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(bu)銹鋼(gang)的主導地位。針對不同的需求，奧氏(shi)體不(bu)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(bu)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(bu)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(guo)從1952年開始(shi)采用蘇(su)聯標準(zhun)生產321不銹(xiu)鋼(gang)，其成為我(wo)國(guo)最(zui)早研制(zhi)(zhi)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)品(pin)種之(zhi)一。由于受到冶金裝備的(de)制(zhi)(zhi)約(yue)和蘇(su)聯材(cai)料(liao)體系的(de)影響，直至20世紀90年代(dai)，1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)我(wo)國(guo)都長(chang)期占(zhan)據統治地(di)位(wei)，約(yue)占(zhan)我(wo)國(guo)當時(shi)不銹(xiu)鋼(gang)總產量70％～75％。
隨(sui)著20世(shi)紀60年代AOD、VOD等爐外精煉(lian)技術的出現(xian)，可(ke)將鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的碳控制在0.03％以內(nei)，從(cong)而發展了超低(di)碳奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)，代表牌號為00Cr19Ni10（304L）。和304比較(jiao)，此(ci)鋼(gang)(gang)(gang)的碳含量進一步(bu)降低(di)，同時(shi)為保證完全奧氏(shi)體組織，鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)鉻、鎳含量略(lve)有提高(gao)。此(ci)鋼(gang)(gang)(gang)最大的特點是(shi)耐腐蝕性(xing)能好，特別(bie)是(shi)耐晶間腐蝕性(xing)能顯(xian)著提高(gao)。
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(bu)銹(xiu)鋼(gang)、316L不銹鋼等低碳、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(jing)間腐蝕(shi)性能的同時，卻帶來鋼的固溶強度偏低的劣勢。
在(zai)(zai)(zai)(zai)對(dui)強(qiang)度(du)、耐(nai)蝕(shi)綜合(he)(he)性能(neng)有高(gao)(gao)要求的(de)(de)(de)應用場(chang)合(he)(he)，氮(dan)合(he)(he)金(jin)(jin)化的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)逐(zhu)漸引(yin)起了人們的(de)(de)(de)重視。早(zao)在(zai)(zai)(zai)(zai)20世(shi)紀(ji)40年(nian)代，由于(yu)當時(shi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)貴重元(yuan)素(su)(su)鎳(nie)(nie)資源(yuan)的(de)(de)(de)奇缺，促使了人們對(dui)鉻鎳(nie)(nie)錳氮(dan)和(he)鉻錳氮(dan)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)廣(guang)泛研究，使得Cr-Mn-Ni-N不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)系(xi)(xi)列(lie)即美國200系(xi)(xi)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)誕生(sheng)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)氮(dan)主要是(shi)靠錳提(ti)高(gao)(gao)其(qi)(qi)(qi)溶解度(du)，含量(liang)在(zai)(zai)(zai)(zai)0.10％～0.25％范圍內(nei)。但(dan)是(shi)受限于(yu)冶(ye)煉(lian)技術(shu)，一(yi)方(fang)面(mian)碳含量(liang)仍然很難降低(di)到(dao)0.06％以(yi)(yi)下，另一(yi)方(fang)面(mian)氮(dan)的(de)(de)(de)加入和(he)固(gu)溶缺乏有效(xiao)手段，200系(xi)(xi)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)(zai)綜合(he)(he)性能(neng)上并(bing)(bing)沒有300系(xi)(xi)優良(liang)，因而只在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)些(xie)低(di)端的(de)(de)(de)場(chang)合(he)(he)得到(dao)了應用，并(bing)(bing)且逐(zhu)漸淡出了研究者們的(de)(de)(de)視線(xian)。到(dao)了20世(shi)紀(ji)70年(nian)代，隨著AOD等(deng)爐外(wai)精煉(lian)技術(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)，特別是(shi)加壓冶(ye)金(jin)(jin)技術(shu)的(de)(de)(de)出現，更高(gao)(gao)氮(dan)含量(liang)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)得以(yi)(yi)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，氮(dan)在(zai)(zai)(zai)(zai)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)含量(liang)越來越高(gao)(gao)，給(gei)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)帶來了性能(neng)上的(de)(de)(de)許多有益的(de)(de)(de)變(bian)化。具體(ti)(ti)(ti)表(biao)現在(zai)(zai)(zai)(zai)：（1）氮(dan)是(shi)強(qiang)效(xiao)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)形成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)(su)，1千克的(de)(de)(de)氮(dan)相當于(yu)6～22千克鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)作(zuo)用，在(zai)(zai)(zai)(zai)鎳(nie)(nie)當量(liang)公式(shi)中(zhong)，氮(dan)的(de)(de)(de)系(xi)(xi)數(shu)為18～30，表(biao)明其(qi)(qi)(qi)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)形成(cheng)(cheng)能(neng)力(li)非常強(qiang)。（2）氮(dan)在(zai)(zai)(zai)(zai)顯著提(ti)高(gao)(gao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)同時(shi)，并(bing)(bing)不(bu)(bu)(bu)降低(di)材料的(de)(de)(de)塑(su)韌性，在(zai)(zai)(zai)(zai)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)，每加入0.10％的(de)(de)(de)氮(dan)，其(qi)(qi)(qi)強(qiang)度(du)提(ti)高(gao)(gao)約60～100兆帕，前提(ti)條件是(shi)氮(dan)必(bi)須(xu)固(gu)溶存在(zai)(zai)(zai)(zai)。此外(wai)，氮(dan)也(ye)能(neng)提(ti)高(gao)(gao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗蠕變(bian)、疲勞、磨損以(yi)(yi)及低(di)溫性能(neng)。（3）氮(dan)有效(xiao)地促進了奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)耐(nai)點蝕(shi)、縫隙腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)，其(qi)(qi)(qi)作(zuo)用是(shi)鉻的(de)(de)(de)16～30倍，鉬的(de)(de)(de)5倍。同時(shi)，適量(liang)的(de)(de)(de)氮(dan)含量(liang)也(ye)有利于(yu)提(ti)高(gao)(gao)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)。因而在(zai)(zai)(zai)(zai)20世(shi)紀(ji)末(mo)至21世(shi)紀(ji)初(chu)，掀(xian)起了高(gao)(gao)氮(dan)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)研究的(de)(de)(de)熱(re)潮，研發了大(da)量(liang)高(gao)(gao)氮(dan)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材料，并(bing)(bing)廣(guang)泛應用于(yu)油氣(qi)開采、礦山機械、低(di)溫超導等(deng)領域。
由于(yu)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)高(gao)氮(dan)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)均(jun)需要(yao)配合(he)加壓(ya)冶(ye)煉，很難滿足低(di)成本(ben)的(de)(de)(de)要(yao)求，從而在(zai)(zai)21世紀(ji)初氮(dan)合(he)金化(hua)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)研發(fa)演變成兩(liang)個方向(xiang)：（1）以(yi)追求高(gao)性能(neng)為主(zhu)要(yao)目的(de)(de)(de)，或者是高(gao)強高(gao)韌(ren)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，或者是耐(nai)蝕(shi)(shi)性和(he)力(li)學性能(neng)兼(jian)顧的(de)(de)(de)超級(ji)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。主(zhu)要(yao)利(li)(li)用氮(dan)對(dui)(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)力(li)學性能(neng)和(he)耐(nai)蝕(shi)(shi)性能(neng)的(de)(de)(de)貢獻，通過特殊的(de)(de)(de)冶(ye)煉工藝和(he)恰當的(de)(de)(de)合(he)金設計，將(jiang)氮(dan)極大(da)地(di)固溶于(yu)鋼(gang)(gang)中，從而研制(zhi)出力(li)學性能(neng)和(he)耐(nai)蝕(shi)(shi)性能(neng)均(jun)非常(chang)優異的(de)(de)(de)特殊用途不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。此(ci)方面工作(zuo)以(yi)德國(guo)、保加利(li)(li)亞(ya)、瑞(rui)士和(he)日本(ben)為代表，材料主(zhu)要(yao)用于(yu)特殊領域(yu)，如(ru)超導、國(guo)防軍工等。日本(ben)國(guo)立材料研究(jiu)院（NIMS）于(yu)2000年后開(kai)展的(de)(de)(de)面向(xiang)海洋開(kai)發(fa)的(de)(de)(de)高(gao)氮(dan)高(gao)鉬奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)系(xi)列(lie)(lie)研究(jiu)工作(zuo)，氮(dan)含(han)量(liang)達1％左右。（2）以(yi)節約資源、降(jiang)低(di)成本(ben)為主(zhu)要(yao)目的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)經濟(ji)型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。此(ci)類鋼(gang)(gang)利(li)(li)用氮(dan)對(dui)(dui)鋼(gang)(gang)組織(zhi)的(de)(de)(de)影響，部(bu)分(fen)或全(quan)部(bu)替代貴(gui)重金屬鎳，使得鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)原料成本(ben)下仍保持(chi)奧氏體組織(zhi)，從而在(zai)(zai)性能(neng)上兼(jian)顧奧氏體鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)特點(dian)和(he)氮(dan)對(dui)(dui)鋼(gang)(gang)性能(neng)的(de)(de)(de)作(zuo)用，進一步(bu)擴(kuo)大(da)了不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)使用。如(ru)美國(guo)在(zai)(zai)20世紀(ji)60年代后逐步(bu)開(kai)發(fa)的(de)(de)(de)Nitronic合(he)金系(xi)列(lie)(lie)，奧地(di)利(li)(li)伯樂（Bohler）公(gong)司生產的(de)(de)(de)無磁鉆鋌系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)等。針對(dui)(dui)中國(guo)市場對(dui)(dui)低(di)成本(ben)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)需求，美國(guo)開(kai)發(fa)了204Cu不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，蒂森克(ke)虜伯（Thyssenkrupp）公(gong)司開(kai)發(fa)了Nirostal．4640不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，山(shan)特維克(ke)（Sandvik）公(gong)司開(kai)發(fa)了Loniflex 不(bu)銹(xiu)鋼(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)銹鋼(gang)、316LN不銹鋼(gang)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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