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(xiu)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20世紀以(yi)前，人(ren)們懷(huai)疑氮(dan)在鋼(gang)中會使鋼(gang)變(bian)脆，并且(qie)存在向鋼(gang)中加(jia)氮(dan)困難(nan)的(de)問題(ti)，所以(yi)剛開始，在鋼(gang)中一般不進行(xing)氮(dan)合金化(hua)。氮(dan)的(de)有利作用(yong)直至20世紀初才被認(ren)可，Andrew在1912年(nian)首次(ci)研(yan)究(jiu)了氮(dan)加(jia)入鋼(gang)中的(de)作用(yong)，通(tong)過這(zhe)項重要工作，首次(ci)在文獻中記載了氮(dan)對鋼(gang)力學性能及奧(ao)氏體穩定性的(de)重大(da)影響(xiang)。

  20世紀50年代，開(kai)(kai)始開(kai)(kai)發(fa)氮(dan)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)的(de)潛在性能及工藝技術。當AOD工藝使(shi)氮(dan)作為氣體(ti)代替不同的(de)合(he)(he)金(jin)成(cheng)為可能時，就開(kai)(kai)始普遍用(yong)(yong)氮(dan)進行不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)合(he)(he)金(jin)化(hua)。現(xian)(xian)在氮(dan)不僅常用(yong)(yong)在奧氏體(ti)鋼(gang)中，也(ye)用(yong)(yong)在奧氏體(ti)-鐵(tie)素(su)體(ti)雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中。用(yong)(yong)氮(dan)和(he)錳的(de)復合(he)(he)合(he)(he)金(jin)代替昂貴的(de)鎳還具(ju)有(you)提高氮(dan)溶解度的(de)優點(dian)，并且通過這個研(yan)究(jiu)結果標(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)了AISI200系列新合(he)(he)金(jin)。這類(lei)鋼(gang)的(de)典型成(cheng)分(fen)是(shi)(shi)18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它(ta)比AISI標(biao)準(zhun)(zhun)中的(de)304牌(pai)號的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具(ju)有(you)更高的(de)強度和(he)耐蝕性。現(xian)(xian)在印(yin)度是(shi)(shi)AISI200系列不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)最大的(de)生產者，幾乎占全世紀50萬t產量(liang)的(de)70％。

  最(zui)近國外又推出了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和(he)18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的(de)高(gao)氮奧(ao)氏體(ti)不銹鋼，其最(zui)明顯的(de)特點是集高(gao)強度、高(gao)韌性(xing)、高(gao)延展性(xing)、良(liang)好的(de)加工硬化(hua)及耐蝕性(xing)于一體(ti)，已成功(gong)地應用于冶(ye)金、煤炭(tan)及電力工業(ye)材(cai)料，在(zai)潮濕、高(gao)沖擊摩擦(ca)環境中使(shi)用，明顯優于其他不銹鋼。

  在(zai)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中氮(dan)(dan)(dan)和(he)碳有許多(duo)共同(tong)性，如增加奧(ao)氏體穩定性，能有效(xiao)提(ti)高鋼(gang)的(de)冷加工強(qiang)度等(deng)。加適量(liang)的(de)氮(dan)(dan)(dan)能在(zai)提(ti)高鋼(gang)的(de)強(qiang)度和(he)耐(nai)氧化性能的(de)同(tong)時，不(bu)(bu)降低不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)晶間(jian)腐蝕性。以氮(dan)(dan)(dan)代碳，開發含氮(dan)(dan)(dan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)已成為熱(re)門話題。

  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。

  由于高(gao)氮合金鋼具有(you)較高(gao)的(de)(de)強度(du)及良好的(de)(de)耐蝕性，可(ke)作為重要的(de)(de)工(gong)程材料，因此(ci)具有(you)廣闊的(de)(de)發展前景(jing)。高(gao)氮鋼的(de)(de)發展潛力和應用極具吸引力，并(bing)且含(han)氮不銹鋼的(de)(de)使用和需(xu)求已擴(kuo)大并(bing)迅速(su)增長。