高氮鋼屬于不銹(xiu)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(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，在奧氏(shi)體不銹鋼中能替代昂貴的鎳而保持奧氏體相的穩定。

  在20世(shi)紀(ji)以前，人們懷疑氮在鋼中(zhong)會使鋼變脆，并(bing)且存在向鋼中(zhong)加氮困難的(de)問題，所以剛開始(shi)，在鋼中(zhong)一般不進行(xing)氮合金(jin)化。氮的(de)有利(li)作(zuo)用直(zhi)至(zhi)20世(shi)紀(ji)初才被認(ren)可，Andrew在1912年(nian)首次研究了氮加入鋼中(zhong)的(de)作(zuo)用，通過這項重要工作(zuo)，首次在文獻(xian)中(zhong)記載了氮對鋼力學性(xing)能及奧氏體穩定性(xing)的(de)重大影響。

  20世紀50年(nian)代(dai)，開(kai)始開(kai)發氮合金(jin)鋼(gang)的(de)(de)潛在(zai)性(xing)(xing)能及工藝技(ji)術。當AOD工藝使(shi)氮作(zuo)為氣體(ti)代(dai)替不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)合金(jin)成為可能時(shi)，就開(kai)始普遍(bian)用氮進行(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)合金(jin)化。現(xian)在(zai)氮不(bu)(bu)僅常(chang)用在(zai)奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)中，也用在(zai)奧氏(shi)體(ti)-鐵素體(ti)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中。用氮和(he)錳(meng)的(de)(de)復(fu)合合金(jin)代(dai)替昂貴的(de)(de)鎳還具有提高氮溶(rong)解度的(de)(de)優點，并且通過(guo)這(zhe)個研究(jiu)結果標準(zhun)化了(le)AISI200系列新合金(jin)。這(zhe)類(lei)鋼(gang)的(de)(de)典型成分是(shi)18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比AISI標準(zhun)中的(de)(de)304牌號的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)具有更高的(de)(de)強度和(he)耐(nai)蝕性(xing)(xing)。現(xian)在(zai)印度是(shi)AISI200系列不(bu)(bu)銹鋼(gang)最大的(de)(de)生產(chan)者(zhe)，幾(ji)乎占全世紀50萬t產(chan)量的(de)(de)70％。

  最近(jin)國外又推出了(le)19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的高(gao)氮奧氏(shi)體不銹鋼，其最明顯的特點是集高(gao)強度、高(gao)韌性(xing)、高(gao)延展性(xing)、良好的加(jia)工硬化及耐蝕性(xing)于(yu)一體，已成功地(di)應(ying)用于(yu)冶金、煤炭及電力工業材(cai)料，在潮濕(shi)、高(gao)沖(chong)擊摩擦環(huan)境中(zhong)使(shi)用，明顯優于(yu)其他不銹鋼。

  在奧氏(shi)體不銹鋼(gang)中氮(dan)(dan)和(he)碳(tan)有許(xu)多共同(tong)性，如(ru)增(zeng)加奧氏(shi)體穩定性，能有效提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)冷(leng)加工強(qiang)度等。加適量的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)能在提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)度和(he)耐氧化(hua)性能的(de)(de)(de)同(tong)時，不降(jiang)低不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)耐晶間腐蝕性。以(yi)氮(dan)(dan)代碳(tan)，開發含氮(dan)(dan)不銹鋼(gang)已成為熱門話題。

  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(you)于高(gao)(gao)氮合金鋼(gang)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)(gao)的強度及良好的耐(nai)蝕性，可作為重要(yao)的工(gong)程(cheng)材料，因此具(ju)有(you)廣(guang)闊的發展前景(jing)。高(gao)(gao)氮鋼(gang)的發展潛力(li)和應用(yong)極具(ju)吸引力(li)，并(bing)且(qie)含(han)氮不(bu)銹鋼(gang)的使用(yong)和需求已擴大并(bing)迅速增長。