氮在不銹鋼(gang)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。
氮在雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)可延緩奧氏體(ti)相(xiang)（γ）的(de)(de)高溫溶(rong)解(jie)并可促進焊后(hou)熱影響(xiang)區二次(ci)奧氏體(ti)（γ2）的(de)(de)析出，從(cong)而有利于雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)生(sheng)產(chan)、加工和焊接。氮是在不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)應用(yong)的(de)(de)唯一一種氣態合金元(yuan)素(su)(su)，它取之容易且量無限，價(jia)格低廉，生(sheng)產(chan)中(zhong)(zhong)加入(ru)方便，有益(yi)作用(yong)顯(xian)著，但(dan)副(fu)作用(yong)較(jiao)少，是現代不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)非常有發(fa)展(zhan)前途的(de)(de)重要合金元(yuan)素(su)(su)。
氮通過固溶強(qiang)化等可顯著(zhu)提高(gao)(gao)(gao)奧氏體(ti)和雙相不(bu)銹鋼的(de)室溫和高(gao)(gao)(gao)溫強(qiang)度(du)（圖2.18）。在鉻鎳奧氏體(ti)不(bu)銹鋼中加入0.1％N，可使(shi)鋼的(de)強(qiang)度(du)提高(gao)(gao)(gao)60～100MPa，但當氮量(liang)(liang)適宜時，并(bing)不(bu)顯著(zhu)降低(di)鋼的(de)塑、韌(ren)性。氮的(de)大(da)量(liang)(liang)加入可使(shi)高(gao)(gao)(gao)氮奧氏體(ti)不(bu)銹鋼獲得(de)非常高(gao)(gao)(gao)的(de)強(qiang)度(du)，但鋼的(de)斷裂韌(ren)性并(bing)不(bu)降低(di)。
氮不(bu)僅顯(xian)著(zhu)提(ti)高奧氏(shi)體(ti)和雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)氧化性酸、還(huan)原性酸介質的(de)全面腐蝕(shi)(shi)性能(neng)，而且(qie)還(huan)提(ti)高它們(men)的(de)耐(nai)晶間腐蝕(shi)(shi)、耐(nai)點蝕(shi)(shi)、耐(nai)縫隙(xi)等(deng)局部腐蝕(shi)(shi)性能(neng)，一些試(shi)驗結(jie)果見圖(tu)2.19～圖(tu)2.21。研究表明，氮在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)提(ti)高鋼(gang)的(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)、耐(nai)縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)的(de)能(neng)力為鋼(gang)中(zhong)鉻量(liang)的(de)16～30倍(bei)。
需要強調氮(dan)在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)對耐(nai)(nai)蝕性所起的(de)(de)(de)有益(yi)作(zuo)用，鋼中(zhong)含有足(zu)夠量的(de)(de)(de)鉻、鉬元素是必要條件(jian)。一般認為，氮(dan)可(ke)促進(jin)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜中(zhong)鉻的(de)(de)(de)富(fu)集(ji)，提(ti)(ti)高(gao)鋼的(de)(de)(de)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)能力；氮(dan)可(ke)形成(cheng)(cheng)NH3和使(shi)微區溶液的(de)(de)(de)pH值提(ti)(ti)高(gao)；富(fu)鉻的(de)(de)(de)氮(dan)化(hua)物在(zai)金(jin)屬(shu)與(yu)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜的(de)(de)(de)界面(mian)處形成(cheng)(cheng)，進(jin)一步強化(hua)了(le)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜的(de)(de)(de)穩定性。研究表明，在(zai)雙相不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)氮(dan)還可(ke)與(yu)鉬結合形成(cheng)(cheng)，使(shi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜更加穩定，從(cong)而使(shi)鋼的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性提(ti)(ti)高(gao)。圖(tu)2.22系氮(dan)提(ti)(ti)高(gao)奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼耐(nai)(nai)蝕性，對鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜影(ying)響的(de)(de)(de)示意(yi)圖(tu)。
當鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)氮(dan)含量(liang)超過某一定量(liang)，將對不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)產生某些不(bu)良影響，例(li)如對奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)而(er)言，氮(dan)量(liang)超過0.12％～0.15％時(shi)，鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)冷(leng)、熱加(jia)工性(xing)(xing)和冷(leng)成型性(xing)(xing)能(neng)將有(you)(you)所下降(jiang)，后者(zhe)與氮(dan)可降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)層錯能(neng)，從而(er)提高(gao)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)加(jia)工硬化(hua)率，使之與易加(jia)工硬化(hua)有(you)(you)關。高(gao)氮(dan)含量(liang)時(shi)，不(bu)僅顯著降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)熱塑性(xing)(xing)，對熱加(jia)工性(xing)(xing)不(bu)利，而(er)且由于前述沿晶(jing)界析出，會提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)晶(jing)間腐蝕(shi)敏感性(xing)(xing)。氮(dan)在鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)是一種(zhong)有(you)(you)害(hai)元素（后面(mian)還將述及(ji)）。
