氮在不(bu)銹鋼(gang)中的普遍且大量應用是近十多年不銹鋼材料領域的最重大的進展。除鐵素體不銹鋼外，近十多年來幾乎所有類型的不銹鋼，特別是奧氏體和雙相不銹鋼均普遍用氮進行合金化，從而使奧氏體和雙相不銹鋼進入了現代不銹鋼時代。奧氏體不銹鋼有控氮（ 或、中氮（［N］≤0.40％或［W］≤0.50％）和高氮（ 不銹鋼，或超級奧氏體不銹鋼以及含低氮的超級馬氏體不銹鋼。氮在雙相不銹鋼中，雖不能防止σ相的析出，但可抑制σ相的形成。雙相不銹鋼正是由于加入氮才出現了第二代和第三代雙相不銹鋼（超級雙相不銹鋼和經濟型雙相不銹鋼），使雙相不銹鋼形成系列并成為了與馬氏體、鐵素體、奧氏體等三大類不銹鋼并列的鋼類。由于氮在鐵素體不銹鋼中溶解度極低，而在奧氏體中溶解度很高，因此，氮在雙相不銹鋼中的有益作用主要是體現在改善奧氏體組織的性能。
氮在雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)可延緩奧氏體相（γ）的(de)(de)高溫溶解并可促進焊后熱影響區(qu)二(er)次奧氏體（γ2）的(de)(de)析出，從(cong)而有(you)(you)(you)利(li)于雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)生產、加工和焊接。氮是在不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)應用的(de)(de)唯一一種氣態(tai)合金(jin)元素，它取(qu)之容易且量(liang)無(wu)限，價格低廉(lian)，生產中(zhong)加入方便，有(you)(you)(you)益(yi)作用顯著，但副作用較少，是現代(dai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)非(fei)常(chang)有(you)(you)(you)發展前途的(de)(de)重要合金(jin)元素。
氮通過固溶強(qiang)化等可(ke)顯(xian)著(zhu)提高(gao)奧(ao)氏(shi)體和(he)雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的室溫和(he)高(gao)溫強(qiang)度（圖(tu)2.18）。在鉻鎳奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中加入0.1％N，可(ke)使鋼(gang)的強(qiang)度提高(gao)60～100MPa，但當氮量適宜時(shi)，并不顯(xian)著(zhu)降低(di)鋼(gang)的塑(su)、韌(ren)性。氮的大量加入可(ke)使高(gao)氮奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)獲得非常(chang)高(gao)的強(qiang)度，但鋼(gang)的斷裂韌(ren)性并不降低(di)。
氮不(bu)僅(jin)顯著提(ti)高(gao)奧氏體和雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的耐(nai)(nai)(nai)氧化性(xing)(xing)酸、還原(yuan)性(xing)(xing)酸介質的全面腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能，而且還提(ti)高(gao)它們的耐(nai)(nai)(nai)晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)、耐(nai)(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)、耐(nai)(nai)(nai)縫(feng)隙等局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能，一些試驗結果見圖(tu)(tu)2.19～圖(tu)(tu)2.21。研究表明，氮在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中提(ti)高(gao)鋼(gang)的耐(nai)(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)、耐(nai)(nai)(nai)縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)的能力為鋼(gang)中鉻量的16～30倍。
需要強(qiang)調氮(dan)在不銹鋼(gang)(gang)(gang)中對耐(nai)蝕性(xing)所起的有(you)益作用(yong)，鋼(gang)(gang)(gang)中含(han)有(you)足夠量的鉻、鉬(mu)元素是(shi)必(bi)要條(tiao)件。一(yi)般認為，氮(dan)可促進(jin)鈍化(hua)膜中鉻的富(fu)集，提(ti)高鋼(gang)(gang)(gang)的鈍化(hua)能(neng)力(li)；氮(dan)可形成(cheng)(cheng)NH3和(he)使微區溶液的pH值提(ti)高；富(fu)鉻的氮(dan)化(hua)物在金(jin)屬與鈍化(hua)膜的界面處形成(cheng)(cheng)，進(jin)一(yi)步強(qiang)化(hua)了鈍化(hua)膜的穩定性(xing)。研究表明，在雙相不銹鋼(gang)(gang)(gang)中氮(dan)還可與鉬(mu)結(jie)合形成(cheng)(cheng)，使鈍化(hua)膜更加穩定，從而使鋼(gang)(gang)(gang)的耐(nai)蝕性(xing)提(ti)高。圖2.22系氮(dan)提(ti)高奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)耐(nai)蝕性(xing)，對鈍化(hua)膜影響(xiang)的示意圖。
當鋼(gang)中氮(dan)含(han)量(liang)超過某一(yi)定量(liang)，將(jiang)(jiang)對不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)性(xing)能(neng)產生某些不(bu)(bu)(bu)良影響，例如對奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)而(er)言，氮(dan)量(liang)超過0.12％～0.15％時(shi)，鋼(gang)的(de)冷、熱加工(gong)性(xing)和(he)冷成型(xing)性(xing)能(neng)將(jiang)(jiang)有(you)所下降，后(hou)者與氮(dan)可降低鋼(gang)的(de)層錯能(neng)，從而(er)提高奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)加工(gong)硬(ying)化率，使之與易加工(gong)硬(ying)化有(you)關。高氮(dan)含(han)量(liang)時(shi)，不(bu)(bu)(bu)僅顯著降低鋼(gang)的(de)熱塑性(xing)，對熱加工(gong)性(xing)不(bu)(bu)(bu)利，而(er)且由于前述沿晶界析出，會提高鋼(gang)的(de)晶間腐蝕敏(min)感性(xing)。氮(dan)在鐵素(su)體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中是一(yi)種有(you)害元素(su)（后(hou)面還將(jiang)(jiang)述及(ji)）。
