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(zai)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中可(ke)延緩奧(ao)氏體(ti)相(xiang)(xiang)（γ）的(de)高溫溶解并可(ke)促(cu)進焊后(hou)熱(re)影(ying)響(xiang)區二次奧(ao)氏體(ti)（γ2）的(de)析出，從而有利于(yu)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)生(sheng)產(chan)、加(jia)工和焊接。氮是在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中應用的(de)唯一一種氣態(tai)合金(jin)元素(su)，它取之容易且量無(wu)限，價格低廉，生(sheng)產(chan)中加(jia)入方便，有益作用顯(xian)著，但(dan)副作用較(jiao)少，是現代不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中非常(chang)有發展前途的(de)重要合金(jin)元素(su)。
氮(dan)通過固溶強化等(deng)可(ke)(ke)顯(xian)著(zhu)提(ti)(ti)高(gao)(gao)奧氏(shi)體(ti)和雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)室溫(wen)和高(gao)(gao)溫(wen)強度（圖2.18）。在鉻鎳(nie)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼中加入0.1％N，可(ke)(ke)使鋼的(de)(de)強度提(ti)(ti)高(gao)(gao)60～100MPa，但當(dang)氮(dan)量(liang)適宜時，并不顯(xian)著(zhu)降低(di)鋼的(de)(de)塑、韌性。氮(dan)的(de)(de)大量(liang)加入可(ke)(ke)使高(gao)(gao)氮(dan)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼獲得非常高(gao)(gao)的(de)(de)強度，但鋼的(de)(de)斷裂韌性并不降低(di)。
氮不僅顯著提高奧(ao)氏體和(he)雙相不銹鋼(gang)的(de)耐氧化性(xing)酸(suan)、還(huan)原性(xing)酸(suan)介質的(de)全面腐蝕(shi)性(xing)能，而且還(huan)提高它們的(de)耐晶間腐蝕(shi)、耐點蝕(shi)、耐縫(feng)隙等局部腐蝕(shi)性(xing)能，一些試驗(yan)結果見圖2.19～圖2.21。研究表明(ming)，氮在不銹鋼(gang)中提高鋼(gang)的(de)耐點蝕(shi)、耐縫(feng)隙腐蝕(shi)的(de)能力為鋼(gang)中鉻量的(de)16～30倍。
需要(yao)強(qiang)調氮(dan)在(zai)不銹鋼(gang)(gang)中對耐(nai)蝕(shi)性所起的(de)(de)(de)有益作用，鋼(gang)(gang)中含有足夠(gou)量的(de)(de)(de)鉻、鉬元素是必要(yao)條件(jian)。一(yi)般認(ren)為，氮(dan)可促進鈍(dun)(dun)化(hua)膜中鉻的(de)(de)(de)富集，提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)鈍(dun)(dun)化(hua)能力；氮(dan)可形(xing)(xing)成(cheng)NH3和使(shi)微區溶液的(de)(de)(de)pH值(zhi)提高；富鉻的(de)(de)(de)氮(dan)化(hua)物在(zai)金屬與鈍(dun)(dun)化(hua)膜的(de)(de)(de)界(jie)面處(chu)形(xing)(xing)成(cheng)，進一(yi)步(bu)強(qiang)化(hua)了鈍(dun)(dun)化(hua)膜的(de)(de)(de)穩定(ding)性。研(yan)究表明，在(zai)雙相不銹鋼(gang)(gang)中氮(dan)還可與鉬結合形(xing)(xing)成(cheng)，使(shi)鈍(dun)(dun)化(hua)膜更(geng)加穩定(ding)，從(cong)而使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性提高。圖(tu)2.22系氮(dan)提高奧氏體不銹鋼(gang)(gang)耐(nai)蝕(shi)性，對鈍(dun)(dun)化(hua)膜影(ying)響(xiang)的(de)(de)(de)示(shi)意圖(tu)。
當鋼中(zhong)氮(dan)(dan)(dan)含(han)量(liang)(liang)超過某一定(ding)量(liang)(liang)，將對不(bu)(bu)銹鋼的(de)性能(neng)產生某些(xie)不(bu)(bu)良影響，例如對奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼而(er)言(yan)，氮(dan)(dan)(dan)量(liang)(liang)超過0.12％～0.15％時，鋼的(de)冷(leng)、熱(re)加工(gong)性和冷(leng)成型性能(neng)將有(you)所下降(jiang)，后者與(yu)氮(dan)(dan)(dan)可降(jiang)低(di)鋼的(de)層錯能(neng)，從而(er)提(ti)高(gao)(gao)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)加工(gong)硬(ying)(ying)化率，使之與(yu)易加工(gong)硬(ying)(ying)化有(you)關。高(gao)(gao)氮(dan)(dan)(dan)含(han)量(liang)(liang)時，不(bu)(bu)僅顯著降(jiang)低(di)鋼的(de)熱(re)塑性，對熱(re)加工(gong)性不(bu)(bu)利，而(er)且由于前述沿(yan)晶界(jie)析出，會提(ti)高(gao)(gao)鋼的(de)晶間腐蝕敏感性。氮(dan)(dan)(dan)在鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)是一種有(you)害元素(su)（后面還將述及）。
