氮在不銹鋼中的普遍且大量應(yīng)用是近十多年不銹鋼材料領(lǐng)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(xiàn)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(xiàn)了第二代和第三代雙相不銹鋼（超級雙相不銹鋼和經(jīng)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(xiàn)在改善奧氏體組織的性能。

  氮在雙相不銹鋼中可延緩奧氏體相（γ）的高溫溶解并可促進焊后熱影響區(qū)二次奧氏體（γ2）的析出，從而有利于雙相不銹鋼的生產(chǎn)、加工和焊接。氮是在不銹鋼中應(yīng)用的唯一一種氣態(tài)合金元素，它取之容易且量無限，價格低廉，生產(chǎn)中加入方便，有益作用顯著，但副作用較少，是現(xiàn)代不銹鋼中非常有發(fā)展前途的重要合金元素。

  氮通過固溶強化等可顯著提高奧氏體和雙相不銹鋼的室溫和高溫強度（圖2.18）。在鉻鎳奧氏體不銹鋼中加入0.1％N，可使鋼的強度提高60～100MPa，但當?shù)窟m宜時，并不顯著降低鋼的塑、韌性。氮的大量加入可使高氮奧氏體不銹鋼獲得非常高的強度，但鋼的斷裂韌性并不降低。

  氮不僅顯著提高奧氏體和雙相不銹鋼的耐氧化性酸、還原性酸介質(zhì)的全面腐蝕性能，而且還提高它們的耐晶間腐蝕、耐點蝕、耐縫隙等局部腐蝕性能，一些試驗結(jié)果見圖2.19～圖2.21。研究表明，氮在不銹鋼中提高鋼的耐點蝕、耐縫隙腐蝕的能力為鋼中鉻量的16～30倍。

  需要強調(diào)氮在不銹鋼中對耐蝕性所起的有益作用，鋼中含有足夠量的鉻、鉬元素是必要條件。一般認為，氮可促進鈍化膜中鉻的富集，提高鋼的鈍化能力；氮可形成NH3和使微區(qū)溶液的pH值提高；富鉻的氮化物在金屬與鈍化膜的界面處形成，進一步強化了鈍化膜的穩(wěn)定性。研究表明，在雙相不銹鋼中氮還可與鉬結(jié)合形成，使鈍化膜更加穩(wěn)定，從而使鋼的耐蝕性提高。圖2.22系氮提高奧氏體不銹鋼耐蝕性，對鈍化膜影響的示意圖。

  當鋼中氮含量超過某一定量，將對不銹鋼的性能產(chǎn)生某些不良影響，例如對奧氏體不銹鋼而言，氮量超過0.12％～0.15％時，鋼的冷、熱加工性和冷成型性能將有所下降，后者與氮可降低鋼的層錯能，從而提高奧氏體不銹鋼的加工硬化率，使之與易加工硬化有關(guān)。高氮含量時，不僅顯著降低鋼的熱塑性，對熱加工性不利，而且由于前述沿晶界析出，會提高鋼的晶間腐蝕敏感性。氮在鐵素體不銹鋼中是一種有害元素（后面還將述及）。