高氮鋼屬于不銹(xiu)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，在奧氏體(ti)不銹鋼中能替代昂貴的鎳而保持奧氏體相的穩定。

  在20世(shi)紀以(yi)前，人們懷疑氮在鋼(gang)中(zhong)會使(shi)鋼(gang)變脆，并且(qie)存在向鋼(gang)中(zhong)加氮困(kun)難的問題，所以(yi)剛開始，在鋼(gang)中(zhong)一(yi)般(ban)不(bu)進行氮合金化。氮的有利作用(yong)直至20世(shi)紀初才被認可，Andrew在1912年首次研究了氮加入鋼(gang)中(zhong)的作用(yong)，通過(guo)這項重要工(gong)作，首次在文獻中(zhong)記載了氮對鋼(gang)力學性能及奧氏體穩定性的重大影響。

  20世紀(ji)50年(nian)代(dai)，開(kai)始開(kai)發氮合(he)(he)金(jin)鋼的(de)(de)(de)潛在性(xing)能及工(gong)藝技術。當AOD工(gong)藝使(shi)氮作為(wei)氣體(ti)(ti)代(dai)替不(bu)同的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)成(cheng)為(wei)可能時，就開(kai)始普遍用(yong)氮進行不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)化(hua)。現在氮不(bu)僅常用(yong)在奧氏體(ti)(ti)鋼中，也用(yong)在奧氏體(ti)(ti)-鐵素體(ti)(ti)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼中。用(yong)氮和錳的(de)(de)(de)復合(he)(he)合(he)(he)金(jin)代(dai)替昂貴的(de)(de)(de)鎳還(huan)具有提高(gao)(gao)氮溶(rong)解度(du)的(de)(de)(de)優點，并且通過這個研(yan)究結果(guo)標準(zhun)化(hua)了AISI200系列新合(he)(he)金(jin)。這類鋼的(de)(de)(de)典型成(cheng)分(fen)是18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比AISI標準(zhun)中的(de)(de)(de)304牌號的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼具有更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)強度(du)和耐蝕性(xing)。現在印(yin)度(du)是AISI200系列不(bu)銹(xiu)鋼最大(da)的(de)(de)(de)生產者，幾(ji)乎占全(quan)世紀(ji)50萬t產量的(de)(de)(de)70％。

  最近國外又推(tui)出了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的高氮奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼，其(qi)最明顯的特點是集高強度、高韌(ren)性(xing)、高延展性(xing)、良好的加工硬化及耐蝕(shi)性(xing)于(yu)一體(ti)，已成功地(di)應用(yong)于(yu)冶金、煤(mei)炭及電力工業(ye)材(cai)料，在(zai)潮濕、高沖擊(ji)摩擦環境中使用(yong)，明顯優于(yu)其(qi)他不(bu)銹鋼。

  在奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中氮(dan)和碳有(you)(you)許(xu)多共同(tong)性，如增加奧(ao)氏(shi)(shi)體穩定性，能有(you)(you)效提高(gao)鋼(gang)的(de)冷加工強度等。加適量的(de)氮(dan)能在提高(gao)鋼(gang)的(de)強度和耐氧化性能的(de)同(tong)時(shi)，不(bu)(bu)降低不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐晶間腐(fu)蝕性。以氮(dan)代碳，開(kai)發含氮(dan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)已成為熱門話(hua)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(yu)高氮(dan)合金鋼(gang)(gang)具(ju)有較高的強(qiang)度及良好的耐蝕性，可作為重要(yao)的工程材料，因此(ci)具(ju)有廣闊的發展(zhan)(zhan)前景。高氮(dan)鋼(gang)(gang)的發展(zhan)(zhan)潛力和(he)應(ying)用(yong)極具(ju)吸引力，并且含(han)氮(dan)不銹鋼(gang)(gang)的使用(yong)和(he)需求已擴大并迅(xun)速增長。