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，在奧氏體(ti)不銹鋼中能替代昂貴的鎳而保持奧氏體相的穩定。

  在(zai)(zai)(zai)20世紀以前，人們懷疑(yi)氮在(zai)(zai)(zai)鋼(gang)中(zhong)(zhong)會(hui)使鋼(gang)變脆，并且(qie)存在(zai)(zai)(zai)向鋼(gang)中(zhong)(zhong)加氮困難的(de)問(wen)題，所以剛開始(shi)，在(zai)(zai)(zai)鋼(gang)中(zhong)(zhong)一般不進行氮合金化。氮的(de)有利(li)作用直至20世紀初(chu)才被認可，Andrew在(zai)(zai)(zai)1912年首(shou)次(ci)研(yan)究了(le)氮加入鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)作用，通過這項(xiang)重(zhong)要工作，首(shou)次(ci)在(zai)(zai)(zai)文獻中(zhong)(zhong)記載了(le)氮對鋼(gang)力學性能及奧(ao)氏體穩定性的(de)重(zhong)大(da)影響。

  20世紀(ji)50年代，開(kai)始(shi)開(kai)發氮(dan)(dan)合金(jin)鋼(gang)的(de)潛在(zai)性能及工藝技術。當AOD工藝使氮(dan)(dan)作(zuo)為氣體(ti)代替不(bu)(bu)同的(de)合金(jin)成為可能時，就開(kai)始(shi)普遍用(yong)氮(dan)(dan)進行不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)合金(jin)化(hua)。現在(zai)氮(dan)(dan)不(bu)(bu)僅常用(yong)在(zai)奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)中，也用(yong)在(zai)奧氏(shi)體(ti)-鐵素體(ti)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中。用(yong)氮(dan)(dan)和錳的(de)復合合金(jin)代替昂(ang)貴的(de)鎳還(huan)具有(you)提(ti)高(gao)氮(dan)(dan)溶解(jie)度的(de)優點，并(bing)且(qie)通過這(zhe)個研究結果標準化(hua)了AISI200系列(lie)新合金(jin)。這(zhe)類(lei)鋼(gang)的(de)典(dian)型成分是18Cr-5Ni-8Mn-0.15N，它比(bi)AISI標準中的(de)304牌號的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有(you)更高(gao)的(de)強度和耐(nai)蝕(shi)性。現在(zai)印(yin)度是AISI200系列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)最大的(de)生產者，幾乎占全世紀(ji)50萬(wan)t產量(liang)的(de)70％。

  最近國外又(you)推出了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N和18Cr-18Mn-1Ni-4Mo-0.6N的(de)高(gao)氮奧氏體不銹鋼，其最明顯的(de)特點是集高(gao)強度、高(gao)韌性、高(gao)延展性、良好的(de)加工硬化及(ji)(ji)耐(nai)蝕性于(yu)(yu)一(yi)體，已成(cheng)功地(di)應用于(yu)(yu)冶金(jin)、煤(mei)炭(tan)及(ji)(ji)電力工業材料(liao)，在潮濕、高(gao)沖(chong)擊摩(mo)擦(ca)環境(jing)中使用，明顯優于(yu)(yu)其他不銹鋼。

  在奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)氮(dan)和碳有(you)許多共同性，如增(zeng)加奧氏體穩定(ding)性，能(neng)有(you)效提高鋼(gang)的(de)冷加工強度等。加適量(liang)的(de)氮(dan)能(neng)在提高鋼(gang)的(de)強度和耐氧(yang)化性能(neng)的(de)同時，不(bu)(bu)降低不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)耐晶間(jian)腐蝕(shi)性。以氮(dan)代碳，開發含氮(dan)不(bu)(bu)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(shuang)相不銹鋼(gang)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(gao)氮(dan)(dan)合(he)金(jin)鋼具有較高(gao)的(de)強度及(ji)良(liang)好的(de)耐蝕性，可作(zuo)為重要的(de)工程材料(liao)，因此(ci)具有廣闊的(de)發展前景。高(gao)氮(dan)(dan)鋼的(de)發展潛力(li)和(he)應用極具吸引力(li)，并且(qie)含(han)氮(dan)(dan)不銹鋼的(de)使用和(he)需求已(yi)擴大并迅速(su)增(zeng)長。