高氮鋼屬于不銹鋼的一個種類。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，而高氮不銹(xiu)鋼(gang)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)氏體不(bu)銹鋼(gang)中能替代昂貴的鎳而保持奧氏體相的穩定。

  在20世(shi)紀以(yi)(yi)前(qian)，人們懷疑氮(dan)(dan)(dan)(dan)在鋼(gang)中(zhong)(zhong)會(hui)使鋼(gang)變(bian)脆，并且存在向鋼(gang)中(zhong)(zhong)加氮(dan)(dan)(dan)(dan)困難的(de)問題，所(suo)以(yi)(yi)剛(gang)開始，在鋼(gang)中(zhong)(zhong)一般不進行氮(dan)(dan)(dan)(dan)合(he)金(jin)化。氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)有利(li)作用直至20世(shi)紀初才被認可，Andrew在1912年(nian)首次研究了(le)氮(dan)(dan)(dan)(dan)加入鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)作用，通過(guo)這項重要工作，首次在文獻中(zhong)(zhong)記載了(le)氮(dan)(dan)(dan)(dan)對鋼(gang)力學性能(neng)及(ji)奧氏體穩定性的(de)重大影響。

  20世紀(ji)50年代，開(kai)(kai)始(shi)開(kai)(kai)發氮合(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)潛在性能及工(gong)藝(yi)技術。當AOD工(gong)藝(yi)使氮作為氣體(ti)代替(ti)(ti)不(bu)同的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)成為可能時，就(jiu)開(kai)(kai)始(shi)普遍用(yong)(yong)氮進行不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)化。現在氮不(bu)僅常用(yong)(yong)在奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)中，也用(yong)(yong)在奧氏(shi)體(ti)-鐵(tie)素體(ti)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中。用(yong)(yong)氮和(he)錳的(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)合(he)(he)金(jin)(jin)代替(ti)(ti)昂貴(gui)的(de)(de)(de)鎳還具(ju)有提高(gao)氮溶解度(du)的(de)(de)(de)優點，并且通過這個研(yan)究(jiu)結(jie)果標準化了AISI200系列新(xin)合(he)(he)金(jin)(jin)。這類鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)典型成分是18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比AISI標準中的(de)(de)(de)304牌(pai)號的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)有更高(gao)的(de)(de)(de)強度(du)和(he)耐(nai)蝕性。現在印度(du)是AISI200系列不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)最大的(de)(de)(de)生產者，幾(ji)乎占全世紀(ji)50萬t產量的(de)(de)(de)70％。

  最(zui)近(jin)國外又推(tui)出了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的高(gao)氮奧氏體(ti)不銹鋼(gang)，其最(zui)明顯的特點是(shi)集高(gao)強度、高(gao)韌性、高(gao)延(yan)展(zhan)性、良好的加工(gong)(gong)硬化及耐蝕(shi)性于一體(ti)，已成功地應用(yong)于冶金、煤炭及電力工(gong)(gong)業材料，在(zai)潮濕、高(gao)沖擊摩擦環境中使(shi)用(yong)，明顯優(you)于其他不銹鋼(gang)。

  在(zai)(zai)奧氏體不銹鋼(gang)中(zhong)氮和(he)碳有(you)許多共同性(xing)，如(ru)增(zeng)加(jia)奧氏體穩定性(xing)，能(neng)有(you)效提高鋼(gang)的(de)(de)(de)冷加(jia)工(gong)強度等(deng)。加(jia)適量的(de)(de)(de)氮能(neng)在(zai)(zai)提高鋼(gang)的(de)(de)(de)強度和(he)耐氧(yang)化性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)同時，不降低不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)耐晶間腐蝕性(xing)。以氮代碳，開發含氮不銹鋼(gang)已成為熱門話(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。

  由于高氮(dan)合金鋼具(ju)有較高的(de)強度及良好的(de)耐(nai)蝕性，可作為重要的(de)工程材(cai)料(liao)，因此(ci)具(ju)有廣闊的(de)發展前(qian)景。高氮(dan)鋼的(de)發展潛力(li)和應用(yong)(yong)極具(ju)吸引力(li)，并(bing)且含氮(dan)不(bu)銹鋼的(de)使(shi)用(yong)(yong)和需求已擴大并(bing)迅(xun)速(su)增(zeng)長。