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(gang)的主導地位。針對不同的需求，奧氏體(ti)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(xiu)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(gang)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)(wo)國(guo)從(cong)1952年開始采用蘇聯標準(zhun)生產321不(bu)銹鋼，其成為我(wo)(wo)國(guo)最早研制的(de)不(bu)銹鋼品種之一。由于受到冶金裝備的(de)制約和(he)蘇聯材料體系的(de)影響，直至(zhi)20世紀90年代，1Cr18Ni9Ti不(bu)銹鋼在我(wo)(wo)國(guo)都(dou)長(chang)期(qi)占(zhan)據統治地位，約占(zhan)我(wo)(wo)國(guo)當(dang)時不(bu)銹鋼總產量70％～75％。
隨著20世紀60年(nian)代AOD、VOD等爐外精煉(lian)技術的(de)(de)出現，可(ke)將(jiang)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)碳(tan)控制在0.03％以內，從(cong)而發展了(le)超低碳(tan)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)，代表牌(pai)號為00Cr19Ni10（304L）。和304比(bi)較，此(ci)(ci)鋼(gang)(gang)的(de)(de)碳(tan)含量進一步降低，同時為保證完(wan)全奧氏(shi)體(ti)組織，鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)鉻(ge)、鎳含量略有提高。此(ci)(ci)鋼(gang)(gang)最大的(de)(de)特點是(shi)耐腐蝕性能好，特別是(shi)耐晶間(jian)腐蝕性能顯(xian)著提高。
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、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(jian)腐蝕性能的同時，卻帶來鋼的固溶強度偏低的劣勢。
在(zai)(zai)對(dui)強度、耐蝕(shi)綜合性能有高(gao)要求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用場合，氮(dan)(dan)(dan)(dan)合金(jin)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)逐漸引起了(le)(le)(le)人(ren)們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重視。早(zao)在(zai)(zai)20世紀(ji)40年代(dai)，由于(yu)(yu)當(dang)時不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)貴重元素鎳(nie)資源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奇缺，促(cu)使了(le)(le)(le)人(ren)們(men)(men)對(dui)鉻(ge)鎳(nie)錳氮(dan)(dan)(dan)(dan)和鉻(ge)錳氮(dan)(dan)(dan)(dan)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)廣(guang)泛(fan)研(yan)究，使得Cr-Mn-Ni-N不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)系列即美國200系奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)誕生。鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)主要是(shi)(shi)靠錳提(ti)高(gao)其溶(rong)解度，含量(liang)(liang)(liang)在(zai)(zai)0.10％～0.25％范圍內。但是(shi)(shi)受(shou)限(xian)于(yu)(yu)冶煉技(ji)術，一方(fang)面碳含量(liang)(liang)(liang)仍然很難降低(di)(di)到(dao)0.06％以下(xia)，另(ling)一方(fang)面氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加入和固溶(rong)缺乏(fa)有效手段(duan)，200系奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)綜合性能上(shang)(shang)并(bing)(bing)沒有300系優(you)良，因而(er)(er)只在(zai)(zai)一些低(di)(di)端的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合得到(dao)了(le)(le)(le)應用，并(bing)(bing)且(qie)逐漸淡出(chu)了(le)(le)(le)研(yan)究者(zhe)們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)視線(xian)。到(dao)了(le)(le)(le)20世紀(ji)70年代(dai)，隨(sui)著AOD等(deng)爐外精煉技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展，特別是(shi)(shi)加壓(ya)冶金(jin)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)現(xian)(xian)，更高(gao)氮(dan)(dan)(dan)(dan)含量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)得以研(yan)制成功，氮(dan)(dan)(dan)(dan)在(zai)(zai)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，給奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)帶(dai)來(lai)了(le)(le)(le)性能上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)許多有益(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化。具體(ti)(ti)(ti)表現(xian)(xian)在(zai)(zai)：（1）氮(dan)(dan)(dan)(dan)是(shi)(shi)強效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形成元素，1千(qian)(qian)克的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)相(xiang)當(dang)于(yu)(yu)6～22千(qian)(qian)克鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用，在(zai)(zai)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)公式(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)，氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)系數為18～30，表明其奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形成能力(li)(li)非常(chang)強。（2）氮(dan)(dan)(dan)(dan)在(zai)(zai)顯(xian)著提(ti)高(gao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)強度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時，并(bing)(bing)不(bu)降低(di)(di)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑韌性，在(zai)(zai)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)，每加入0.10％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)，其強度提(ti)高(gao)約(yue)60～100兆帕，前提(ti)條件(jian)是(shi)(shi)氮(dan)(dan)(dan)(dan)必須固溶(rong)存在(zai)(zai)。此外，氮(dan)(dan)(dan)(dan)也能提(ti)高(gao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗蠕變、疲勞(lao)、磨(mo)損(sun)以及低(di)(di)溫性能。（3）氮(dan)(dan)(dan)(dan)有效地(di)促(cu)進了(le)(le)(le)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐點蝕(shi)、縫隙腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力(li)(li)，其作用是(shi)(shi)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)16～30倍，鉬(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5倍。同時，適量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)含量(liang)(liang)(liang)也有利于(yu)(yu)提(ti)高(gao)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐晶間腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力(li)(li)。因而(er)(er)在(zai)(zai)20世紀(ji)末(mo)至21世紀(ji)初，掀起了(le)(le)(le)高(gao)氮(dan)(dan)(dan)(dan)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)研(yan)究的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱潮，研(yan)發了(le)(le)(le)大量(liang)(liang)(liang)高(gao)氮(dan)(dan)(dan)(dan)奧(ao)(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材料(liao)，并(bing)(bing)廣(guang)泛(fan)應用于(yu)(yu)油氣(qi)開采、礦山(shan)機(ji)械、低(di)(di)溫超導等(deng)領域。
由于(yu)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)氮(dan)(dan)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)均(jun)需要(yao)配(pei)合加壓冶煉，很難滿足低(di)(di)成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求，從而在21世紀初氮(dan)(dan)合金化奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)發(fa)演變成(cheng)兩個方向：（1）以追求高(gao)(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)能為主要(yao)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)，或(huo)者是(shi)(shi)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)高(gao)(gao)(gao)韌的(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，或(huo)者是(shi)(shi)耐(nai)(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能兼(jian)顧的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)級奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。主要(yao)利(li)用(yong)氮(dan)(dan)對(dui)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)貢獻，通(tong)過(guo)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)冶煉工藝和(he)(he)恰當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)合金設計，將氮(dan)(dan)極大地固溶于(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中，從而研(yan)制出力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)能均(jun)非常優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)殊用(yong)途(tu)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。此(ci)方面工作以德(de)國(guo)(guo)、保加利(li)亞、瑞士和(he)(he)日本為代表，材料主要(yao)用(yong)于(yu)特(te)殊領域，如超(chao)導(dao)、國(guo)(guo)防軍工等。日本國(guo)(guo)立材料研(yan)究院（NIMS）于(yu)2000年(nian)后開(kai)(kai)(kai)展的(de)(de)(de)(de)(de)面向海洋(yang)開(kai)(kai)(kai)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)氮(dan)(dan)高(gao)(gao)(gao)鉬奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)系(xi)列研(yan)究工作，氮(dan)(dan)含量(liang)達1％左右。（2）以節約(yue)資源、降低(di)(di)成(cheng)本為主要(yao)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)經濟型不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。此(ci)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)利(li)用(yong)氮(dan)(dan)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)影響，部分或(huo)全(quan)部替代貴重(zhong)金屬鎳，使得鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在較低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)原料成(cheng)本下仍保持奧(ao)氏(shi)體組織(zhi)，從而在性(xing)(xing)(xing)能上兼(jian)顧奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點和(he)(he)氮(dan)(dan)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，進一步擴大了不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)。如美國(guo)(guo)在20世紀60年(nian)代后逐步開(kai)(kai)(kai)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)Nitronic合金系(xi)列，奧(ao)地利(li)伯樂（Bohler）公(gong)司(si)生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)無磁鉆鋌系(xi)列鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等。針(zhen)對(dui)中國(guo)(guo)市場對(dui)低(di)(di)成(cheng)本不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)需求，美國(guo)(guo)開(kai)(kai)(kai)發(fa)了204Cu不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，蒂森(sen)克(ke)虜伯（Thyssenkrupp）公(gong)司(si)開(kai)(kai)(kai)發(fa)了Nirostal．4640不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，山特(te)維克(ke)（Sandvik）公(gong)司(si)開(kai)(kai)(kai)發(fa)了Loniflex 不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(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不銹(xiu)鋼(gang)、316LN不銹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。
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