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，而高氮不銹(xiu)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(shi)紀以(yi)前(qian)，人們懷疑氮在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)會使鋼(gang)(gang)(gang)變脆，并且(qie)存在(zai)向鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)氮困難的問題，所(suo)以(yi)剛開(kai)始，在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)一般不進行氮合金化。氮的有利作(zuo)用(yong)直至20世(shi)紀初(chu)才被認(ren)可，Andrew在(zai)1912年首次研究了(le)氮加(jia)(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的作(zuo)用(yong)，通過這項重(zhong)要工作(zuo)，首次在(zai)文獻中(zhong)記載了(le)氮對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)力學性(xing)能及(ji)奧氏(shi)體(ti)穩定性(xing)的重(zhong)大影響(xiang)。

  20世紀(ji)50年代(dai)，開(kai)(kai)始開(kai)(kai)發氮(dan)合(he)金鋼(gang)的(de)(de)潛在性能(neng)及工(gong)藝(yi)技術。當AOD工(gong)藝(yi)使(shi)氮(dan)作為氣(qi)體(ti)代(dai)替不(bu)同的(de)(de)合(he)金成為可能(neng)時(shi)，就開(kai)(kai)始普遍(bian)用(yong)氮(dan)進(jin)行不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)合(he)金化。現在氮(dan)不(bu)僅常用(yong)在奧氏體(ti)鋼(gang)中(zhong)，也用(yong)在奧氏體(ti)-鐵素體(ti)雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)。用(yong)氮(dan)和錳的(de)(de)復合(he)合(he)金代(dai)替昂貴的(de)(de)鎳還具(ju)有(you)提高(gao)氮(dan)溶(rong)解(jie)度的(de)(de)優點，并且通過這(zhe)個研究(jiu)結果標準化了AISI200系列(lie)新合(he)金。這(zhe)類(lei)鋼(gang)的(de)(de)典型成分是18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它(ta)比(bi)AISI標準中(zhong)的(de)(de)304牌(pai)號的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具(ju)有(you)更(geng)高(gao)的(de)(de)強度和耐(nai)蝕(shi)性。現在印度是AISI200系列(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)最大的(de)(de)生產者(zhe)，幾乎占全(quan)世紀(ji)50萬(wan)t產量的(de)(de)70％。

  最近(jin)國外又(you)推(tui)出(chu)了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的高(gao)氮(dan)奧氏體不銹(xiu)鋼，其(qi)最明顯的特點是(shi)集高(gao)強度、高(gao)韌性、高(gao)延(yan)展性、良好的加工(gong)硬化及(ji)耐蝕性于(yu)一體，已成功地(di)應用于(yu)冶金(jin)、煤炭(tan)及(ji)電力(li)工(gong)業材料，在潮濕、高(gao)沖擊摩(mo)擦環境中(zhong)使用，明顯優于(yu)其(qi)他不銹(xiu)鋼。

  在(zai)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)中氮(dan)和碳(tan)有(you)許多共同(tong)性(xing)，如增(zeng)加奧氏體穩定性(xing)，能(neng)有(you)效(xiao)提高鋼(gang)的冷(leng)加工強度等。加適量的氮(dan)能(neng)在(zai)提高鋼(gang)的強度和耐氧(yang)化性(xing)能(neng)的同(tong)時，不(bu)降低(di)不(bu)銹鋼(gang)的耐晶間腐蝕性(xing)。以氮(dan)代碳(tan)，開發含氮(dan)不(bu)銹鋼(gang)已(yi)成(cheng)為熱(re)門(men)話題(ti)。

  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)高氮(dan)合金(jin)鋼具有(you)較高的強度及良好的耐蝕性(xing)，可作為重要(yao)的工程(cheng)材料，因此具有(you)廣(guang)闊的發(fa)(fa)展前景。高氮(dan)鋼的發(fa)(fa)展潛力和應用極具吸引力，并且(qie)含氮(dan)不銹鋼的使用和需求已擴大并迅速增長。