氮在不銹(xiu)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(xiang)不銹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(dan)在(zai)雙相不銹(xiu)鋼(gang)中可(ke)延緩(huan)奧氏體(ti)相（γ）的高溫(wen)溶解并可(ke)促進焊后熱影響區二次奧氏體(ti)（γ2）的析(xi)出(chu)，從而(er)有利(li)于雙相不銹(xiu)鋼(gang)的生(sheng)產、加(jia)工和焊接(jie)。氮(dan)是在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)中應用的唯一一種氣態合(he)金元素，它取之容易且(qie)量無限，價(jia)格低(di)廉，生(sheng)產中加(jia)入方便，有益作用顯(xian)著，但副作用較(jiao)少，是現代(dai)不銹(xiu)鋼(gang)中非常(chang)有發展(zhan)前途的重要合(he)金元素。
氮(dan)(dan)通過固(gu)溶強化(hua)等可(ke)(ke)(ke)顯(xian)(xian)著(zhu)提(ti)(ti)高(gao)(gao)奧氏體和雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)室(shi)溫和高(gao)(gao)溫強度（圖2.18）。在鉻鎳(nie)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)加(jia)入(ru)0.1％N，可(ke)(ke)(ke)使鋼的(de)(de)強度提(ti)(ti)高(gao)(gao)60～100MPa，但當氮(dan)(dan)量(liang)適宜時(shi)，并不(bu)(bu)(bu)顯(xian)(xian)著(zhu)降低鋼的(de)(de)塑、韌性。氮(dan)(dan)的(de)(de)大(da)量(liang)加(jia)入(ru)可(ke)(ke)(ke)使高(gao)(gao)氮(dan)(dan)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼獲得非常高(gao)(gao)的(de)(de)強度，但鋼的(de)(de)斷裂韌性并不(bu)(bu)(bu)降低。
氮(dan)不僅顯著提(ti)高(gao)奧氏體和雙相不銹鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)氧化性酸、還原性酸介質的(de)(de)全面腐蝕(shi)性能，而且還提(ti)高(gao)它們(men)的(de)(de)耐(nai)晶間腐蝕(shi)、耐(nai)點蝕(shi)、耐(nai)縫(feng)隙等局部(bu)腐蝕(shi)性能，一些試驗結果(guo)見(jian)圖2.19～圖2.21。研究表明(ming)，氮(dan)在不銹鋼(gang)中提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)、耐(nai)縫(feng)隙腐蝕(shi)的(de)(de)能力為鋼(gang)中鉻量的(de)(de)16～30倍。
需(xu)要(yao)強(qiang)調(diao)氮(dan)(dan)在不銹鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)對耐蝕性所起(qi)的(de)有(you)益作(zuo)用，鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)含有(you)足(zu)夠(gou)量(liang)的(de)鉻、鉬元素是必(bi)要(yao)條件(jian)。一般認為，氮(dan)(dan)可促進鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)中(zhong)鉻的(de)富集(ji)，提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)能力；氮(dan)(dan)可形成NH3和使微區溶液的(de)pH值提(ti)高(gao)；富鉻的(de)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)在金屬與鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)界(jie)面處形成，進一步(bu)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)了鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)穩(wen)定性。研究表明(ming)，在雙相不銹鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)氮(dan)(dan)還可與鉬結合形成，使鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)更加穩(wen)定，從而使鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕性提(ti)高(gao)。圖2.22系氮(dan)(dan)提(ti)高(gao)奧氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)耐蝕性，對鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)影響(xiang)的(de)示意圖。
當鋼(gang)中氮(dan)含(han)量(liang)超(chao)(chao)過某(mou)一定量(liang)，將對不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的性(xing)能(neng)產生某(mou)些不(bu)(bu)良影響，例如對奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)而(er)言，氮(dan)量(liang)超(chao)(chao)過0.12％～0.15％時，鋼(gang)的冷(leng)(leng)、熱(re)加(jia)工性(xing)和冷(leng)(leng)成型性(xing)能(neng)將有所(suo)下降，后(hou)(hou)者(zhe)與氮(dan)可降低鋼(gang)的層錯能(neng)，從(cong)而(er)提(ti)高奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的加(jia)工硬(ying)(ying)化率，使之與易加(jia)工硬(ying)(ying)化有關。高氮(dan)含(han)量(liang)時，不(bu)(bu)僅顯(xian)著降低鋼(gang)的熱(re)塑性(xing)，對熱(re)加(jia)工性(xing)不(bu)(bu)利，而(er)且由于前(qian)述(shu)沿晶(jing)(jing)界(jie)析出(chu)，會提(ti)高鋼(gang)的晶(jing)(jing)間腐蝕敏感(gan)性(xing)。氮(dan)在鐵素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中是一種(zhong)有害(hai)元(yuan)素（后(hou)(hou)面還將述(shu)及）。
