奧氏體不銹鋼由于在生產和應用方面具有突出的優越性，產量和使用范圍日益擴大，很快占據不(bu)銹鋼的主導地位。針對不同的需求，奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)經過不斷的發展和改進，牌號越來越多，逐步形成當前較為完整的奧氏體不銹鋼品種系列（見圖2-1-1）。目前，在世界范圍內和各主要不銹鋼生產國中，奧氏體不銹鋼產量約占不銹鋼總產量的70％。
最早的奧氏體不銹鋼于1912年在德國發明，1914年定名為V2A的第一個奧氏體不銹鋼在制堿和合成氨生產中獲得工業應用。其主要成分為20％鉻、7％鎳，但碳含量較高，約為0.25％。其后隨著生產工藝的改進，逐漸演變成為人們所熟知的18-8型不銹鋼，即0Cr18Ni9（304不銹鋼）。受冶煉水平的限制，早期的18-8型不銹鋼中含有較高的碳，很容易與鉻形成碳化物，對耐蝕至關重要的鉻元素受到損失，降低了耐蝕性能。為了避免這種情況發生，人們開發了鈦、鈮穩定化的奧氏體不銹鋼，其中以1Cr18Ni9Ti（321）不銹鋼最有名。其原理很簡單，就是利用穩定化處理，使鈦、鈮優先與碳結合，避免了碳與鉻結合。321不銹鋼因其優良的力學性能和耐蝕性能，曾廣泛應用于飛機制造等領域。1Cr18Ni9Ti不銹鋼的出現對于解決敏化態晶間腐蝕起到了非常重要的作用，但這類鋼也有不足之處，如在進行焊接時，往往會出現一種類似刀狀的腐蝕；鋼中含有鈦、鈮貴金屬，經濟性不太好；鈦容易在鋼中形成TiN夾雜，易發生表面質量問題等。
我(wo)(wo)國從1952年(nian)開(kai)始采用蘇(su)聯標準生產(chan)(chan)321不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼，其成為(wei)我(wo)(wo)國最(zui)早(zao)研制(zhi)的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼品種之一(yi)。由于受(shou)到(dao)冶金(jin)裝備的制(zhi)約和蘇(su)聯材料(liao)體(ti)系的影響，直至20世紀(ji)90年(nian)代，1Cr18Ni9Ti不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在我(wo)(wo)國都長期占據統治地位，約占我(wo)(wo)國當時不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼總產(chan)(chan)量70％～75％。
隨著(zhu)20世紀60年代(dai)AOD、VOD等爐外精煉(lian)技術的(de)(de)出現，可將鋼中的(de)(de)碳控制在(zai)0.03％以內(nei)，從而(er)發展了(le)超(chao)低(di)碳奧氏(shi)體(ti)不銹鋼，代(dai)表牌號為(wei)00Cr19Ni10（304L）。和(he)304比較，此鋼的(de)(de)碳含量(liang)進(jin)一步降低(di)，同時為(wei)保證(zheng)完(wan)全奧氏(shi)體(ti)組(zu)織，鋼中鉻、鎳(nie)含量(liang)略有(you)提高。此鋼最大的(de)(de)特點是(shi)耐腐(fu)蝕性(xing)能好，特別是(shi)耐晶間腐(fu)蝕性(xing)能顯(xian)著(zhu)提高。
我國也較早開始研制這類低碳、超低碳奧氏體不銹鋼鋼種，但限于當時我國的冶金工藝裝備條件只能使用電爐冶煉，對原材料要求高，產品價格貴，生產過程中將碳量降低到所要求的水平相當困難，低碳不銹鋼的推廣應用與當時的歐美先進水平存在差距。“六五”期間我國重點解決了不銹鋼的二次精煉裝備和工藝，先后在鋼廠建成多座AOD和VOD的精煉設備，實現了將碳含量降至0.03％以下且可以使用廉價的原材料。“七五”期間，我國重點解決了低碳、超低碳奧氏體不銹鋼性能水平達到國際水平的軟件技術開發。針對化工、輕工、紡織等行業，集中開發了00Cr19Ni10、00Cr17Ni14Mo2等牌號。20世紀90年代以后，我國304L不銹鋼、316L不(bu)銹(xiu)鋼等低碳、超低碳奧氏體不銹鋼品種迎來了蓬勃發展，逐漸成為我國不銹鋼中的最主要鋼種。
304L不銹鋼通過降低碳含量，在顯著提升耐晶間腐(fu)蝕性能的同時，卻帶來鋼的固溶強度偏低的劣勢。
在(zai)(zai)(zai)對強度(du)、耐(nai)蝕(shi)綜合(he)性能(neng)(neng)有高要(yao)求的(de)(de)應(ying)用(yong)場合(he)，氮(dan)(dan)(dan)合(he)金(jin)化(hua)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)逐漸引(yin)起了(le)(le)人(ren)們的(de)(de)重(zhong)視。早在(zai)(zai)(zai)20世(shi)紀(ji)40年代(dai)(dai)，由于當時不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中貴重(zhong)元(yuan)素(su)鎳資源的(de)(de)奇缺(que)，促(cu)使了(le)(le)人(ren)們對鉻鎳錳氮(dan)(dan)(dan)和鉻錳氮(dan)(dan)(dan)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)廣泛(fan)研(yan)究(jiu)，使得(de)Cr-Mn-Ni-N不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)系(xi)列即美(mei)國(guo)200系(xi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)誕生(sheng)。鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)靠錳提(ti)(ti)高其溶解(jie)度(du)，含量(liang)(liang)在(zai)(zai)(zai)0.10％～0.25％范圍內。但是(shi)(shi)(shi)受限(xian)于冶煉技(ji)術(shu)，一方面碳含量(liang)(liang)仍然很難(nan)降低(di)(di)到(dao)0.06％以下，另(ling)一方面氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)加(jia)入和固(gu)溶缺(que)乏有效(xiao)手段，200系(xi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)綜合(he)性能(neng)(neng)上(shang)并(bing)沒有300系(xi)優良，因而只在(zai)(zai)(zai)一些低(di)(di)端的(de)(de)場合(he)得(de)到(dao)了(le)(le)應(ying)用(yong)，并(bing)且逐漸淡(dan)出了(le)(le)研(yan)究(jiu)者們的(de)(de)視線(xian)。到(dao)了(le)(le)20世(shi)紀(ji)70年代(dai)(dai)，隨著(zhu)(zhu)AOD等爐外精煉技(ji)術(shu)的(de)(de)發(fa)展，特(te)別(bie)是(shi)(shi)(shi)加(jia)壓冶金(jin)技(ji)術(shu)的(de)(de)出現(xian)，更高氮(dan)(dan)(dan)含量(liang)(liang)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)得(de)以研(yan)制成功，氮(dan)(dan)(dan)在(zai)(zai)(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)含量(liang)(liang)越來(lai)越高，給奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)帶來(lai)了(le)(le)性能(neng)(neng)上(shang)的(de)(de)許(xu)多(duo)有益的(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)。具體(ti)(ti)(ti)(ti)表現(xian)在(zai)(zai)(zai)：（1）氮(dan)(dan)(dan)是(shi)(shi)(shi)強效(xiao)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素(su)，1千克的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)相當于6～22千克鎳的(de)(de)作用(yong)，在(zai)(zai)(zai)鎳當量(liang)(liang)公式中，氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)系(xi)數為(wei)18～30，表明其奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)成能(neng)(neng)力非(fei)常強。（2）氮(dan)(dan)(dan)在(zai)(zai)(zai)顯著(zhu)(zhu)提(ti)(ti)高不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)強度(du)的(de)(de)同時，并(bing)不(bu)降低(di)(di)材料(liao)的(de)(de)塑韌性，在(zai)(zai)(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中，每加(jia)入0.10％的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)，其強度(du)提(ti)(ti)高約(yue)60～100兆帕，前提(ti)(ti)條件(jian)是(shi)(shi)(shi)氮(dan)(dan)(dan)必須固(gu)溶存(cun)在(zai)(zai)(zai)。此外，氮(dan)(dan)(dan)也(ye)能(neng)(neng)提(ti)(ti)高不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)抗蠕變(bian)(bian)、疲勞、磨損以及低(di)(di)溫性能(neng)(neng)。（3）氮(dan)(dan)(dan)有效(xiao)地促(cu)進了(le)(le)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)耐(nai)點(dian)蝕(shi)、縫隙腐蝕(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)力，其作用(yong)是(shi)(shi)(shi)鉻的(de)(de)16～30倍，鉬(mu)的(de)(de)5倍。同時，適量(liang)(liang)的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)含量(liang)(liang)也(ye)有利于提(ti)(ti)高奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)晶間腐蝕(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)力。因而在(zai)(zai)(zai)20世(shi)紀(ji)末至21世(shi)紀(ji)初(chu)，掀起了(le)(le)高氮(dan)(dan)(dan)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)研(yan)究(jiu)的(de)(de)熱潮，研(yan)發(fa)了(le)(le)大量(liang)(liang)高氮(dan)(dan)(dan)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)材料(liao)，并(bing)廣泛(fan)應(ying)用(yong)于油氣開采、礦(kuang)山機(ji)械、低(di)(di)溫超導(dao)等領域。
由(you)于(yu)大(da)(da)(da)量的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)氮(dan)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)均(jun)需要(yao)配合加(jia)壓冶煉，很難滿足低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，從(cong)(cong)而在(zai)(zai)21世紀初氮(dan)合金化奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)研發(fa)演變成(cheng)(cheng)兩個方向(xiang)：（1）以追(zhui)求(qiu)高(gao)(gao)性(xing)能(neng)為(wei)主(zhu)(zhu)要(yao)目(mu)的(de)(de)(de)(de)，或(huo)者(zhe)是(shi)(shi)高(gao)(gao)強(qiang)高(gao)(gao)韌(ren)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，或(huo)者(zhe)是(shi)(shi)耐蝕(shi)(shi)性(xing)和力(li)學(xue)(xue)(xue)性(xing)能(neng)兼顧的(de)(de)(de)(de)超級奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。主(zhu)(zhu)要(yao)利(li)用(yong)氮(dan)對不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)力(li)學(xue)(xue)(xue)性(xing)能(neng)和耐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)貢獻，通過特(te)殊的(de)(de)(de)(de)冶煉工藝和恰當的(de)(de)(de)(de)合金設計(ji)，將(jiang)氮(dan)極大(da)(da)(da)地固溶于(yu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)，從(cong)(cong)而研制出(chu)力(li)學(xue)(xue)(xue)性(xing)能(neng)和耐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)均(jun)非常優異的(de)(de)(de)(de)特(te)殊用(yong)途不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。此方面工作(zuo)(zuo)以德(de)國(guo)(guo)、保加(jia)利(li)亞、瑞(rui)士和日本(ben)(ben)為(wei)代(dai)表，材料(liao)主(zhu)(zhu)要(yao)用(yong)于(yu)特(te)殊領域，如超導、國(guo)(guo)防軍工等。日本(ben)(ben)國(guo)(guo)立材料(liao)研究院（NIMS）于(yu)2000年(nian)后開展(zhan)的(de)(de)(de)(de)面向(xiang)海洋開發(fa)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)氮(dan)高(gao)(gao)鉬奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)系列(lie)(lie)研究工作(zuo)(zuo)，氮(dan)含(han)量達1％左右。（2）以節(jie)約資源(yuan)、降低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)為(wei)主(zhu)(zhu)要(yao)目(mu)的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)經(jing)濟(ji)型不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。此類鋼(gang)(gang)(gang)利(li)用(yong)氮(dan)對鋼(gang)(gang)(gang)組織的(de)(de)(de)(de)影(ying)響，部(bu)分或(huo)全部(bu)替代(dai)貴(gui)重金屬鎳(nie)，使得鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)較低(di)的(de)(de)(de)(de)原料(liao)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)下仍保持奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)組織，從(cong)(cong)而在(zai)(zai)性(xing)能(neng)上兼顧奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)特(te)點和氮(dan)對鋼(gang)(gang)(gang)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)，進一(yi)步(bu)擴大(da)(da)(da)了(le)(le)(le)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)。如美國(guo)(guo)在(zai)(zai)20世紀60年(nian)代(dai)后逐步(bu)開發(fa)的(de)(de)(de)(de)Nitronic合金系列(lie)(lie)，奧(ao)(ao)地利(li)伯(bo)樂(le)（Bohler）公司生產的(de)(de)(de)(de)無磁鉆鋌系列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)等。針對中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)市場對低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)需求(qiu)，美國(guo)(guo)開發(fa)了(le)(le)(le)204Cu不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，蒂森(sen)克(ke)虜(lu)伯(bo)（Thyssenkrupp）公司開發(fa)了(le)(le)(le)Nirostal．4640不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，山特(te)維(wei)克(ke)（Sandvik）公司開發(fa)了(le)(le)(le)Loniflex 不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。
我國在20世紀90年代開始比較系統地開展氮在不銹鋼中應用的研究工作，主要為國防軍工等特殊性能要求的不銹鋼進行的研究。2000年后，由于國際上對高氮不銹鋼的開發熱潮及對氮的有益作用的深刻認識，國內不銹鋼行業開始重視氮在不銹鋼中的應用，并廣泛在304、316奧氏體不銹鋼中加入適當氮以提高力學性能和耐蝕性能。2004年新修訂的不銹鋼牌號標準中，增加了304N、304LN、316NG不銹鋼、316LN不(bu)銹(xiu)鋼等含氮奧氏體不銹鋼。但是當時對氮在不銹鋼中的存在形式和作用的認識還比較模糊。盡管鋼鐵研究總院、上海材料研究所等單位很早就關注氮合金化不銹鋼的學術動態，但是真正掀起全國范圍的氮合金化不銹鋼研究熱潮是在2006年于四川九寨溝召開的高氮鋼國際會議。鋼鐵研究總院在國家“973計劃”基礎研究的支持下，系統研究了1Cr22Mn16N奧氏體不銹鋼的析出相、韌脆轉變、熱加工和焊接等性能，2009年在國際上率先采用電爐＋AOD＋連鑄大工業流程于常壓下工業化生產出氮含量超過0.6％的高氮奧氏體不銹鋼。在“十二五”和“十三五”期間，進一步依托國家科技支撐計劃，研制出工業化產品的高氮無磁護環和無磁鉆鋌材料。與此同時，中科院金屬所研究開發了醫用無鎳BIOSSN4不銹鋼，并用于醫療器械的制造。北京科技大學、太鋼、太原科技大學等單位對Mn18Cr18N護環用鋼進行了熱加工等方面的研究。在冶煉工藝方面，鋼鐵研究總院、北京科技大學采用粉末冶金工藝進行了高氮奧氏體不銹鋼的研究。東北大學采用氮氣保護電渣重熔和加壓電渣重熔工藝進行了約1％氮含量的高氮奧氏體不銹鋼的研究。目前，越來越多的氮合金化不銹鋼開始工業生產，據不完全統計，全國每年生產的氮合金化不銹鋼多達1000萬噸以上，占不銹鋼消費量的30％以上。
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