高氮鋼屬于不(bu)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(gao)氮(dan)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(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中能替代昂貴的鎳而保持奧氏體相的穩定。
在(zai)20世紀以前，人們(men)懷疑氮(dan)(dan)在(zai)鋼中(zhong)會使鋼變脆，并且存在(zai)向鋼中(zhong)加氮(dan)(dan)困難的問題，所以剛開(kai)始，在(zai)鋼中(zhong)一般不進行(xing)氮(dan)(dan)合金化。氮(dan)(dan)的有利(li)作(zuo)(zuo)用(yong)直至20世紀初才被認可，Andrew在(zai)1912年首(shou)次(ci)研究(jiu)了氮(dan)(dan)加入鋼中(zhong)的作(zuo)(zuo)用(yong)，通過(guo)這項重要工(gong)作(zuo)(zuo)，首(shou)次(ci)在(zai)文獻中(zhong)記載(zai)了氮(dan)(dan)對(dui)鋼力學性能及(ji)奧(ao)氏體(ti)穩(wen)定性的重大影響。
20世(shi)紀(ji)50年(nian)代(dai)(dai)，開始(shi)開發(fa)氮(dan)合(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)的(de)潛在(zai)性能及工藝技術(shu)。當AOD工藝使氮(dan)作為(wei)氣體(ti)(ti)代(dai)(dai)替不(bu)(bu)同的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)成為(wei)可能時(shi)，就開始(shi)普遍用氮(dan)進(jin)行不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)化。現在(zai)氮(dan)不(bu)(bu)僅(jin)常用在(zai)奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)中，也用在(zai)奧氏(shi)體(ti)(ti)-鐵素體(ti)(ti)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中。用氮(dan)和錳(meng)的(de)復合(he)(he)合(he)(he)金(jin)(jin)代(dai)(dai)替昂貴的(de)鎳(nie)還具有提高氮(dan)溶解(jie)度的(de)優點，并且(qie)通過(guo)這個(ge)研究結果標(biao)準化了(le)AISI200系列新合(he)(he)金(jin)(jin)。這類鋼(gang)的(de)典型成分是18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比AISI標(biao)準中的(de)304牌號(hao)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有更高的(de)強度和耐蝕性。現在(zai)印度是AISI200系列不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)最大的(de)生產(chan)者，幾乎(hu)占全世(shi)紀(ji)50萬(wan)t產(chan)量的(de)70％。
最近國外又推出了(le)19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的(de)高(gao)氮奧氏(shi)體不銹鋼(gang)，其最明顯的(de)特點(dian)是集高(gao)強度、高(gao)韌性(xing)、高(gao)延(yan)展(zhan)性(xing)、良好的(de)加工(gong)硬化及(ji)耐蝕性(xing)于(yu)一體，已成(cheng)功地應用(yong)于(yu)冶金(jin)、煤炭及(ji)電力工(gong)業(ye)材料，在潮濕、高(gao)沖擊摩(mo)擦環境中使用(yong)，明顯優于(yu)其他不銹鋼(gang)。
在(zai)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)中氮(dan)和(he)碳(tan)有許(xu)多共同性(xing)，如增加奧氏體穩定性(xing)，能有效提高鋼(gang)的(de)(de)冷(leng)加工(gong)強(qiang)(qiang)度等。加適量(liang)的(de)(de)氮(dan)能在(zai)提高鋼(gang)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度和(he)耐氧化性(xing)能的(de)(de)同時，不(bu)降低不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)耐晶間腐蝕(shi)性(xing)。以氮(dan)代碳(tan)，開發(fa)含氮(dan)不(bu)銹鋼(gang)已成為熱(re)門話(hua)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(xiang)不(bu)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(dan)合金鋼具有較高(gao)的(de)強度及良(liang)好(hao)的(de)耐蝕(shi)性，可作為重(zhong)要的(de)工程材料(liao)，因(yin)此具有廣闊(kuo)的(de)發展(zhan)前景。高(gao)氮(dan)鋼的(de)發展(zhan)潛力(li)和(he)應用(yong)極具吸(xi)引力(li)，并且含氮(dan)不銹鋼的(de)使(shi)用(yong)和(he)需(xu)求(qiu)已(yi)擴大(da)并迅(xun)速增長。
