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，在奧氏體不銹鋼中能替代昂貴的鎳而保持奧氏體相的穩定。

  在(zai)20世(shi)紀以(yi)(yi)前，人們懷疑氮(dan)(dan)在(zai)鋼(gang)中(zhong)會使鋼(gang)變脆(cui)，并且存在(zai)向鋼(gang)中(zhong)加(jia)氮(dan)(dan)困難(nan)的(de)問題(ti)，所以(yi)(yi)剛開始，在(zai)鋼(gang)中(zhong)一般不(bu)進(jin)行氮(dan)(dan)合金化。氮(dan)(dan)的(de)有利作用直至20世(shi)紀初才被認可(ke)，Andrew在(zai)1912年首(shou)次研究了氮(dan)(dan)加(jia)入(ru)鋼(gang)中(zhong)的(de)作用，通過這項(xiang)重要工作，首(shou)次在(zai)文獻(xian)中(zhong)記載了氮(dan)(dan)對(dui)鋼(gang)力學性(xing)能及奧氏體穩定性(xing)的(de)重大影(ying)響。

  20世紀50年代(dai)，開(kai)始開(kai)發(fa)氮(dan)(dan)(dan)(dan)合(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)的(de)(de)(de)潛在(zai)性能及工藝(yi)技術(shu)。當(dang)AOD工藝(yi)使氮(dan)(dan)(dan)(dan)作為氣體(ti)代(dai)替不同的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)成(cheng)為可能時，就開(kai)始普(pu)遍(bian)用氮(dan)(dan)(dan)(dan)進行不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)。現(xian)在(zai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)不僅常用在(zai)奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)中，也用在(zai)奧(ao)氏體(ti)-鐵(tie)素體(ti)雙相不銹(xiu)鋼(gang)中。用氮(dan)(dan)(dan)(dan)和(he)錳的(de)(de)(de)復合(he)(he)合(he)(he)金(jin)(jin)代(dai)替昂貴(gui)的(de)(de)(de)鎳還(huan)具(ju)有提高(gao)氮(dan)(dan)(dan)(dan)溶(rong)解度的(de)(de)(de)優點，并且(qie)通過這個研(yan)究(jiu)結果標準化(hua)了AISI200系列(lie)新合(he)(he)金(jin)(jin)。這類(lei)鋼(gang)的(de)(de)(de)典型成(cheng)分是18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比AISI標準中的(de)(de)(de)304牌號的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)具(ju)有更高(gao)的(de)(de)(de)強度和(he)耐蝕(shi)性。現(xian)在(zai)印(yin)度是AISI200系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)最大的(de)(de)(de)生產者(zhe)，幾乎占全世紀50萬(wan)t產量的(de)(de)(de)70％。

  最(zui)近(jin)國外(wai)又推出了(le)19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的(de)高(gao)(gao)(gao)氮奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼，其最(zui)明顯的(de)特點(dian)是(shi)集高(gao)(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)(gao)韌(ren)性、高(gao)(gao)(gao)延展性、良好的(de)加(jia)工硬(ying)化及耐蝕(shi)性于(yu)一體(ti)，已(yi)成(cheng)功地應用(yong)于(yu)冶(ye)金、煤(mei)炭及電力(li)工業(ye)材料(liao)，在潮濕、高(gao)(gao)(gao)沖擊(ji)摩(mo)擦環境中使(shi)用(yong)，明顯優于(yu)其他不銹(xiu)鋼。

  在奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)中氮(dan)和碳有許(xu)多共同(tong)性(xing)，如增加(jia)(jia)奧(ao)氏體穩定性(xing)，能有效提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)冷(leng)加(jia)(jia)工強(qiang)度(du)等。加(jia)(jia)適量(liang)的(de)(de)氮(dan)能在提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)強(qiang)度(du)和耐(nai)氧化(hua)性(xing)能的(de)(de)同(tong)時，不(bu)降低不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)晶間腐蝕性(xing)。以氮(dan)代碳，開發(fa)含氮(dan)不(bu)銹鋼(gang)已成為(wei)熱門話題(ti)。

  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(gao)(gao)氮合(he)金鋼具有較(jiao)高(gao)(gao)的強度及(ji)良好(hao)的耐(nai)蝕性，可作為重(zhong)要的工程材料，因此具有廣闊的發展前景。高(gao)(gao)氮鋼的發展潛力和應用(yong)極(ji)具吸引力，并且含氮不銹(xiu)鋼的使用(yong)和需求已擴大并迅速增長。