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。
氮在(zai)雙相不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)(zhong)可延緩奧(ao)氏(shi)體相（γ）的高溫溶解并可促進(jin)焊(han)后熱影響(xiang)區二次奧(ao)氏(shi)體（γ2）的析出，從而(er)有利于雙相不銹(xiu)(xiu)鋼的生產、加工和焊(han)接。氮是(shi)在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)(zhong)應(ying)用的唯一一種氣態合金(jin)元素，它取之(zhi)容易且量(liang)無限，價(jia)格低廉，生產中(zhong)(zhong)加入(ru)方便，有益(yi)作(zuo)用顯著，但副作(zuo)用較少(shao)，是(shi)現代(dai)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)(zhong)非(fei)常有發展前途的重(zhong)要合金(jin)元素。
氮通過(guo)固(gu)溶強(qiang)(qiang)化等可顯著提高(gao)奧氏(shi)體(ti)和雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)室溫和高(gao)溫強(qiang)(qiang)度（圖2.18）。在鉻鎳奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中加(jia)入0.1％N，可使(shi)鋼(gang)的(de)強(qiang)(qiang)度提高(gao)60～100MPa，但當(dang)氮量適宜時，并不(bu)(bu)(bu)顯著降低鋼(gang)的(de)塑、韌(ren)性(xing)(xing)。氮的(de)大(da)量加(jia)入可使(shi)高(gao)氮奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)獲得非常(chang)高(gao)的(de)強(qiang)(qiang)度，但鋼(gang)的(de)斷裂(lie)韌(ren)性(xing)(xing)并不(bu)(bu)(bu)降低。
氮(dan)不(bu)僅顯著提(ti)(ti)高奧(ao)氏體和雙相不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐氧化性(xing)酸、還原性(xing)酸介(jie)質(zhi)的(de)全面腐蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)，而且還提(ti)(ti)高它們(men)的(de)耐晶間腐蝕(shi)、耐點蝕(shi)、耐縫隙(xi)等局部腐蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)，一(yi)些試驗結果(guo)見圖(tu)2.19～圖(tu)2.21。研究表明，氮(dan)在不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)提(ti)(ti)高鋼的(de)耐點蝕(shi)、耐縫隙(xi)腐蝕(shi)的(de)能(neng)(neng)力為鋼中(zhong)(zhong)鉻量的(de)16～30倍(bei)。
需(xu)要強調氮(dan)在不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中對(dui)耐(nai)蝕(shi)性所起的(de)(de)有益作用，鋼(gang)(gang)中含(han)有足夠量的(de)(de)鉻、鉬(mu)元素是必要條件(jian)。一般認為(wei)，氮(dan)可(ke)促進鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)中鉻的(de)(de)富(fu)集，提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)鈍(dun)化(hua)能(neng)力；氮(dan)可(ke)形(xing)成NH3和使(shi)微區溶(rong)液的(de)(de)pH值提高(gao)(gao)；富(fu)鉻的(de)(de)氮(dan)化(hua)物在金屬(shu)與鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)界面處形(xing)成，進一步(bu)強化(hua)了(le)鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)穩定性。研究表明，在雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中氮(dan)還(huan)可(ke)與鉬(mu)結合形(xing)成，使(shi)鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)更加穩定，從而使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性提高(gao)(gao)。圖2.22系氮(dan)提高(gao)(gao)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐(nai)蝕(shi)性，對(dui)鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)影響的(de)(de)示意圖。
當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)中氮(dan)含量(liang)(liang)超(chao)過某一定量(liang)(liang)，將對(dui)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)性(xing)能(neng)產生某些(xie)不(bu)良影響(xiang)，例如(ru)對(dui)奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)而(er)言，氮(dan)量(liang)(liang)超(chao)過0.12％～0.15％時(shi)，鋼(gang)(gang)(gang)的(de)冷、熱(re)加(jia)工(gong)性(xing)和冷成(cheng)型(xing)性(xing)能(neng)將有所下降，后者與(yu)(yu)氮(dan)可降低鋼(gang)(gang)(gang)的(de)層錯能(neng)，從(cong)而(er)提高奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)加(jia)工(gong)硬化率(lv)，使之與(yu)(yu)易(yi)加(jia)工(gong)硬化有關。高氮(dan)含量(liang)(liang)時(shi)，不(bu)僅顯(xian)著降低鋼(gang)(gang)(gang)的(de)熱(re)塑性(xing)，對(dui)熱(re)加(jia)工(gong)性(xing)不(bu)利，而(er)且(qie)由于前述(shu)沿晶界(jie)析出(chu)，會提高鋼(gang)(gang)(gang)的(de)晶間腐(fu)蝕敏(min)感(gan)性(xing)。氮(dan)在鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中是一種有害(hai)元素(su)（后面還將述(shu)及）。
