氮在不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不(bu)銹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。
氮在雙相不銹(xiu)鋼(gang)中可延緩(huan)奧(ao)氏(shi)體相（γ）的(de)高溫(wen)溶解(jie)并可促進焊后熱影響區二次奧(ao)氏(shi)體（γ2）的(de)析出(chu)，從而有利于雙相不銹(xiu)鋼(gang)的(de)生(sheng)產(chan)、加工和焊接。氮是在不銹(xiu)鋼(gang)中應用的(de)唯一一種氣態合金(jin)元(yuan)素，它取之容易且(qie)量(liang)無限，價格低廉，生(sheng)產(chan)中加入方便(bian)，有益作用顯著(zhu)，但副作用較少，是現代(dai)不銹(xiu)鋼(gang)中非常(chang)有發展前途(tu)的(de)重要合金(jin)元(yuan)素。
氮(dan)通過固溶強化等可(ke)顯著(zhu)提(ti)(ti)高奧(ao)氏體(ti)(ti)和雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)室溫(wen)和高溫(wen)強度(du)（圖2.18）。在鉻鎳奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)加入(ru)0.1％N，可(ke)使鋼的(de)強度(du)提(ti)(ti)高60～100MPa，但當氮(dan)量適宜時，并不(bu)顯著(zhu)降(jiang)低(di)(di)鋼的(de)塑、韌性。氮(dan)的(de)大量加入(ru)可(ke)使高氮(dan)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼獲得非常高的(de)強度(du)，但鋼的(de)斷裂韌性并不(bu)降(jiang)低(di)(di)。
氮(dan)(dan)不僅(jin)顯(xian)著提高奧氏體和雙相不銹鋼的(de)(de)耐(nai)氧化性(xing)酸(suan)、還(huan)原(yuan)性(xing)酸(suan)介質的(de)(de)全面(mian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)，而且還(huan)提高它們的(de)(de)耐(nai)晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、耐(nai)點蝕(shi)、耐(nai)縫(feng)隙(xi)等局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)，一些試驗結果(guo)見圖2.19～圖2.21。研究表明(ming)，氮(dan)(dan)在不銹鋼中(zhong)提高鋼的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)、耐(nai)縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)能(neng)力為(wei)鋼中(zhong)鉻量的(de)(de)16～30倍。
需要強調氮(dan)在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)對耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)所起的(de)(de)(de)有益作(zuo)用(yong)，鋼(gang)(gang)中(zhong)含有足(zu)夠量(liang)的(de)(de)(de)鉻、鉬(mu)元素是必要條件。一般認為，氮(dan)可促(cu)進鈍(dun)化膜(mo)(mo)中(zhong)鉻的(de)(de)(de)富(fu)集(ji)，提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)鈍(dun)化能力(li)；氮(dan)可形(xing)成NH3和使(shi)微區溶液(ye)的(de)(de)(de)pH值提(ti)高(gao)；富(fu)鉻的(de)(de)(de)氮(dan)化物(wu)在(zai)金(jin)屬(shu)與鈍(dun)化膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)界面處(chu)形(xing)成，進一步強化了鈍(dun)化膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)穩定性(xing)。研究表明(ming)，在(zai)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)氮(dan)還可與鉬(mu)結(jie)合形(xing)成，使(shi)鈍(dun)化膜(mo)(mo)更加穩定，從而使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)提(ti)高(gao)。圖2.22系(xi)氮(dan)提(ti)高(gao)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)，對鈍(dun)化膜(mo)(mo)影(ying)響(xiang)的(de)(de)(de)示意圖。
當鋼(gang)中氮(dan)(dan)含量(liang)超(chao)過某一(yi)定量(liang)，將對(dui)(dui)(dui)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的性能(neng)產生某些不(bu)良(liang)影響，例如對(dui)(dui)(dui)奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)而言，氮(dan)(dan)量(liang)超(chao)過0.12％～0.15％時(shi)，鋼(gang)的冷、熱加(jia)工(gong)(gong)性和冷成型性能(neng)將有(you)(you)所下降，后者(zhe)與(yu)氮(dan)(dan)可降低鋼(gang)的層錯能(neng)，從而提(ti)(ti)高(gao)奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的加(jia)工(gong)(gong)硬化率，使之與(yu)易加(jia)工(gong)(gong)硬化有(you)(you)關。高(gao)氮(dan)(dan)含量(liang)時(shi)，不(bu)僅顯(xian)著降低鋼(gang)的熱塑性，對(dui)(dui)(dui)熱加(jia)工(gong)(gong)性不(bu)利，而且由于前述沿晶界析出，會提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)的晶間腐蝕敏(min)感性。氮(dan)(dan)在鐵素體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)中是(shi)一(yi)種有(you)(you)害元素（后面還將述及）。
