高氮鋼屬于不銹鋼的一個種類。對一般鋼種而言，鋼中的氮含量超過一定限度就認為是有害成分，而高(gao)氮不銹鋼卻并非如此。這類特殊材料由于其優異的力學性能及耐蝕性、耐氧化、耐磨損性能，越來越廣泛地應用于化工、石化、能源、化肥生產、石油天然氣、采礦及交通運輸等領域。氮資源豐富而價廉，在奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中能替代昂貴的鎳而保持奧氏體相的穩定。

  在(zai)20世紀以(yi)前，人們懷疑氮在(zai)鋼(gang)中(zhong)會使鋼(gang)變脆，并且存在(zai)向鋼(gang)中(zhong)加氮困難(nan)的問題，所以(yi)剛開始(shi)，在(zai)鋼(gang)中(zhong)一般(ban)不進行(xing)氮合(he)金化(hua)。氮的有利作(zuo)用直至20世紀初才(cai)被認可，Andrew在(zai)1912年首(shou)次研究(jiu)了氮加入鋼(gang)中(zhong)的作(zuo)用，通(tong)過這項重要工作(zuo)，首(shou)次在(zai)文獻中(zhong)記載了氮對鋼(gang)力學性能及(ji)奧氏(shi)體(ti)穩定性的重大影響。

  20世紀50年代(dai)，開(kai)始(shi)開(kai)發(fa)氮(dan)(dan)(dan)合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)的(de)潛(qian)在(zai)性能及工(gong)藝技術。當AOD工(gong)藝使氮(dan)(dan)(dan)作(zuo)為氣體(ti)代(dai)替不同的(de)合(he)金(jin)(jin)(jin)成(cheng)為可能時，就開(kai)始(shi)普遍用氮(dan)(dan)(dan)進行不銹(xiu)鋼(gang)的(de)合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)。現在(zai)氮(dan)(dan)(dan)不僅常(chang)用在(zai)奧氏體(ti)鋼(gang)中，也用在(zai)奧氏體(ti)-鐵(tie)素體(ti)雙相不銹(xiu)鋼(gang)中。用氮(dan)(dan)(dan)和錳的(de)復合(he)合(he)金(jin)(jin)(jin)代(dai)替昂貴(gui)的(de)鎳還具(ju)有(you)提高(gao)氮(dan)(dan)(dan)溶解度(du)(du)的(de)優點(dian)，并(bing)且(qie)通過這(zhe)個研究結果標準化(hua)了(le)AISI200系列(lie)新合(he)金(jin)(jin)(jin)。這(zhe)類(lei)鋼(gang)的(de)典(dian)型成(cheng)分是18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比AISI標準中的(de)304牌號的(de)不銹(xiu)鋼(gang)具(ju)有(you)更高(gao)的(de)強(qiang)度(du)(du)和耐蝕性。現在(zai)印度(du)(du)是AISI200系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)最大的(de)生產者，幾乎占全世紀50萬t產量的(de)70％。

  最近國外又推出了(le)19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的(de)高(gao)(gao)氮奧氏體(ti)不銹鋼，其最明(ming)顯的(de)特點是(shi)集(ji)高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)韌性(xing)、高(gao)(gao)延展(zhan)性(xing)、良好的(de)加工(gong)硬化及耐蝕性(xing)于一體(ti)，已成(cheng)功地應用于冶金、煤(mei)炭(tan)及電力工(gong)業材料，在(zai)潮濕、高(gao)(gao)沖擊(ji)摩擦環境中使用，明(ming)顯優于其他不銹鋼。

  在奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼中氮和(he)碳(tan)有(you)(you)許多共同(tong)性(xing)(xing)，如(ru)增加奧氏體穩(wen)定性(xing)(xing)，能(neng)有(you)(you)效提(ti)高鋼的(de)冷加工強度等。加適量的(de)氮能(neng)在提(ti)高鋼的(de)強度和(he)耐氧化性(xing)(xing)能(neng)的(de)同(tong)時，不(bu)降低不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐晶間腐蝕性(xing)(xing)。以氮代碳(tan)，開發含氮不(bu)銹(xiu)鋼已成為(wei)熱門話題。

  目前，應用的含氮不銹鋼在我國新的國家標準中已有36種，占不銹鋼總數的1/4，其中奧氏體不銹鋼中已有22種，占奧氏體不銹鋼總數的1/3，雙相不銹鋼中的含氮不銹鋼已占80％以上，馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼及沉淀硬化型不銹鋼中均有含氮不銹鋼。而含氮不銹鋼又可分為控氮型、中氮型和高氮型三種。控氮型奧氏體不銹鋼是在超低碳（w(w(C)=0.02%~0.03%＝0.02％～0.03％）鉻鎳奧氏體不銹鋼中加入0.05％～0.10％（質量分數）氮，用以提高鋼的強度，使之達到含穩定化元素鈦的奧氏體不銹鋼或普通低碳（w（C）≤0.08％）奧氏體不銹鋼的水平，同時耐晶間腐蝕和晶間應力腐蝕性能優良；中氮型奧氏體不銹鋼是w(N)=0.10%0.40％，在正常大氣壓力條件下冶煉和澆注，所得到的氮合金化奧氏體不銹鋼（包括鉻鎳氮、鉻錳氮和鉻錳鎳氮型鋼）。我國含氮奧氏體不銹鋼基本上屬于中氮型奧氏體不銹鋼，如 022Cr17Ni7N、022Cr19Ni10N、05Cr19Ni10Si2CeN、12Cr17Mn6Ni5N、10Cr17Mn9Ni4N、20Cr15Mn15Ni2N等奧氏體不銹鋼的氮含量都在0.10％～0.30％（質量分數）之間，這類鋼以耐蝕性為主要目的，同時具有較高的強度；高氮型奧氏體不銹鋼的w(N)>0.40%，該類鋼既具有高強度，又具有耐蝕性。目前，國內含氮鋼中只有53Cr21M9Ni4N鋼中的w(N)=0.35%~0.50％，基本上達到高氮鋼標準。現在w(N)=0.8%~1.0%的高氮奧氏體不銹鋼已開始工業化生產，并獲得了實際應用。

  由于高(gao)氮合(he)金(jin)鋼具(ju)有(you)較高(gao)的(de)強(qiang)度及良好的(de)耐蝕性(xing)，可作為重要的(de)工(gong)程材料，因此(ci)具(ju)有(you)廣闊的(de)發(fa)(fa)展前景。高(gao)氮鋼的(de)發(fa)(fa)展潛力(li)和應(ying)用極(ji)具(ju)吸引力(li)，并且含氮不(bu)銹鋼的(de)使用和需求已擴大并迅速增長(chang)。