奧氏體不銹鋼由于在生產和應用方面具有突出的優越性，產量和使用范圍日益擴大，很快占據不銹鋼的主導地位。針對不同的需求，奧氏體不銹鋼經過不斷的發展和改進，牌號越來越多，逐步形成當前較為完整的奧氏體不銹鋼品種系列（見圖2-1-1）。目前，在世界范圍內和各主要不銹鋼生產國中，奧氏體不銹鋼產量約占不銹鋼總產量的70％。

  最早的奧氏體不銹鋼于1912年在德國發明，1914年定名為V2A的第一個奧氏體不銹鋼在制堿和合成氨生產中獲得工業應用。其主要成分為20％鉻、7％鎳，但碳含量較高，約為0.25％。其后隨著生產工藝的改進，逐漸演變成為人們所熟知的18-8型不銹鋼，即0Cr18Ni9（304不銹鋼）。受冶煉水平的限制，早期的18-8型不銹鋼中含有較高的碳，很容易與鉻形成碳化物，對耐蝕至關重要的鉻元素受到損失，降低了耐蝕性能。為了避免這種情況發生，人們開發了鈦、鈮穩定化的奧氏體不銹鋼，其中以1Cr18Ni9Ti（321）不銹鋼最有名。其原理很簡單，就是利用穩定化處理，使鈦、鈮優先與碳結合，避免了碳與鉻結合。321不銹鋼因其優良的力學性能和耐蝕性能，曾廣泛應用于飛機制造等領域。1Cr18Ni9Ti不銹鋼的出現對于解決敏化態晶間腐蝕起到了非常重要的作用，但這類鋼也有不足之處，如在進行焊接時，往往會出現一種類似刀狀的腐蝕；鋼中含有鈦、鈮貴金屬，經濟性不太好；鈦容易在鋼中形成TiN夾雜，易發生表面質量問題等。

  我(wo)國從1952年開始采(cai)用(yong)蘇聯標準生產321不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，其成(cheng)為我(wo)國最早研制的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)品(pin)種(zhong)之(zhi)一(yi)。由于(yu)受到(dao)冶金裝備的制約和蘇聯材(cai)料體系的影響，直(zhi)至20世紀90年代，1Cr18Ni9Ti不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在我(wo)國都長期(qi)占據(ju)統治地(di)位，約占我(wo)國當(dang)時不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)總產量70％～75％。

  隨著(zhu)20世紀60年(nian)代(dai)AOD、VOD等爐(lu)外精(jing)煉技術的(de)出現，可將鋼(gang)中(zhong)的(de)碳(tan)控制在0.03％以內，從而發展了超低碳(tan)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)，代(dai)表(biao)牌號為00Cr19Ni10（304L）。和304比較，此鋼(gang)的(de)碳(tan)含(han)量進一步降低，同時為保(bao)證完全奧氏體組織，鋼(gang)中(zhong)鉻、鎳(nie)含(han)量略有提(ti)高。此鋼(gang)最大的(de)特點是(shi)耐(nai)腐(fu)蝕性能(neng)好，特別(bie)是(shi)耐(nai)晶間腐(fu)蝕性能(neng)顯著(zhu)提(ti)高。

  我國也較早開始研制這類低碳、超低碳奧氏體不銹鋼鋼種，但限于當時我國的冶金工藝裝備條件只能使用電爐冶煉，對原材料要求高，產品價格貴，生產過程中將碳量降低到所要求的水平相當困難，低碳不銹鋼的推廣應用與當時的歐美先進水平存在差距。“六五”期間我國重點解決了不銹鋼的二次精煉裝備和工藝，先后在鋼廠建成多座AOD和VOD的精煉設備，實現了將碳含量降至0.03％以下且可以使用廉價的原材料。“七五”期間，我國重點解決了低碳、超低碳奧氏體不銹鋼性能水平達到國際水平的軟件技術開發。針對化工、輕工、紡織等行業，集中開發了00Cr19Ni10、00Cr17Ni14Mo2等牌號。20世紀90年代以后，我國304L不銹鋼(gang)、316L不銹(xiu)鋼等低碳、超低碳奧氏體不銹鋼品種迎來了蓬勃發展，逐漸成為我國不銹鋼中的最主要鋼種。

  304L不銹鋼通過降低碳含量，在顯著提升耐晶間腐(fu)蝕性能的同時，卻帶來鋼的固溶強度偏低的劣勢。

  在(zai)(zai)(zai)對強(qiang)(qiang)度(du)、耐(nai)(nai)蝕綜(zong)合(he)性能有(you)(you)高要求的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)場合(he)，氮(dan)(dan)(dan)合(he)金化的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)逐漸(jian)(jian)引起(qi)了(le)(le)人(ren)們的(de)(de)(de)(de)重視。早(zao)在(zai)(zai)(zai)20世(shi)紀40年代(dai)，由于當時(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)貴重元(yuan)素鎳資源的(de)(de)(de)(de)奇缺，促(cu)使(shi)了(le)(le)人(ren)們對鉻(ge)(ge)鎳錳(meng)氮(dan)(dan)(dan)和鉻(ge)(ge)錳(meng)氮(dan)(dan)(dan)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)廣(guang)泛(fan)研究，使(shi)得(de)Cr-Mn-Ni-N不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)系(xi)(xi)列即美國200系(xi)(xi)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)誕生。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)主要是靠錳(meng)提(ti)(ti)(ti)高其溶(rong)解度(du)，含(han)量(liang)(liang)在(zai)(zai)(zai)0.10％～0.25％范圍內(nei)。但是受限于冶煉(lian)技術，一(yi)(yi)(yi)方(fang)面碳含(han)量(liang)(liang)仍然很(hen)難降(jiang)(jiang)低(di)到(dao)0.06％以(yi)下，另一(yi)(yi)(yi)方(fang)面氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)加入和固溶(rong)缺乏(fa)有(you)(you)效(xiao)手(shou)段，200系(xi)(xi)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)綜(zong)合(he)性能上并沒(mei)有(you)(you)300系(xi)(xi)優良，因而(er)只在(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)(yi)些低(di)端的(de)(de)(de)(de)場合(he)得(de)到(dao)了(le)(le)應用(yong)(yong)，并且逐漸(jian)(jian)淡(dan)出(chu)了(le)(le)研究者們的(de)(de)(de)(de)視線。到(dao)了(le)(le)20世(shi)紀70年代(dai)，隨著AOD等(deng)爐外精煉(lian)技術的(de)(de)(de)(de)發展，特(te)別是加壓(ya)冶金技術的(de)(de)(de)(de)出(chu)現，更(geng)高氮(dan)(dan)(dan)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)得(de)以(yi)研制成(cheng)功，氮(dan)(dan)(dan)在(zai)(zai)(zai)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)高，給(gei)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)帶來(lai)(lai)了(le)(le)性能上的(de)(de)(de)(de)許(xu)多有(you)(you)益的(de)(de)(de)(de)變(bian)化。具(ju)體表現在(zai)(zai)(zai)：（1）氮(dan)(dan)(dan)是強(qiang)(qiang)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體形成(cheng)元(yuan)素，1千克的(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)相當于6～22千克鎳的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，在(zai)(zai)(zai)鎳當量(liang)(liang)公(gong)式中(zhong)(zhong)，氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)系(xi)(xi)數(shu)為18～30，表明其奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體形成(cheng)能力(li)非(fei)常(chang)強(qiang)(qiang)。（2）氮(dan)(dan)(dan)在(zai)(zai)(zai)顯著提(ti)(ti)(ti)高不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)同時(shi)，并不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)降(jiang)(jiang)低(di)材料的(de)(de)(de)(de)塑韌性，在(zai)(zai)(zai)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)，每(mei)加入0.10％的(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)，其強(qiang)(qiang)度(du)提(ti)(ti)(ti)高約60～100兆帕(pa)，前提(ti)(ti)(ti)條件是氮(dan)(dan)(dan)必須固溶(rong)存在(zai)(zai)(zai)。此外，氮(dan)(dan)(dan)也能提(ti)(ti)(ti)高不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)抗蠕變(bian)、疲(pi)勞、磨(mo)損以(yi)及低(di)溫性能。（3）氮(dan)(dan)(dan)有(you)(you)效(xiao)地促(cu)進了(le)(le)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)耐(nai)(nai)點蝕、縫(feng)隙腐蝕的(de)(de)(de)(de)能力(li)，其作(zuo)用(yong)(yong)是鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)16～30倍(bei)，鉬的(de)(de)(de)(de)5倍(bei)。同時(shi)，適量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)含(han)量(liang)(liang)也有(you)(you)利(li)于提(ti)(ti)(ti)高奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)晶(jing)間腐蝕的(de)(de)(de)(de)能力(li)。因而(er)在(zai)(zai)(zai)20世(shi)紀末至21世(shi)紀初，掀起(qi)了(le)(le)高氮(dan)(dan)(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)研究的(de)(de)(de)(de)熱(re)潮，研發了(le)(le)大量(liang)(liang)高氮(dan)(dan)(dan)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材料，并廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)于油氣開采、礦山(shan)機械、低(di)溫超導等(deng)領域。

  由于(yu)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)高氮不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)均(jun)需(xu)要(yao)(yao)(yao)配合(he)加壓(ya)冶(ye)煉，很難滿足低成本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求，從(cong)而在(zai)(zai)21世(shi)紀初氮合(he)金(jin)(jin)化(hua)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)發演變成兩個方(fang)向：（1）以(yi)追求高性(xing)能(neng)(neng)(neng)為主(zhu)要(yao)(yao)(yao)目的(de)(de)(de)(de)(de)，或者(zhe)是(shi)高強高韌的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，或者(zhe)是(shi)耐蝕(shi)(shi)性(xing)和力(li)(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)兼(jian)顧的(de)(de)(de)(de)(de)超級奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。主(zhu)要(yao)(yao)(yao)利(li)用(yong)(yong)氮對不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)力(li)(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)和耐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)貢獻，通過特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)冶(ye)煉工藝和恰(qia)當的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)設計，將氮極大地固溶于(yu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)，從(cong)而研(yan)(yan)制出力(li)(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)和耐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)均(jun)非常優異的(de)(de)(de)(de)(de)特殊(shu)用(yong)(yong)途不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。此方(fang)面(mian)工作(zuo)以(yi)德國(guo)、保(bao)加利(li)亞(ya)、瑞(rui)士(shi)和日本(ben)(ben)為代(dai)表，材料(liao)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)用(yong)(yong)于(yu)特殊(shu)領域，如(ru)超導、國(guo)防軍工等。日本(ben)(ben)國(guo)立材料(liao)研(yan)(yan)究院（NIMS）于(yu)2000年后(hou)(hou)開(kai)展的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)向海洋開(kai)發的(de)(de)(de)(de)(de)高氮高鉬奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)系列(lie)(lie)(lie)研(yan)(yan)究工作(zuo)，氮含(han)量(liang)達(da)1％左右。（2）以(yi)節(jie)約(yue)資源(yuan)、降(jiang)低成本(ben)(ben)為主(zhu)要(yao)(yao)(yao)目的(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)經濟型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。此類鋼(gang)(gang)(gang)利(li)用(yong)(yong)氮對鋼(gang)(gang)(gang)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)影響，部(bu)分或全部(bu)替代(dai)貴重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)鎳，使得鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)較低的(de)(de)(de)(de)(de)原料(liao)成本(ben)(ben)下仍保(bao)持奧(ao)氏(shi)體(ti)組織(zhi)，從(cong)而在(zai)(zai)性(xing)能(neng)(neng)(neng)上兼(jian)顧奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)特點(dian)和氮對鋼(gang)(gang)(gang)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，進一(yi)步(bu)擴大了(le)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)。如(ru)美(mei)國(guo)在(zai)(zai)20世(shi)紀60年代(dai)后(hou)(hou)逐步(bu)開(kai)發的(de)(de)(de)(de)(de)Nitronic合(he)金(jin)(jin)系列(lie)(lie)(lie)，奧(ao)地利(li)伯樂（Bohler）公(gong)(gong)(gong)司生產的(de)(de)(de)(de)(de)無磁鉆鋌系列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)等。針對中(zhong)國(guo)市場對低成本(ben)(ben)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)求，美(mei)國(guo)開(kai)發了(le)204Cu不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，蒂森(sen)克虜伯（Thyssenkrupp）公(gong)(gong)(gong)司開(kai)發了(le)Nirostal．4640不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，山特維(wei)克（Sandvik）公(gong)(gong)(gong)司開(kai)發了(le)Loniflex 不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。

  我國在20世紀90年代開始比較系統地開展氮在不銹鋼中應用的研究工作，主要為國防軍工等特殊性能要求的不銹鋼進行的研究。2000年后，由于國際上對高氮不銹鋼的開發熱潮及對氮的有益作用的深刻認識，國內不銹鋼行業開始重視氮在不銹鋼中的應用，并廣泛在304、316奧氏體不銹鋼中加入適當氮以提高力學性能和耐蝕性能。2004年新修訂的不銹鋼牌號標準中，增加了304N、304LN、316NG不(bu)銹(xiu)鋼、316LN不(bu)銹(xiu)鋼等含氮奧氏體不銹鋼。但是當時對氮在不銹鋼中的存在形式和作用的認識還比較模糊。盡管鋼鐵研究總院、上海材料研究所等單位很早就關注氮合金化不銹鋼的學術動態，但是真正掀起全國范圍的氮合金化不銹鋼研究熱潮是在2006年于四川九寨溝召開的高氮鋼國際會議。鋼鐵研究總院在國家“973計劃”基礎研究的支持下，系統研究了1Cr22Mn16N奧氏體不銹鋼的析出相、韌脆轉變、熱加工和焊接等性能，2009年在國際上率先采用電爐＋AOD＋連鑄大工業流程于常壓下工業化生產出氮含量超過0.6％的高氮奧氏體不銹鋼。在“十二五”和“十三五”期間，進一步依托國家科技支撐計劃，研制出工業化產品的高氮無磁護環和無磁鉆鋌材料。與此同時，中科院金屬所研究開發了醫用無鎳BIOSSN4不銹鋼，并用于醫療器械的制造。北京科技大學、太鋼、太原科技大學等單位對Mn18Cr18N護環用鋼進行了熱加工等方面的研究。在冶煉工藝方面，鋼鐵研究總院、北京科技大學采用粉末冶金工藝進行了高氮奧氏體不銹鋼的研究。東北大學采用氮氣保護電渣重熔和加壓電渣重熔工藝進行了約1％氮含量的高氮奧氏體不銹鋼的研究。目前，越來越多的氮合金化不銹鋼開始工業生產，據不完全統計，全國每年生產的氮合金化不銹鋼多達1000萬噸以上，占不銹鋼消費量的30％以上。

 至德鋼業，我(wo)們根據您的實際需求，給出參考建議，為您提供(gong)高性價比的不銹(xiu)鋼管道及配件。