氮在不(bu)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，特別是奧氏體和雙相(xiang)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(zai)(zai)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)可(ke)延緩奧(ao)氏體相(xiang)（γ）的(de)高(gao)溫溶解并可(ke)促進(jin)焊后熱影響區二次奧(ao)氏體（γ2）的(de)析出(chu)，從而有(you)(you)(you)利于雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)生(sheng)產、加(jia)工和焊接。氮是在(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)應用的(de)唯一一種氣態合(he)金元(yuan)(yuan)素(su)，它取之容(rong)易且(qie)量無(wu)限，價格低廉(lian)，生(sheng)產中(zhong)(zhong)加(jia)入方(fang)便，有(you)(you)(you)益作用顯著，但副作用較少(shao)，是現(xian)代不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)非常有(you)(you)(you)發展前途的(de)重要合(he)金元(yuan)(yuan)素(su)。
氮通過固溶強(qiang)化等可顯著提高(gao)奧氏(shi)(shi)體和(he)雙相不銹鋼的(de)(de)室(shi)溫和(he)高(gao)溫強(qiang)度(du)（圖(tu)2.18）。在鉻鎳奧氏(shi)(shi)體不銹鋼中加(jia)(jia)入0.1％N，可使(shi)鋼的(de)(de)強(qiang)度(du)提高(gao)60～100MPa，但(dan)(dan)當氮量適宜時，并(bing)不顯著降低(di)鋼的(de)(de)塑(su)、韌性。氮的(de)(de)大量加(jia)(jia)入可使(shi)高(gao)氮奧氏(shi)(shi)體不銹鋼獲(huo)得非常(chang)高(gao)的(de)(de)強(qiang)度(du)，但(dan)(dan)鋼的(de)(de)斷(duan)裂韌性并(bing)不降低(di)。
氮不(bu)僅(jin)顯著提(ti)高(gao)(gao)奧氏體和雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)氧(yang)化性(xing)酸、還原性(xing)酸介(jie)質的(de)全面腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能，而且還提(ti)高(gao)(gao)它們(men)的(de)耐(nai)(nai)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)、耐(nai)(nai)縫隙等局(ju)部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能，一(yi)些試(shi)驗結果(guo)見圖2.19～圖2.21。研究表(biao)明，氮在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)、耐(nai)(nai)縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)能力為鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻量的(de)16～30倍。
需要強調氮(dan)在(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中對(dui)耐蝕性所(suo)起的(de)(de)有益作用(yong)，鋼(gang)中含有足夠量(liang)的(de)(de)鉻、鉬元素是必要條件。一(yi)般認為，氮(dan)可(ke)促進(jin)(jin)鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)中鉻的(de)(de)富(fu)集，提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)能(neng)力；氮(dan)可(ke)形成NH3和使(shi)微區溶液的(de)(de)pH值提高(gao)；富(fu)鉻的(de)(de)氮(dan)化(hua)(hua)物在(zai)金屬與(yu)鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)界面處(chu)形成，進(jin)(jin)一(yi)步(bu)強化(hua)(hua)了鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)穩定性。研究表明，在(zai)雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)中氮(dan)還(huan)可(ke)與(yu)鉬結合形成，使(shi)鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)更加穩定，從而使(shi)鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性提高(gao)。圖2.22系氮(dan)提高(gao)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)耐蝕性，對(dui)鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)影響的(de)(de)示意圖。
當鋼(gang)(gang)(gang)中氮(dan)含量超過某一(yi)定(ding)量，將(jiang)對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能產生某些不(bu)良影響，例如(ru)對(dui)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)而(er)言，氮(dan)量超過0.12％～0.15％時(shi)，鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)冷(leng)、熱(re)加(jia)工性(xing)(xing)(xing)和冷(leng)成型性(xing)(xing)(xing)能將(jiang)有(you)所下降(jiang)，后(hou)者與氮(dan)可降(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)層錯能，從而(er)提高奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)加(jia)工硬化(hua)率，使之與易加(jia)工硬化(hua)有(you)關。高氮(dan)含量時(shi)，不(bu)僅顯(xian)著(zhu)降(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)熱(re)塑性(xing)(xing)(xing)，對(dui)熱(re)加(jia)工性(xing)(xing)(xing)不(bu)利(li)，而(er)且由于前述沿(yan)晶(jing)界(jie)析出，會提高鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕敏感性(xing)(xing)(xing)。氮(dan)在鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中是一(yi)種有(you)害元素（后(hou)面還(huan)將(jiang)述及）。
