高氮鋼屬于不銹(xiu)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(gao)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(bu)銹鋼(gang)中能替代昂貴的鎳而保持奧氏體相的穩定。

  在(zai)(zai)(zai)20世紀(ji)(ji)以前(qian)，人們懷疑氮(dan)(dan)(dan)在(zai)(zai)(zai)鋼(gang)中(zhong)會使鋼(gang)變脆，并且存在(zai)(zai)(zai)向鋼(gang)中(zhong)加氮(dan)(dan)(dan)困難的(de)問(wen)題，所以剛開始，在(zai)(zai)(zai)鋼(gang)中(zhong)一般不進行氮(dan)(dan)(dan)合(he)金化。氮(dan)(dan)(dan)的(de)有利作用直至20世紀(ji)(ji)初才(cai)被認(ren)可，Andrew在(zai)(zai)(zai)1912年首次(ci)研究了(le)氮(dan)(dan)(dan)加入鋼(gang)中(zhong)的(de)作用，通過(guo)這項重要工作，首次(ci)在(zai)(zai)(zai)文獻中(zhong)記載(zai)了(le)氮(dan)(dan)(dan)對鋼(gang)力學性(xing)(xing)能(neng)及奧氏體穩定性(xing)(xing)的(de)重大影響。

  20世紀(ji)50年代，開始開發氮(dan)(dan)合(he)金鋼的(de)(de)潛在性(xing)能及工(gong)藝技術。當AOD工(gong)藝使(shi)氮(dan)(dan)作為(wei)(wei)氣(qi)體(ti)代替不同的(de)(de)合(he)金成(cheng)為(wei)(wei)可能時，就開始普遍(bian)用(yong)(yong)氮(dan)(dan)進(jin)行不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)合(he)金化。現(xian)在氮(dan)(dan)不僅常用(yong)(yong)在奧氏體(ti)鋼中，也用(yong)(yong)在奧氏體(ti)-鐵素(su)體(ti)雙相不銹(xiu)(xiu)鋼中。用(yong)(yong)氮(dan)(dan)和錳的(de)(de)復合(he)合(he)金代替昂貴的(de)(de)鎳還(huan)具有提高氮(dan)(dan)溶解(jie)度(du)(du)的(de)(de)優點，并且通過這個研究結果標(biao)準化了AISI200系列(lie)新(xin)合(he)金。這類(lei)鋼的(de)(de)典型成(cheng)分是18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比AISI標(biao)準中的(de)(de)304牌號的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼具有更高的(de)(de)強度(du)(du)和耐蝕(shi)性(xing)。現(xian)在印度(du)(du)是AISI200系列(lie)不銹(xiu)(xiu)鋼最大的(de)(de)生產(chan)者(zhe)，幾乎占全(quan)世紀(ji)50萬t產(chan)量的(de)(de)70％。

  最近(jin)國外又推出(chu)了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的(de)高(gao)(gao)氮奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，其最明顯的(de)特點(dian)是集(ji)高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)韌性(xing)、高(gao)(gao)延展性(xing)、良好的(de)加工硬(ying)化及(ji)耐蝕性(xing)于一體(ti)，已成(cheng)功(gong)地應用(yong)于冶金、煤(mei)炭(tan)及(ji)電力工業材料，在潮(chao)濕、高(gao)(gao)沖擊摩(mo)擦(ca)環境中使用(yong)，明顯優于其他不銹(xiu)鋼(gang)。

  在(zai)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)中氮和(he)碳有許多共同性，如(ru)增加奧氏體(ti)穩定性，能(neng)有效(xiao)提高鋼(gang)的冷加工強度等(deng)。加適量的氮能(neng)在(zai)提高鋼(gang)的強度和(he)耐氧化(hua)性能(neng)的同時，不降低不銹鋼(gang)的耐晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)性。以氮代碳，開發(fa)含氮不銹鋼(gang)已成為熱門(men)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(gang)具(ju)有(you)較高(gao)的(de)強度及良好的(de)耐蝕(shi)性(xing)，可作為重要的(de)工程材料(liao)，因(yin)此具(ju)有(you)廣闊的(de)發(fa)展前景。高(gao)氮鋼(gang)的(de)發(fa)展潛力和應用極具(ju)吸引力，并且含氮不銹鋼(gang)的(de)使用和需(xu)求已擴大(da)并迅速增長(chang)。