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(shuang)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。

  氮在雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中可延緩(huan)奧氏體相（γ）的(de)高(gao)溫(wen)溶解并可促進焊(han)后熱影響區二次奧氏體（γ2）的(de)析出，從(cong)而有(you)利于雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)生產(chan)(chan)、加工和(he)焊(han)接。氮是在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中應用的(de)唯一一種(zhong)氣(qi)態合(he)金元(yuan)素(su)，它取之容易(yi)且量無(wu)限，價格低廉，生產(chan)(chan)中加入(ru)方便，有(you)益作用顯著，但副作用較少，是現代(dai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中非常(chang)有(you)發展(zhan)前途的(de)重(zhong)要(yao)合(he)金元(yuan)素(su)。

  氮(dan)通(tong)過固溶(rong)強化等可顯著(zhu)(zhu)提高(gao)(gao)奧氏體和(he)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)室溫(wen)和(he)高(gao)(gao)溫(wen)強度（圖(tu)2.18）。在鉻鎳奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中加入0.1％N，可使(shi)(shi)鋼(gang)(gang)的(de)強度提高(gao)(gao)60～100MPa，但當氮(dan)量適宜時，并不(bu)(bu)顯著(zhu)(zhu)降低(di)(di)鋼(gang)(gang)的(de)塑(su)、韌性(xing)。氮(dan)的(de)大量加入可使(shi)(shi)高(gao)(gao)氮(dan)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)獲得(de)非常高(gao)(gao)的(de)強度，但鋼(gang)(gang)的(de)斷裂韌性(xing)并不(bu)(bu)降低(di)(di)。

  氮不僅顯著提(ti)高奧氏體和雙相不銹鋼的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)氧化性酸、還原(yuan)性酸介質的(de)(de)(de)全面(mian)腐蝕(shi)(shi)(shi)性能(neng)(neng)，而且還提(ti)高它們的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)晶間腐蝕(shi)(shi)(shi)、耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)、耐(nai)(nai)縫隙等局部腐蝕(shi)(shi)(shi)性能(neng)(neng)，一些試驗結果見圖(tu)(tu)2.19～圖(tu)(tu)2.21。研究表明，氮在不銹鋼中提(ti)高鋼的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)、耐(nai)(nai)縫隙腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力為鋼中鉻量的(de)(de)(de)16～30倍。

  需要(yao)強(qiang)調氮(dan)在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)中對耐蝕(shi)性所(suo)起的(de)(de)有益作用，鋼(gang)中含有足(zu)夠量的(de)(de)鉻、鉬元(yuan)素是必(bi)要(yao)條件。一(yi)般認為，氮(dan)可促進鈍(dun)化膜中鉻的(de)(de)富集，提(ti)(ti)高鋼(gang)的(de)(de)鈍(dun)化能力(li)；氮(dan)可形成NH3和使(shi)微區溶液的(de)(de)pH值提(ti)(ti)高；富鉻的(de)(de)氮(dan)化物在(zai)金屬與鈍(dun)化膜的(de)(de)界面處(chu)形成，進一(yi)步強(qiang)化了鈍(dun)化膜的(de)(de)穩定(ding)性。研究表明，在(zai)雙相不銹(xiu)鋼(gang)中氮(dan)還可與鉬結合形成，使(shi)鈍(dun)化膜更加穩定(ding)，從而使(shi)鋼(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性提(ti)(ti)高。圖2.22系氮(dan)提(ti)(ti)高奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)耐蝕(shi)性，對鈍(dun)化膜影響的(de)(de)示意(yi)圖。

  當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中氮(dan)(dan)(dan)含量(liang)(liang)(liang)超(chao)過某一定量(liang)(liang)(liang)，將(jiang)對(dui)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)性(xing)能產生某些不(bu)(bu)(bu)良影響(xiang)，例如對(dui)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)而言，氮(dan)(dan)(dan)量(liang)(liang)(liang)超(chao)過0.12％～0.15％時，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)冷、熱加工性(xing)和冷成型性(xing)能將(jiang)有(you)所下降，后者與氮(dan)(dan)(dan)可降低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)層錯能，從而提高奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)加工硬化(hua)率，使之與易加工硬化(hua)有(you)關。高氮(dan)(dan)(dan)含量(liang)(liang)(liang)時，不(bu)(bu)(bu)僅顯著降低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)熱塑(su)性(xing)，對(dui)熱加工性(xing)不(bu)(bu)(bu)利，而且由于前述沿晶界析出，會提高鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)晶間腐蝕敏感(gan)性(xing)。氮(dan)(dan)(dan)在鐵(tie)素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中是(shi)一種有(you)害元(yuan)素（后面還將(jiang)述及）。