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(xiang)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。
氮在雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中可延緩奧(ao)氏體相（γ）的高溫溶解并可促(cu)進焊(han)后熱影(ying)響(xiang)區二次奧(ao)氏體（γ2）的析出(chu)，從而(er)有(you)利于雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的生產、加工(gong)和焊(han)接。氮是在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中應用(yong)(yong)的唯一(yi)一(yi)種氣態合(he)(he)金(jin)元素，它取之容易且(qie)量無限，價格低廉，生產中加入方便(bian)，有(you)益(yi)作用(yong)(yong)顯著(zhu)，但副作用(yong)(yong)較(jiao)少，是現代(dai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中非常有(you)發展前途的重要合(he)(he)金(jin)元素。
氮(dan)通過固溶強(qiang)化等(deng)可顯著提(ti)高奧氏體和(he)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的室溫和(he)高溫強(qiang)度（圖2.18）。在鉻鎳奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中加(jia)入0.1％N，可使鋼的強(qiang)度提(ti)高60～100MPa，但當氮(dan)量(liang)適宜時，并(bing)不(bu)(bu)顯著降(jiang)(jiang)低(di)鋼的塑、韌性。氮(dan)的大量(liang)加(jia)入可使高氮(dan)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼獲得非常高的強(qiang)度，但鋼的斷裂韌性并(bing)不(bu)(bu)降(jiang)(jiang)低(di)。
氮不僅顯著提高(gao)奧氏體和雙相(xiang)不銹鋼的(de)耐(nai)氧化性酸、還原性酸介(jie)質的(de)全(quan)面腐蝕(shi)(shi)性能，而且還提高(gao)它們(men)的(de)耐(nai)晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)、耐(nai)點蝕(shi)(shi)、耐(nai)縫隙(xi)等局(ju)部腐蝕(shi)(shi)性能，一些試驗結果見(jian)圖(tu)2.19～圖(tu)2.21。研究表(biao)明，氮在不銹鋼中提高(gao)鋼的(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)、耐(nai)縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)的(de)能力為鋼中鉻量的(de)16～30倍。
需要強調氮(dan)(dan)(dan)在(zai)不銹鋼(gang)中對耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)所(suo)起的(de)有益作用，鋼(gang)中含(han)有足夠量(liang)的(de)鉻(ge)(ge)、鉬元(yuan)素(su)是(shi)必要條件。一(yi)般(ban)認為，氮(dan)(dan)(dan)可(ke)促進鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)中鉻(ge)(ge)的(de)富(fu)集，提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)能力；氮(dan)(dan)(dan)可(ke)形成NH3和使(shi)微區溶液的(de)pH值提(ti)(ti)高(gao)；富(fu)鉻(ge)(ge)的(de)氮(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)物(wu)在(zai)金屬(shu)與(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)界面處形成，進一(yi)步強化(hua)(hua)了(le)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)穩(wen)定性(xing)。研究(jiu)表明，在(zai)雙相不銹鋼(gang)中氮(dan)(dan)(dan)還可(ke)與(yu)鉬結(jie)合形成，使(shi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)更加穩(wen)定，從(cong)而使(shi)鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)提(ti)(ti)高(gao)。圖2.22系氮(dan)(dan)(dan)提(ti)(ti)高(gao)奧氏體不銹鋼(gang)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)，對鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)影(ying)響的(de)示意圖。
當鋼(gang)中(zhong)氮含(han)量(liang)超(chao)過某一(yi)定量(liang)，將對不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)產(chan)生某些不(bu)(bu)良影響(xiang)，例(li)如對奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)而言，氮量(liang)超(chao)過0.12％～0.15％時，鋼(gang)的(de)(de)冷、熱加工(gong)性(xing)(xing)(xing)和冷成型性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)將有所下降(jiang)，后(hou)者與氮可降(jiang)低鋼(gang)的(de)(de)層錯(cuo)能(neng)(neng)，從而提(ti)高奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)加工(gong)硬化率，使之與易加工(gong)硬化有關。高氮含(han)量(liang)時，不(bu)(bu)僅顯著(zhu)降(jiang)低鋼(gang)的(de)(de)熱塑性(xing)(xing)(xing)，對熱加工(gong)性(xing)(xing)(xing)不(bu)(bu)利，而且由于前述沿晶界析出，會提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)晶間腐蝕敏感(gan)性(xing)(xing)(xing)。氮在(zai)鐵(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)是一(yi)種有害元素(su)（后(hou)面還將述及）。
