高氮鋼屬于不銹鋼的一個種類。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(dan)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，在奧氏(shi)體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(ji)以前，人們懷疑氮(dan)(dan)(dan)在(zai)鋼(gang)中(zhong)會使(shi)鋼(gang)變脆(cui)，并(bing)且(qie)存在(zai)向鋼(gang)中(zhong)加氮(dan)(dan)(dan)困難(nan)的問題，所以剛開始(shi)，在(zai)鋼(gang)中(zhong)一般不進行氮(dan)(dan)(dan)合金化。氮(dan)(dan)(dan)的有利作用直(zhi)至20世紀(ji)初才被(bei)認(ren)可(ke)，Andrew在(zai)1912年首次(ci)研(yan)究了(le)氮(dan)(dan)(dan)加入鋼(gang)中(zhong)的作用，通過這項重要工作，首次(ci)在(zai)文獻中(zhong)記載了(le)氮(dan)(dan)(dan)對(dui)鋼(gang)力學性能及奧氏體(ti)穩定性的重大影響。

  20世紀50年代，開始開發氮(dan)(dan)合(he)(he)金鋼的(de)(de)(de)(de)潛在(zai)性能及(ji)工(gong)藝(yi)技(ji)術。當(dang)AOD工(gong)藝(yi)使氮(dan)(dan)作為氣(qi)體(ti)代替(ti)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)金成(cheng)為可(ke)能時，就開始普(pu)遍用氮(dan)(dan)進行(xing)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)金化。現在(zai)氮(dan)(dan)不(bu)僅常用在(zai)奧(ao)氏體(ti)鋼中，也用在(zai)奧(ao)氏體(ti)-鐵素體(ti)雙相不(bu)銹鋼中。用氮(dan)(dan)和錳(meng)的(de)(de)(de)(de)復合(he)(he)合(he)(he)金代替(ti)昂(ang)貴的(de)(de)(de)(de)鎳(nie)還具有(you)提高氮(dan)(dan)溶解度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)優點，并且通過這個研究結果(guo)標準化了AISI200系列(lie)新合(he)(he)金。這類鋼的(de)(de)(de)(de)典型成(cheng)分是18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比AISI標準中的(de)(de)(de)(de)304牌號的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼具有(you)更高的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和耐蝕性。現在(zai)印度(du)(du)是AISI200系列(lie)不(bu)銹鋼最大(da)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)者，幾(ji)乎占(zhan)全世紀50萬t產(chan)量的(de)(de)(de)(de)70％。

  最(zui)近國外又推(tui)出了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的(de)高氮奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，其最(zui)明(ming)(ming)顯的(de)特點(dian)是集高強度、高韌性(xing)、高延展性(xing)、良好的(de)加工硬化及耐(nai)蝕性(xing)于一體，已成功地(di)應用于冶金、煤炭及電力工業材料，在潮濕、高沖(chong)擊(ji)摩擦環境中使(shi)用，明(ming)(ming)顯優于其他不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。

  在奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中氮和碳有(you)許多共同(tong)性，如(ru)增加(jia)奧氏體(ti)穩定(ding)性，能有(you)效提高(gao)鋼的(de)(de)冷加(jia)工(gong)強度等(deng)。加(jia)適量的(de)(de)氮能在提高(gao)鋼的(de)(de)強度和耐(nai)氧化性能的(de)(de)同(tong)時，不(bu)降低不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)耐(nai)晶間(jian)腐蝕(shi)性。以氮代碳，開發含氮不(bu)銹(xiu)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)具有較高(gao)的(de)(de)強度(du)及良好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性，可作為(wei)重(zhong)要的(de)(de)工(gong)程材料，因(yin)此具有廣闊(kuo)的(de)(de)發展前景。高(gao)氮鋼(gang)的(de)(de)發展潛(qian)力和應用(yong)極具吸引力，并且含(han)氮不銹鋼(gang)的(de)(de)使用(yong)和需求已(yi)擴大并迅(xun)速增長(chang)。