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(shi)體不銹鋼中能替代昂貴的鎳而保持奧氏體相的穩定。

  在(zai)20世紀以前(qian)，人們(men)懷疑氮在(zai)鋼(gang)(gang)中(zhong)會使鋼(gang)(gang)變脆，并且存(cun)在(zai)向鋼(gang)(gang)中(zhong)加氮困難(nan)的(de)(de)問(wen)題(ti)，所以剛開(kai)始，在(zai)鋼(gang)(gang)中(zhong)一(yi)般(ban)不進行氮合(he)金化。氮的(de)(de)有利作(zuo)用直至20世紀初才被認可，Andrew在(zai)1912年首次研(yan)究了(le)氮加入鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)作(zuo)用，通過這(zhe)項重要工作(zuo)，首次在(zai)文獻中(zhong)記載了(le)氮對鋼(gang)(gang)力(li)學(xue)性能及(ji)奧氏體穩定(ding)性的(de)(de)重大影響。

  20世紀50年(nian)代，開(kai)始開(kai)發氮(dan)(dan)合(he)金鋼(gang)的潛(qian)在(zai)性能及工藝(yi)技術。當AOD工藝(yi)使氮(dan)(dan)作為氣體(ti)代替(ti)(ti)不(bu)同的合(he)金成(cheng)為可(ke)能時(shi)，就開(kai)始普(pu)遍(bian)用(yong)(yong)氮(dan)(dan)進行不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的合(he)金化(hua)。現在(zai)氮(dan)(dan)不(bu)僅(jin)常(chang)用(yong)(yong)在(zai)奧氏體(ti)鋼(gang)中(zhong)(zhong)，也用(yong)(yong)在(zai)奧氏體(ti)-鐵素體(ti)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)。用(yong)(yong)氮(dan)(dan)和錳(meng)的復(fu)合(he)合(he)金代替(ti)(ti)昂貴的鎳還具有提高(gao)氮(dan)(dan)溶解(jie)度(du)的優點，并(bing)且通過這個研究結果標準化(hua)了AISI200系(xi)列新合(he)金。這類鋼(gang)的典型(xing)成(cheng)分是(shi)18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它(ta)比AISI標準中(zhong)(zhong)的304牌號的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有更高(gao)的強(qiang)度(du)和耐(nai)蝕性。現在(zai)印(yin)度(du)是(shi)AISI200系(xi)列不(bu)銹(xiu)鋼(gang)最大的生(sheng)產者，幾乎占全世紀50萬(wan)t產量的70％。

  最近國外又推(tui)出了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的(de)(de)高氮奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼，其(qi)最明(ming)顯的(de)(de)特(te)點(dian)是集高強度(du)、高韌性(xing)、高延展(zhan)性(xing)、良(liang)好(hao)的(de)(de)加工(gong)硬化及耐蝕性(xing)于一體，已成(cheng)功地應用于冶金、煤炭及電力(li)工(gong)業材(cai)料，在(zai)潮濕、高沖擊摩擦環境中(zhong)使用，明(ming)顯優于其(qi)他不(bu)銹(xiu)鋼。

  在奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中氮(dan)(dan)和(he)(he)碳(tan)有(you)許多共同(tong)性，如增加奧氏體(ti)穩(wen)定性，能(neng)有(you)效提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)冷(leng)加工(gong)強(qiang)度等。加適(shi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)能(neng)在提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度和(he)(he)耐(nai)(nai)氧化性能(neng)的(de)(de)(de)(de)同(tong)時(shi)，不(bu)降低不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)晶間(jian)腐蝕性。以氮(dan)(dan)代碳(tan)，開(kai)發含氮(dan)(dan)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)已(yi)成為熱門話題。

  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(jin)鋼具有較高(gao)的強度及良好的耐(nai)蝕(shi)性，可作(zuo)為(wei)重要的工程材料，因此具有廣(guang)闊(kuo)的發(fa)展前(qian)景。高(gao)氮鋼的發(fa)展潛力和應(ying)用(yong)極具吸引力，并且含氮不銹鋼的使用(yong)和需求已擴大(da)并迅速增長。