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(bu)銹鋼卻并非如此。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(bu)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，人們懷疑(yi)氮(dan)在鋼(gang)中(zhong)會使鋼(gang)變脆，并且存在向鋼(gang)中(zhong)加氮(dan)困難的(de)問題，所(suo)以(yi)剛開始(shi)，在鋼(gang)中(zhong)一般(ban)不進行氮(dan)合金化。氮(dan)的(de)有利作(zuo)用(yong)直至20世紀初才被認(ren)可(ke)，Andrew在1912年首(shou)次(ci)研究(jiu)了氮(dan)加入(ru)鋼(gang)中(zhong)的(de)作(zuo)用(yong)，通過這項重(zhong)要工作(zuo)，首(shou)次(ci)在文獻中(zhong)記(ji)載了氮(dan)對(dui)鋼(gang)力學性能(neng)及奧氏體穩定性的(de)重(zhong)大影(ying)響。

  20世紀(ji)50年代，開始(shi)開發氮(dan)(dan)合(he)金鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)潛在(zai)(zai)性能(neng)及工(gong)藝技(ji)術。當(dang)AOD工(gong)藝使氮(dan)(dan)作為氣體代替不(bu)同的(de)(de)(de)(de)合(he)金成(cheng)為可能(neng)時，就開始(shi)普遍用(yong)氮(dan)(dan)進行不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)合(he)金化。現在(zai)(zai)氮(dan)(dan)不(bu)僅常用(yong)在(zai)(zai)奧氏體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中，也用(yong)在(zai)(zai)奧氏體-鐵素體雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中。用(yong)氮(dan)(dan)和錳的(de)(de)(de)(de)復合(he)合(he)金代替昂貴的(de)(de)(de)(de)鎳還(huan)具有提高(gao)氮(dan)(dan)溶解度的(de)(de)(de)(de)優點，并且通過這個研(yan)究結(jie)果標(biao)準化了(le)AISI200系列新合(he)金。這類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)典型成(cheng)分是(shi)18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比(bi)AISI標(biao)準中的(de)(de)(de)(de)304牌號的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有更高(gao)的(de)(de)(de)(de)強度和耐蝕性。現在(zai)(zai)印度是(shi)AISI200系列不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)最大的(de)(de)(de)(de)生產者，幾乎占全(quan)世紀(ji)50萬t產量的(de)(de)(de)(de)70％。

  最(zui)近國外又(you)推出了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的(de)(de)高氮奧氏體(ti)不銹鋼，其最(zui)明顯的(de)(de)特(te)點是(shi)集(ji)高強度、高韌性、高延(yan)展(zhan)性、良好的(de)(de)加工硬化(hua)及耐蝕性于(yu)一體(ti)，已成(cheng)功地應(ying)用(yong)于(yu)冶金、煤炭及電力(li)工業材料，在(zai)潮(chao)濕、高沖擊摩擦環境(jing)中(zhong)使用(yong)，明顯優于(yu)其他不銹鋼。

  在奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼中氮(dan)和碳(tan)有許多共同性(xing)，如增加奧氏體穩定性(xing)，能有效提(ti)高(gao)鋼的(de)冷(leng)加工強度(du)等。加適量的(de)氮(dan)能在提(ti)高(gao)鋼的(de)強度(du)和耐氧化性(xing)能的(de)同時，不降低不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)耐晶間腐蝕性(xing)。以(yi)氮(dan)代碳(tan)，開發含氮(dan)不銹(xiu)(xiu)鋼已成(cheng)為(wei)熱門話題。

  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(shuang)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(you)于(yu)高氮合金鋼(gang)具(ju)有較(jiao)高的(de)強度及良好(hao)的(de)耐蝕性，可作為重(zhong)要的(de)工程材料，因(yin)此具(ju)有廣(guang)闊的(de)發展前景。高氮鋼(gang)的(de)發展潛力(li)(li)和(he)應用(yong)極具(ju)吸引力(li)(li)，并且含氮不銹鋼(gang)的(de)使用(yong)和(he)需求已擴大并迅(xun)速增長(chang)。