高氮鋼屬于不銹鋼(gang)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(ao)氏體(ti)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，人們懷(huai)疑氮(dan)在(zai)鋼(gang)中會(hui)使鋼(gang)變脆，并且存在(zai)向鋼(gang)中加氮(dan)困難(nan)的問題，所(suo)以剛開(kai)始，在(zai)鋼(gang)中一(yi)般不進行(xing)氮(dan)合(he)金(jin)化。氮(dan)的有利作(zuo)(zuo)用直(zhi)至(zhi)20世紀初才被認可，Andrew在(zai)1912年首(shou)次(ci)研究(jiu)了氮(dan)加入鋼(gang)中的作(zuo)(zuo)用，通過這項重(zhong)要工作(zuo)(zuo)，首(shou)次(ci)在(zai)文(wen)獻中記(ji)載了氮(dan)對鋼(gang)力(li)學性(xing)能及奧(ao)氏體穩定(ding)性(xing)的重(zhong)大影響(xiang)。

  20世(shi)紀50年代，開(kai)始(shi)開(kai)發氮(dan)(dan)(dan)合(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)的(de)(de)潛在(zai)(zai)性(xing)能及工藝技術。當AOD工藝使氮(dan)(dan)(dan)作為(wei)(wei)氣(qi)體(ti)代替(ti)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)成為(wei)(wei)可能時，就開(kai)始(shi)普遍用(yong)氮(dan)(dan)(dan)進行不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)。現在(zai)(zai)氮(dan)(dan)(dan)不(bu)(bu)僅(jin)常用(yong)在(zai)(zai)奧氏體(ti)鋼(gang)(gang)中(zhong)，也用(yong)在(zai)(zai)奧氏體(ti)-鐵素體(ti)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)。用(yong)氮(dan)(dan)(dan)和錳的(de)(de)復合(he)(he)合(he)(he)金(jin)(jin)代替(ti)昂貴的(de)(de)鎳還具(ju)有提高氮(dan)(dan)(dan)溶解度的(de)(de)優點，并且通過這個研究結果標準化(hua)了AISI200系列新合(he)(he)金(jin)(jin)。這類鋼(gang)(gang)的(de)(de)典(dian)型成分是(shi)18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比AISI標準中(zhong)的(de)(de)304牌號的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)具(ju)有更高的(de)(de)強度和耐(nai)蝕(shi)性(xing)。現在(zai)(zai)印度是(shi)AISI200系列不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)最大的(de)(de)生(sheng)產(chan)者，幾(ji)乎占全世(shi)紀50萬t產(chan)量(liang)的(de)(de)70％。

  最近國外又推(tui)出了(le)19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和(he)18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的高(gao)(gao)(gao)氮(dan)奧氏體不銹鋼(gang)，其最明顯的特點是集高(gao)(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)(gao)韌性、高(gao)(gao)(gao)延(yan)展性、良好的加工硬(ying)化及耐蝕性于(yu)(yu)一體，已成(cheng)功地應用于(yu)(yu)冶(ye)金(jin)、煤炭及電力(li)工業材料，在潮濕、高(gao)(gao)(gao)沖擊(ji)摩(mo)擦(ca)環境中使用，明顯優于(yu)(yu)其他不銹鋼(gang)。

  在奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼中氮和(he)碳(tan)有許多共(gong)同(tong)性(xing)，如增加(jia)奧氏(shi)體(ti)穩定性(xing)，能有效提高(gao)鋼的冷加(jia)工強(qiang)度(du)等。加(jia)適量的氮能在提高(gao)鋼的強(qiang)度(du)和(he)耐氧化性(xing)能的同(tong)時，不(bu)降低不(bu)銹鋼的耐晶間腐(fu)蝕性(xing)。以氮代(dai)碳(tan)，開發(fa)含(han)氮不(bu)銹鋼已成(cheng)為熱(re)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(xiang)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(yu)高(gao)氮合金鋼(gang)具有(you)較高(gao)的(de)(de)強度及良好(hao)的(de)(de)耐蝕性，可作為(wei)重要的(de)(de)工程材料(liao)，因此具有(you)廣(guang)闊的(de)(de)發展(zhan)前景。高(gao)氮鋼(gang)的(de)(de)發展(zhan)潛力(li)(li)和應(ying)用極具吸(xi)引(yin)力(li)(li)，并且含氮不銹鋼(gang)的(de)(de)使用和需(xu)求已擴大并迅(xun)速(su)增長(chang)。