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

  在20世紀(ji)以(yi)前，人們(men)懷疑氮(dan)在鋼中(zhong)(zhong)會使鋼變脆，并且存在向(xiang)鋼中(zhong)(zhong)加氮(dan)困難的(de)(de)問題(ti)，所以(yi)剛開始，在鋼中(zhong)(zhong)一般(ban)不進(jin)行氮(dan)合(he)金化。氮(dan)的(de)(de)有利作用直至20世紀(ji)初(chu)才被認可(ke)，Andrew在1912年(nian)首次(ci)研究(jiu)了(le)氮(dan)加入鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)作用，通過(guo)這項重要工作，首次(ci)在文獻中(zhong)(zhong)記載了(le)氮(dan)對鋼力學(xue)性(xing)能及(ji)奧氏體(ti)穩定性(xing)的(de)(de)重大影響。

  20世紀50年代，開始開發氮(dan)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)潛在(zai)(zai)性能及工(gong)藝技術(shu)。當AOD工(gong)藝使氮(dan)作為(wei)氣(qi)體(ti)(ti)代替不(bu)同的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)成為(wei)可能時，就(jiu)開始普(pu)遍用(yong)氮(dan)進行不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)化。現在(zai)(zai)氮(dan)不(bu)僅常用(yong)在(zai)(zai)奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)中，也用(yong)在(zai)(zai)奧氏體(ti)(ti)-鐵素體(ti)(ti)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中。用(yong)氮(dan)和錳的(de)(de)(de)復合(he)(he)合(he)(he)金(jin)代替昂貴(gui)的(de)(de)(de)鎳還具(ju)(ju)有提高(gao)氮(dan)溶解度的(de)(de)(de)優點，并且通過這(zhe)個研究(jiu)結果標準(zhun)(zhun)化了AISI200系列(lie)新合(he)(he)金(jin)。這(zhe)類鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)典型(xing)成分是18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比(bi)AISI標準(zhun)(zhun)中的(de)(de)(de)304牌號(hao)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有更高(gao)的(de)(de)(de)強度和耐蝕性。現在(zai)(zai)印(yin)度是AISI200系列(lie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)最大的(de)(de)(de)生產(chan)者，幾乎占全世紀50萬t產(chan)量的(de)(de)(de)70％。

  最(zui)近國外又推出了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的高氮奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼，其最(zui)明(ming)顯的特點是(shi)集高強(qiang)度、高韌性(xing)、高延展性(xing)、良好的加工硬化及耐蝕性(xing)于(yu)一體(ti)，已(yi)成功地應用于(yu)冶金、煤炭及電力工業材料，在潮濕、高沖擊(ji)摩擦(ca)環(huan)境(jing)中使用，明(ming)顯優于(yu)其他不銹(xiu)鋼。

  在奧氏體不銹(xiu)鋼中氮和碳有許多共同性(xing)(xing)，如增加(jia)(jia)奧氏體穩定性(xing)(xing)，能有效提高(gao)鋼的(de)(de)(de)冷加(jia)(jia)工(gong)強(qiang)(qiang)度(du)等(deng)。加(jia)(jia)適量的(de)(de)(de)氮能在提高(gao)鋼的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)和耐(nai)氧化性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)同時，不降低不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)耐(nai)晶間腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)。以氮代碳，開發(fa)含氮不銹(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(shuang)相不(bu)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)(gao)氮(dan)合金鋼(gang)具有(you)(you)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)強度(du)及(ji)良好的(de)(de)(de)耐蝕性，可作為重要的(de)(de)(de)工程材料，因此具有(you)(you)廣闊的(de)(de)(de)發(fa)展前(qian)景。高(gao)(gao)氮(dan)鋼(gang)的(de)(de)(de)發(fa)展潛力和(he)應用(yong)極具吸引(yin)力，并(bing)且(qie)含氮(dan)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)使用(yong)和(he)需求已擴大并(bing)迅速(su)增長。