氮在不銹鋼中的普遍且大量應用是近十多年不銹鋼材料領域的最重大的進展。除鐵素體不銹鋼外，近十多年來幾乎所有類型的不銹鋼，特別是奧氏體和雙相不銹(xiu)鋼均普遍用氮進行合金化，從而使奧氏體和雙相不銹鋼進入了現代不銹鋼時代。奧氏體不銹鋼有控氮（ 或、中氮（［N］≤0.40％或［W］≤0.50％）和高氮（ 不銹鋼，或超級奧氏體不銹鋼以及含低氮的超級馬氏體不銹鋼。氮在雙相不銹鋼中，雖不能防止σ相的析出，但可抑制σ相的形成。雙相不銹鋼正是由于加入氮才出現了第二代和第三代雙相不銹鋼（超級雙相不銹鋼和經濟型雙相不銹鋼），使雙相不銹鋼形成系列并成為了與馬氏體、鐵素體、奧氏體等三大類不銹鋼并列的鋼類。由于氮在鐵素體不銹鋼中溶解度極低，而在奧氏體中溶解度很高，因此，氮在雙相不銹鋼中的有益作用主要是體現在改善奧氏體組織的性能。
氮在(zai)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中可延緩奧(ao)氏(shi)體相（γ）的(de)高(gao)溫溶解并可促進焊(han)后熱影響區二次(ci)奧(ao)氏(shi)體（γ2）的(de)析出，從而有(you)利于雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)生產、加(jia)工(gong)和焊(han)接。氮是在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中應用的(de)唯(wei)一(yi)一(yi)種氣態合(he)金元素，它取之容(rong)易且量無限，價(jia)格(ge)低廉(lian)，生產中加(jia)入方便(bian)，有(you)益作(zuo)用顯著，但副作(zuo)用較少，是現(xian)代不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中非常有(you)發展前途的(de)重要合(he)金元素。
氮(dan)通過固(gu)溶強(qiang)化等(deng)可顯(xian)著提高奧氏(shi)體(ti)和雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的室(shi)溫和高溫強(qiang)度（圖2.18）。在鉻鎳奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)加入(ru)0.1％N，可使(shi)(shi)鋼(gang)的強(qiang)度提高60～100MPa，但當氮(dan)量適宜(yi)時，并(bing)不(bu)顯(xian)著降(jiang)低鋼(gang)的塑、韌性。氮(dan)的大量加入(ru)可使(shi)(shi)高氮(dan)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)獲得非常(chang)高的強(qiang)度，但鋼(gang)的斷裂韌性并(bing)不(bu)降(jiang)低。
氮(dan)(dan)不(bu)僅(jin)顯著提(ti)(ti)高奧氏體和雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的耐(nai)(nai)氧化性酸(suan)、還(huan)(huan)原性酸(suan)介(jie)質的全(quan)面腐蝕(shi)性能(neng)，而且還(huan)(huan)提(ti)(ti)高它(ta)們的耐(nai)(nai)晶間(jian)腐蝕(shi)、耐(nai)(nai)點蝕(shi)、耐(nai)(nai)縫隙等局(ju)部腐蝕(shi)性能(neng)，一些(xie)試驗結果見圖(tu)2.19～圖(tu)2.21。研究表明(ming)，氮(dan)(dan)在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)提(ti)(ti)高鋼(gang)的耐(nai)(nai)點蝕(shi)、耐(nai)(nai)縫隙腐蝕(shi)的能(neng)力為鋼(gang)中(zhong)鉻量(liang)的16～30倍。
需要強(qiang)調氮(dan)在不銹(xiu)鋼(gang)中對耐(nai)(nai)蝕性所起的(de)(de)有(you)益作用，鋼(gang)中含有(you)足夠量的(de)(de)鉻(ge)、鉬元素(su)是必要條件(jian)。一(yi)般認為，氮(dan)可(ke)促進鈍化(hua)膜(mo)(mo)(mo)中鉻(ge)的(de)(de)富(fu)集，提高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)鈍化(hua)能力；氮(dan)可(ke)形成NH3和使微區溶液的(de)(de)pH值提高(gao)(gao)；富(fu)鉻(ge)的(de)(de)氮(dan)化(hua)物在金屬與鈍化(hua)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)界(jie)面處形成，進一(yi)步(bu)強(qiang)化(hua)了鈍化(hua)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)穩(wen)(wen)定性。研究表明，在雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)中氮(dan)還可(ke)與鉬結合形成，使鈍化(hua)膜(mo)(mo)(mo)更(geng)加(jia)穩(wen)(wen)定，從而使鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性提高(gao)(gao)。圖2.22系(xi)氮(dan)提高(gao)(gao)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)(nai)蝕性，對鈍化(hua)膜(mo)(mo)(mo)影響的(de)(de)示意(yi)圖。
當鋼(gang)中(zhong)氮(dan)(dan)含量超過某一定量，將(jiang)對(dui)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)產(chan)生某些不(bu)(bu)良影響，例如對(dui)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)而言，氮(dan)(dan)量超過0.12％～0.15％時(shi)，鋼(gang)的(de)冷(leng)、熱加工(gong)(gong)性(xing)(xing)和冷(leng)成型性(xing)(xing)能(neng)(neng)將(jiang)有(you)所下(xia)降，后(hou)者與氮(dan)(dan)可(ke)降低(di)鋼(gang)的(de)層(ceng)錯能(neng)(neng)，從而提(ti)高奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)加工(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)率，使之(zhi)與易(yi)加工(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)有(you)關(guan)。高氮(dan)(dan)含量時(shi)，不(bu)(bu)僅顯(xian)著(zhu)降低(di)鋼(gang)的(de)熱塑性(xing)(xing)，對(dui)熱加工(gong)(gong)性(xing)(xing)不(bu)(bu)利(li)，而且(qie)由(you)于前述(shu)沿晶(jing)界析出，會提(ti)高鋼(gang)的(de)晶(jing)間腐蝕敏(min)感(gan)性(xing)(xing)。氮(dan)(dan)在鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)是一種(zhong)有(you)害元(yuan)素(su)（后(hou)面還將(jiang)述(shu)及）。
