氮早期主要用于鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鋼中,以節(jié)約鋼中的鎳。近些年來(lái),氮也日益成為鉻鎳奧氏體不銹鋼中的重要合金元素。氮的作用除代替部分鎳以節(jié)約貴重的鎳元素外,主要是作為固溶強(qiáng)化元素提高奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度,但并不顯著損害鋼的塑性和韌性;同時(shí),氮提高鋼的耐腐蝕性能,特別是耐局部腐蝕,比如耐晶間腐蝕,點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕等。
近些年來(lái),用氮合金化的奧氏體不銹鋼的研究開(kāi)發(fā)取得了較大的進(jìn)展。目前應(yīng)用的含氮奧氏體不銹鋼可分為控氮型、中氮型和高氮型三種。
控氮型為在超低碳(C≤0.02%~0.03%)鉻鎳奧氏體不銹鋼中加入0.05%~0.10%氮,用以提高鋼的強(qiáng)度,使之達(dá)到含穩(wěn)定化元素鈦的或普通低碳(C≤0.08%)奧氏體不銹鋼的水平,同時(shí)耐晶間腐蝕和晶間應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)良;中氮型含有0.10%~0.50%氮,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)目前以耐腐蝕為主要目的,同時(shí)具有較高的強(qiáng)度;高氮型氮含量在0.40%以上,在加壓條件下冶煉及澆注,主要在固溶態(tài)或半冷加工態(tài)下使用,既具有高強(qiáng)度,又耐腐蝕。現(xiàn)在氮含量達(dá)到0.8%~1.0%水平的高氮奧氏體不銹鋼已開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn),并獲得實(shí)際應(yīng)用。