhan)據統治地位，約占(zhan)我(wo)國(guo)(guo)當(dang)時不(bu)(bu)銹(xiu)鋼總(zong)產量70％～75％。
隨著20世(shi)紀60年代AOD、VOD等爐外精煉技術(shu)的出現，可將(jiang)鋼(gang)中(zhong)的碳(tan)控(kong)制(zhi)在0.03％以內，從而發展了超低(di)碳(tan)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)，代表牌號為(wei)00Cr19Ni10（304L）。和304比較，此(ci)鋼(gang)的碳(tan)含量進一步降低(di)，同(tong)時為(wei)保證完全(quan)奧氏體組(zu)織(zhi)，鋼(gang)中(zhong)鉻、鎳含量略有提(ti)高。此(ci)鋼(gang)最大的特(te)點是(shi)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)好(hao)，特(te)別(bie)是(shi)耐(nai)晶間腐(fu)蝕性(xing)能(neng)顯(xian)著提(ti)高。
我國也較早開始研制這類低碳、超低碳奧氏體不銹鋼鋼種，但限于當時我國的冶金工藝裝備條件只能使用電爐冶煉，對原材料要求高，產品價格貴，生產過程中將碳量降低到所要求的水平相當困難，低碳不銹鋼的推廣應用與當時的歐美先進水平存在差距。“六五”期間我國重點解決了不銹鋼的二次精煉裝備和工藝，先后在鋼廠建成多座AOD和VOD的精煉設備，實現了將碳含量降至0.03％以下且可以使用廉價的原材料。“七五”期間，我國重點解決了低碳、超低碳奧氏體不銹鋼性能水平達到國際水平的軟件技術開發。針對化工、輕工、紡織等行業，集中開發了00Cr19Ni10、00Cr17Ni14Mo2等牌號。20世紀90年代以后，我國304L不銹鋼(gang)、316L不(bu)銹鋼(gang)等低碳、超低碳奧氏體不銹鋼品種迎來了蓬勃發展，逐漸成為我國不銹鋼中的最主要鋼種。
304L不銹鋼通過降低碳含量，在顯著提升耐晶間(jian)腐蝕性能的同時，卻帶來鋼的固溶強度偏低的劣勢。
在對強(qiang)(qiang)度(du)、耐蝕綜合(he)性(xing)能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)(you)(you)高(gao)(gao)要(yao)求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)場(chang)合(he)，氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)合(he)金(jin)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)逐(zhu)漸(jian)引起了(le)(le)人們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)視。早在20世(shi)紀40年(nian)代(dai)，由于(yu)當時不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)貴重(zhong)(zhong)元素鎳(nie)資源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奇缺，促(cu)(cu)使(shi)了(le)(le)人們對鉻(ge)鎳(nie)錳(meng)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)和(he)鉻(ge)錳(meng)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)廣泛(fan)研究，使(shi)得(de)Cr-Mn-Ni-N不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)系(xi)(xi)列即美(mei)國200系(xi)(xi)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)誕生(sheng)。鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)主要(yao)是靠錳(meng)提高(gao)(gao)其溶解(jie)度(du)，含(han)量(liang)在0.10％～0.25％范(fan)圍內。但是受限于(yu)冶煉技術，一(yi)方(fang)面碳含(han)量(liang)仍然很難降(jiang)低到(dao)0.06％以下，另(ling)一(yi)方(fang)面氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加入(ru)和(he)固溶缺乏有(you)(you)(you)(you)效手段，200系(xi)(xi)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在綜合(he)性(xing)能(neng)(neng)(neng)上并(bing)(bing)沒有(you)(you)(you)(you)300系(xi)(xi)優良，因而只(zhi)在一(yi)些低端的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)場(chang)合(he)得(de)到(dao)了(le)(le)應(ying)用(yong)(yong)，并(bing)(bing)且逐(zhu)漸(jian)淡出了(le)(le)研究者(zhe)們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)視線。到(dao)了(le)(le)20世(shi)紀70年(nian)代(dai)，隨(sui)著AOD等爐外精(jing)煉技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展，特(te)別是加壓(ya)冶金(jin)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出現，更高(gao)(gao)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)得(de)以研制成(cheng)功，氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)在奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)越來越高(gao)(gao)，給奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)帶來了(le)(le)性(xing)能(neng)(neng)(neng)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)許多(duo)有(you)(you)(you)(you)益(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)。具體(ti)表現在：（1）氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)是強(qiang)(qiang)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)形成(cheng)元素，1千克(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)相當于(yu)6～22千克(ke)鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，在鎳(nie)當量(liang)公式(shi)中(zhong)(zhong)，氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)(xi)數為18～30，表明其奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)形成(cheng)能(neng)(neng)(neng)力非(fei)常強(qiang)(qiang)。（2）氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)在顯著提高(gao)(gao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時，并(bing)(bing)不(bu)(bu)(bu)降(jiang)低材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑韌性(xing)，在奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)，每加入(ru)0.10％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)，其強(qiang)(qiang)度(du)提高(gao)(gao)約(yue)60～100兆帕(pa)，前提條件(jian)是氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)必(bi)須(xu)固溶存在。此外，氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)也能(neng)(neng)(neng)提高(gao)(gao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗蠕(ru)變、疲勞、磨損以及低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（3）氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)有(you)(you)(you)(you)效地促(cu)(cu)進了(le)(le)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)耐點蝕、縫隙腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力，其作用(yong)(yong)是鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)16～30倍，鉬(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5倍。同(tong)時，適量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)含(han)量(liang)也有(you)(you)(you)(you)利于(yu)提高(gao)(gao)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力。因而在20世(shi)紀末至21世(shi)紀初(chu)，掀起了(le)(le)高(gao)(gao)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)研究的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱潮，研發了(le)(le)大量(liang)高(gao)(gao)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)料，并(bing)(bing)廣泛(fan)應(ying)用(yong)(yong)于(yu)油氣開采、礦山機械、低溫超導等領(ling)域。
由于大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)氮(dan)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)均需要(yao)配合(he)(he)加壓冶煉，很(hen)難(nan)滿足低成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求，從(cong)而在21世(shi)紀(ji)初氮(dan)合(he)(he)金化(hua)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)研發(fa)演變成(cheng)(cheng)兩個方向：（1）以(yi)(yi)追(zhui)求高(gao)性(xing)(xing)能為(wei)主(zhu)要(yao)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)，或(huo)(huo)者是(shi)高(gao)強高(gao)韌的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，或(huo)(huo)者是(shi)耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)和力學性(xing)(xing)能兼顧的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)級奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。主(zhu)要(yao)利(li)用(yong)氮(dan)對(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)力學性(xing)(xing)能和耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)貢獻，通(tong)過特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)冶煉工(gong)藝和恰(qia)當的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)金設(she)計(ji)，將氮(dan)極大(da)地固溶(rong)于鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中，從(cong)而研制出力學性(xing)(xing)能和耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)能均非常優異的(de)(de)(de)(de)(de)特殊(shu)用(yong)途(tu)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。此方面(mian)工(gong)作以(yi)(yi)德(de)國(guo)、保加利(li)亞、瑞士和日(ri)本(ben)(ben)為(wei)代表，材(cai)料(liao)主(zhu)要(yao)用(yong)于特殊(shu)領域(yu)，如(ru)超(chao)導、國(guo)防(fang)軍工(gong)等。日(ri)本(ben)(ben)國(guo)立材(cai)料(liao)研究(jiu)院（NIMS）于2000年后(hou)開展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)向海洋開發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)氮(dan)高(gao)鉬奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)系(xi)(xi)列(lie)(lie)研究(jiu)工(gong)作，氮(dan)含量達1％左右。（2）以(yi)(yi)節約(yue)資源(yuan)、降低成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)為(wei)主(zhu)要(yao)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)經濟型不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。此類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)利(li)用(yong)氮(dan)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，部(bu)分或(huo)(huo)全部(bu)替代貴重金屬鎳，使得鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在較低的(de)(de)(de)(de)(de)原料(liao)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)下仍保持(chi)奧(ao)氏體(ti)組織(zhi)，從(cong)而在性(xing)(xing)能上兼顧奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)特點和氮(dan)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，進一步擴大(da)了不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)。如(ru)美(mei)國(guo)在20世(shi)紀(ji)60年代后(hou)逐(zhu)步開發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)Nitronic合(he)(he)金系(xi)(xi)列(lie)(lie)，奧(ao)地利(li)伯(bo)樂（Bohler）公(gong)(gong)(gong)司生(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de)無磁鉆鋌(ting)系(xi)(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等。針對(dui)中國(guo)市場對(dui)低成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)需求，美(mei)國(guo)開發(fa)了204Cu不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，蒂森(sen)克(ke)虜伯(bo)（Thyssenkrupp）公(gong)(gong)(gong)司開發(fa)了Nirostal．4640不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，山特維克(ke)（Sandvik）公(gong)(gong)(gong)司開發(fa)了Loniflex 不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。
我國在20世紀90年代開始比較系統地開展氮在不銹鋼中應用的研究工作，主要為國防軍工等特殊性能要求的不銹鋼進行的研究。2000年后，由于國際上對高氮不銹鋼的開發熱潮及對氮的有益作用的深刻認識，國內不銹鋼行業開始重視氮在不銹鋼中的應用，并廣泛在304、316奧氏體不銹鋼中加入適當氮以提高力學性能和耐蝕性能。2004年新修訂的不銹鋼牌號標準中，增加了304N、304LN、316NG不(bu)銹鋼(gang)、316LN不銹鋼(gang)等含氮奧氏體不銹鋼。但是當時對氮在不銹鋼中的存在形式和作用的認識還比較模糊。盡管鋼鐵研究總院、上海材料研究所等單位很早就關注氮合金化不銹鋼的學術動態，但是真正掀起全國范圍的氮合金化不銹鋼研究熱潮是在2006年于四川九寨溝召開的高氮鋼國際會議。鋼鐵研究總院在國家“973計劃”基礎研究的支持下，系統研究了1Cr22Mn16N奧氏體不銹鋼的析出相、韌脆轉變、熱加工和焊接等性能，2009年在國際上率先采用電爐＋AOD＋連鑄大工業流程于常壓下工業化生產出氮含量超過0.6％的高氮奧氏體不銹鋼。在“十二五”和“十三五”期間，進一步依托國家科技支撐計劃，研制出工業化產品的高氮無磁護環和無磁鉆鋌材料。與此同時，中科院金屬所研究開發了醫用無鎳BIOSSN4不銹鋼，并用于醫療器械的制造。北京科技大學、太鋼、太原科技大學等單位對Mn18Cr18N護環用鋼進行了熱加工等方面的研究。在冶煉工藝方面，鋼鐵研究總院、北京科技大學采用粉末冶金工藝進行了高氮奧氏體不銹鋼的研究。東北大學采用氮氣保護電渣重熔和加壓電渣重熔工藝進行了約1％氮含量的高氮奧氏體不銹鋼的研究。目前，越來越多的氮合金化不銹鋼開始工業生產，據不完全統計，全國每年生產的氮合金化不銹鋼多達1000萬噸以上，占不銹鋼消費量的30％以上。
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