氮在不銹鋼中的普遍且大量應用是近十多年不銹鋼材料領域的最重大的進展。除鐵素體不銹鋼外，近十多年來幾乎所有類型的不銹鋼，特別是奧氏體和雙相不銹(xiu)鋼均普遍用氮進行合金化，從而使奧氏體和雙相不銹鋼進入了現代不銹鋼時代。奧氏體不銹鋼有控氮（ 或、中氮（［N］≤0.40％或［W］≤0.50％）和高氮（ 不銹鋼，或超級奧氏體不銹鋼以及含低氮的超級馬氏體不銹鋼。氮在雙相不銹鋼中，雖不能防止σ相的析出，但可抑制σ相的形成。雙相不銹鋼正是由于加入氮才出現了第二代和第三代雙相不銹鋼（超級雙相不銹鋼和經濟型雙相不銹鋼），使雙相不銹鋼形成系列并成為了與馬氏體、鐵素體、奧氏體等三大類不銹鋼并列的鋼類。由于氮在鐵素體不銹鋼中溶解度極低，而在奧氏體中溶解度很高，因此，氮在雙相不銹鋼中的有益作用主要是體現在改善奧氏體組織的性能。
氮(dan)在(zai)雙(shuang)(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中可(ke)延緩奧氏體相（γ）的(de)高溫溶解并可(ke)促進焊后熱(re)影響(xiang)區(qu)二次奧氏體（γ2）的(de)析出，從而有利(li)于雙(shuang)(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)生產、加工和焊接(jie)。氮(dan)是在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中應用(yong)的(de)唯一一種(zhong)氣(qi)態合金元素，它取(qu)之(zhi)容易且(qie)量無限，價格低廉，生產中加入方(fang)便，有益(yi)作(zuo)用(yong)顯(xian)著，但副(fu)作(zuo)用(yong)較少，是現代不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中非常有發(fa)展前途的(de)重要(yao)合金元素。
氮通(tong)過(guo)固溶強化(hua)等可顯著提(ti)高奧(ao)氏(shi)體(ti)和(he)雙相不銹鋼(gang)(gang)(gang)的室(shi)溫和(he)高溫強度(du)(du)（圖2.18）。在鉻鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)中加入0.1％N，可使鋼(gang)(gang)(gang)的強度(du)(du)提(ti)高60～100MPa，但當氮量適宜時(shi)，并不顯著降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)(gang)的塑、韌性(xing)。氮的大量加入可使高氮奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)獲得非常高的強度(du)(du)，但鋼(gang)(gang)(gang)的斷裂韌性(xing)并不降(jiang)低(di)。
氮不(bu)僅顯著提(ti)(ti)高(gao)奧氏體(ti)和雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的耐氧化(hua)性酸、還原性酸介(jie)質的全面腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性能，而(er)且還提(ti)(ti)高(gao)它們的耐晶間腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、耐點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、耐縫(feng)隙(xi)等局(ju)部腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性能，一些試驗(yan)結果見圖2.19～圖2.21。研究表明，氮在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)的耐點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、耐縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的能力(li)為(wei)鋼(gang)中鉻量的16～30倍。
需要(yao)強調氮(dan)在(zai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)對耐蝕(shi)性所(suo)起(qi)的(de)(de)(de)(de)有益作用，鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)含有足夠量(liang)的(de)(de)(de)(de)鉻、鉬(mu)元素是必要(yao)條(tiao)件。一般認為，氮(dan)可促進鈍化(hua)膜(mo)(mo)中(zhong)(zhong)鉻的(de)(de)(de)(de)富集(ji)，提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)能力；氮(dan)可形成NH3和使微區溶(rong)液的(de)(de)(de)(de)pH值提(ti)高(gao)；富鉻的(de)(de)(de)(de)氮(dan)化(hua)物在(zai)金(jin)屬與鈍化(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)界面處(chu)形成，進一步強化(hua)了鈍化(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定性。研究表明，在(zai)雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)氮(dan)還可與鉬(mu)結合形成，使鈍化(hua)膜(mo)(mo)更加穩(wen)(wen)定，從而使鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性提(ti)高(gao)。圖(tu)2.22系氮(dan)提(ti)高(gao)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)耐蝕(shi)性，對鈍化(hua)膜(mo)(mo)影(ying)響的(de)(de)(de)(de)示意圖(tu)。
當(dang)鋼(gang)中氮(dan)含(han)量(liang)超過(guo)某(mou)一定量(liang)，將對(dui)(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)性能產生某(mou)些不(bu)良影響，例如對(dui)(dui)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)而(er)言，氮(dan)量(liang)超過(guo)0.12％～0.15％時(shi)，鋼(gang)的(de)(de)冷(leng)、熱(re)加(jia)工性和(he)冷(leng)成(cheng)型性能將有所(suo)下(xia)降(jiang)，后者(zhe)與氮(dan)可降(jiang)低鋼(gang)的(de)(de)層錯能，從而(er)提高(gao)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)加(jia)工硬(ying)化率，使之(zhi)與易加(jia)工硬(ying)化有關。高(gao)氮(dan)含(han)量(liang)時(shi)，不(bu)僅顯著降(jiang)低鋼(gang)的(de)(de)熱(re)塑性，對(dui)(dui)熱(re)加(jia)工性不(bu)利，而(er)且(qie)由(you)于前述(shu)沿晶界析出，會提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)晶間(jian)腐蝕(shi)敏感性。氮(dan)在鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中是一種有害元(yuan)素（后面還(huan)將述(shu)及）。
