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，很快占據不銹鋼的主導地位。針對不同的需求，奧(ao)氏體(ti)不銹鋼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(bu)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年開始(shi)采(cai)用蘇聯標(biao)準生產(chan)321不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，其成為我(wo)(wo)國最早研制(zhi)的不銹(xiu)鋼(gang)(gang)品種(zhong)之一(yi)。由于受(shou)到冶金裝備的制(zhi)約和蘇聯材(cai)料體系的影響，直至(zhi)20世紀90年代，1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)我(wo)(wo)國都長(chang)期占(zhan)據統治地位，約占(zhan)我(wo)(wo)國當時不銹(xiu)鋼(gang)(gang)總產(chan)量70％～75％。
隨著20世紀60年代(dai)AOD、VOD等爐外(wai)精煉技術的出(chu)現，可將(jiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中的碳(tan)(tan)(tan)控制在0.03％以(yi)內(nei)，從而(er)發展了超低碳(tan)(tan)(tan)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，代(dai)表牌號為00Cr19Ni10（304L）。和304比較，此(ci)(ci)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的碳(tan)(tan)(tan)含量進(jin)一步降低，同(tong)時(shi)為保證完全(quan)奧(ao)氏體組織，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中鉻、鎳含量略有(you)提(ti)高(gao)。此(ci)(ci)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)最大的特(te)點是(shi)耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)能好，特(te)別是(shi)耐(nai)晶間腐蝕性(xing)(xing)能顯著提(ti)高(gao)。
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不銹鋼等低碳、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蝕性能的同時，卻帶來鋼的固溶強度偏低的劣勢。
在(zai)(zai)對(dui)強度、耐蝕(shi)(shi)(shi)綜(zong)合(he)(he)性能(neng)(neng)(neng)有高(gao)要(yao)求的(de)(de)(de)應用(yong)場合(he)(he)，氮(dan)(dan)(dan)合(he)(he)金化的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)逐(zhu)漸(jian)引起(qi)了(le)(le)(le)人(ren)(ren)們(men)(men)的(de)(de)(de)重視(shi)。早(zao)在(zai)(zai)20世紀(ji)(ji)40年代，由于當時(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)貴重元(yuan)素(su)鎳(nie)(nie)資(zi)源的(de)(de)(de)奇缺，促(cu)使了(le)(le)(le)人(ren)(ren)們(men)(men)對(dui)鉻(ge)鎳(nie)(nie)錳(meng)氮(dan)(dan)(dan)和鉻(ge)錳(meng)氮(dan)(dan)(dan)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)廣泛研(yan)(yan)究(jiu)，使得(de)(de)Cr-Mn-Ni-N不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)系(xi)(xi)列即美國(guo)200系(xi)(xi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)誕生。鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)主要(yao)是靠(kao)錳(meng)提(ti)(ti)高(gao)其溶(rong)(rong)解度，含量(liang)(liang)(liang)在(zai)(zai)0.10％～0.25％范(fan)圍內。但是受限于冶(ye)煉(lian)(lian)技(ji)術(shu)，一方(fang)面碳含量(liang)(liang)(liang)仍然很(hen)難降低(di)(di)到(dao)0.06％以(yi)下，另一方(fang)面氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)加入(ru)和固(gu)溶(rong)(rong)缺乏有效(xiao)手(shou)段，200系(xi)(xi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)綜(zong)合(he)(he)性能(neng)(neng)(neng)上并(bing)沒(mei)有300系(xi)(xi)優良，因而只在(zai)(zai)一些低(di)(di)端(duan)的(de)(de)(de)場合(he)(he)得(de)(de)到(dao)了(le)(le)(le)應用(yong)，并(bing)且逐(zhu)漸(jian)淡出(chu)了(le)(le)(le)研(yan)(yan)究(jiu)者們(men)(men)的(de)(de)(de)視(shi)線。到(dao)了(le)(le)(le)20世紀(ji)(ji)70年代，隨著AOD等(deng)爐外精煉(lian)(lian)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發(fa)展，特別是加壓冶(ye)金技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)出(chu)現，更高(gao)氮(dan)(dan)(dan)含量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)得(de)(de)以(yi)研(yan)(yan)制(zhi)成功，氮(dan)(dan)(dan)在(zai)(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)高(gao)，給奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)帶來(lai)(lai)了(le)(le)(le)性能(neng)(neng)(neng)上的(de)(de)(de)許多有益的(de)(de)(de)變化。具體(ti)(ti)(ti)表(biao)現在(zai)(zai)：（1）氮(dan)(dan)(dan)是強效(xiao)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素(su)，1千(qian)克的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)相(xiang)當于6～22千(qian)克鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)作用(yong)，在(zai)(zai)鎳(nie)(nie)當量(liang)(liang)(liang)公(gong)式(shi)中(zhong)，氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)系(xi)(xi)數為18～30，表(biao)明其奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成能(neng)(neng)(neng)力非(fei)常強。（2）氮(dan)(dan)(dan)在(zai)(zai)顯著提(ti)(ti)高(gao)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)強度的(de)(de)(de)同時(shi)(shi)，并(bing)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)降低(di)(di)材(cai)料的(de)(de)(de)塑(su)韌(ren)性，在(zai)(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)，每加入(ru)0.10％的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)，其強度提(ti)(ti)高(gao)約60～100兆帕，前提(ti)(ti)條件是氮(dan)(dan)(dan)必(bi)須固(gu)溶(rong)(rong)存在(zai)(zai)。此(ci)外，氮(dan)(dan)(dan)也(ye)能(neng)(neng)(neng)提(ti)(ti)高(gao)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)蠕變、疲勞、磨損以(yi)及低(di)(di)溫性能(neng)(neng)(neng)。（3）氮(dan)(dan)(dan)有效(xiao)地促(cu)進了(le)(le)(le)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐點蝕(shi)(shi)(shi)、縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力，其作用(yong)是鉻(ge)的(de)(de)(de)16～30倍(bei)，鉬的(de)(de)(de)5倍(bei)。同時(shi)(shi)，適量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)含量(liang)(liang)(liang)也(ye)有利于提(ti)(ti)高(gao)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力。因而在(zai)(zai)20世紀(ji)(ji)末至(zhi)21世紀(ji)(ji)初，掀起(qi)了(le)(le)(le)高(gao)氮(dan)(dan)(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)熱(re)潮，研(yan)(yan)發(fa)了(le)(le)(le)大量(liang)(liang)(liang)高(gao)氮(dan)(dan)(dan)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料，并(bing)廣泛應用(yong)于油氣開采、礦山機械、低(di)(di)溫超導等(deng)領域。
由于(yu)大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高氮(dan)(dan)(dan)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)均需要配(pei)合(he)加(jia)壓冶煉(lian)，很難滿足(zu)低成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求，從而(er)在21世紀(ji)初氮(dan)(dan)(dan)合(he)金化奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研發演(yan)變成(cheng)(cheng)兩個(ge)方(fang)(fang)向：（1）以追求高性(xing)能(neng)(neng)為主(zhu)(zhu)要目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，或者是高強高韌(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，或者是耐蝕性(xing)和(he)力學性(xing)能(neng)(neng)兼(jian)顧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超級奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。主(zhu)(zhu)要利(li)用(yong)氮(dan)(dan)(dan)對不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)力學性(xing)能(neng)(neng)和(he)耐蝕性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)貢獻，通過(guo)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冶煉(lian)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)和(he)恰當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金設計，將氮(dan)(dan)(dan)極大(da)地(di)固(gu)溶于(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中，從而(er)研制出力學性(xing)能(neng)(neng)和(he)耐蝕性(xing)能(neng)(neng)均非常優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特殊用(yong)途不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。此方(fang)(fang)面工(gong)(gong)(gong)作以德國(guo)、保(bao)加(jia)利(li)亞(ya)、瑞士和(he)日本(ben)(ben)為代表，材料(liao)主(zhu)(zhu)要用(yong)于(yu)特殊領域，如超導(dao)、國(guo)防軍工(gong)(gong)(gong)等。日本(ben)(ben)國(guo)立材料(liao)研究院（NIMS）于(yu)2000年(nian)后(hou)開展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)面向海洋開發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高氮(dan)(dan)(dan)高鉬奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)系列(lie)(lie)研究工(gong)(gong)(gong)作，氮(dan)(dan)(dan)含量達(da)1％左(zuo)右。（2）以節約資(zi)源、降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)為主(zhu)(zhu)要目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)經濟型不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。此類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)利(li)用(yong)氮(dan)(dan)(dan)對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，部分或全(quan)部替代貴重金屬(shu)鎳，使(shi)得鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原料(liao)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)下仍保(bao)持奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)，從而(er)在性(xing)能(neng)(neng)上兼(jian)顧奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點和(he)氮(dan)(dan)(dan)對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，進一(yi)步擴大(da)了不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)。如美國(guo)在20世紀(ji)60年(nian)代后(hou)逐步開發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Nitronic合(he)金系列(lie)(lie)，奧(ao)地(di)利(li)伯樂(le)（Bohler）公司生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無磁鉆鋌系列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)等。針對中國(guo)市場對低成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需求，美國(guo)開發了204Cu不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，蒂(di)森克虜伯（Thyssenkrupp）公司開發了Nirostal．4640不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，山特維克（Sandvik）公司開發了Loniflex 不(bu)銹鋼(gang)(gang)(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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