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(ti)不(bu)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，人們懷疑氮(dan)在(zai)鋼中會使鋼變脆，并且存在(zai)向鋼中加氮(dan)困難的(de)問題，所(suo)以(yi)剛(gang)開(kai)始，在(zai)鋼中一(yi)般不進(jin)行(xing)氮(dan)合金化。氮(dan)的(de)有利作(zuo)用直至(zhi)20世(shi)紀初才被認可，Andrew在(zai)1912年首次研(yan)究了氮(dan)加入(ru)鋼中的(de)作(zuo)用，通過這項(xiang)重要工作(zuo)，首次在(zai)文獻中記載了氮(dan)對鋼力學性(xing)能及奧氏(shi)體穩定(ding)性(xing)的(de)重大影響。

  20世紀50年代(dai)，開(kai)始開(kai)發氮合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)潛在性(xing)能及(ji)工(gong)藝(yi)技術。當AOD工(gong)藝(yi)使(shi)氮作為氣體(ti)代(dai)替不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)成(cheng)為可能時，就開(kai)始普遍用(yong)氮進行不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)化。現在氮不(bu)(bu)僅常用(yong)在奧(ao)(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)，也用(yong)在奧(ao)(ao)氏體(ti)-鐵素體(ti)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)。用(yong)氮和錳的(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)合(he)(he)金(jin)代(dai)替昂貴的(de)(de)(de)鎳還具有提(ti)高氮溶解度的(de)(de)(de)優點，并(bing)且通(tong)過這個研究結(jie)果標(biao)準化了(le)AISI200系(xi)列(lie)新合(he)(he)金(jin)。這類鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)典(dian)型成(cheng)分是(shi)18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比AISI標(biao)準中(zhong)的(de)(de)(de)304牌號的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具有更(geng)高的(de)(de)(de)強度和耐蝕性(xing)。現在印度是(shi)AISI200系(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)最大的(de)(de)(de)生產(chan)者，幾(ji)乎占全世紀50萬t產(chan)量的(de)(de)(de)70％。

  最近國外又推出了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和(he)18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的(de)(de)高(gao)氮奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)，其(qi)最明(ming)顯(xian)的(de)(de)特(te)點是集(ji)高(gao)強度、高(gao)韌性(xing)、高(gao)延展性(xing)、良好(hao)的(de)(de)加工硬化及(ji)耐蝕性(xing)于(yu)一體(ti)，已成功地應用于(yu)冶金(jin)、煤炭及(ji)電力工業(ye)材(cai)料，在(zai)潮濕、高(gao)沖擊(ji)摩擦環境中使(shi)用，明(ming)顯(xian)優(you)于(yu)其(qi)他不(bu)銹鋼(gang)。

  在奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)氮(dan)(dan)和(he)碳有許(xu)多共同性(xing)(xing)，如增加(jia)奧氏體穩定性(xing)(xing)，能(neng)有效提高鋼的冷加(jia)工強(qiang)度等(deng)。加(jia)適量的氮(dan)(dan)能(neng)在提高鋼的強(qiang)度和(he)耐氧化性(xing)(xing)能(neng)的同時，不(bu)降低不(bu)銹(xiu)鋼的耐晶間腐蝕性(xing)(xing)。以氮(dan)(dan)代碳，開發含氮(dan)(dan)不(bu)銹(xiu)鋼已成為熱門話題(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(shuang)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)(gang)具有較(jiao)高(gao)的強度(du)及良好的耐蝕性，可作為重要的工程材料，因此(ci)具有廣闊(kuo)的發(fa)展(zhan)前(qian)景。高(gao)氮鋼(gang)(gang)的發(fa)展(zhan)潛(qian)力和(he)應(ying)用(yong)(yong)極具吸(xi)引力，并且含氮不銹鋼(gang)(gang)的使用(yong)(yong)和(he)需(xu)求已擴大并迅速(su)增長(chang)。