大量事實已證實，向奧氏體不銹鋼中加入高氮量所獲得的高氮奧氏體不銹鋼，其固溶態(tài)屈服強度可達1100MPa，遠超過奧氏體沉淀硬化不銹鋼時效后的水平，若再經(jīng)冷加工，則可高達3000MPa以上（圖5.35），與超高強度的同時，隨含氮量增加，高氮奧氏體不銹鋼的斷裂韌性并不顯著降低（圖5.36），而目前316（0Cr17Ni12Mo2）奧氏體不銹鋼固溶態(tài)的屈服強度僅約250MPa，60％冷加工后也僅約1000MPa。

  高氮奧氏體不銹鋼一般系指鋼中含氮量＞0.4％或≥0.5％的那些牌號。

  前述（AISI 200系）鉻錳奧氏體不銹鋼加氮，最初是以節(jié)鎳獲得具有奧氏體組織的節(jié)鎳不銹鋼為主要目的，強度的增加等則是加氮后的必然結(jié)果，而高氮鉻錳奧氏體不銹鋼的發(fā)展則是20世紀60年代以來高氮鋼開發(fā)的一個新領(lǐng)域，主

  要目標是在具有一定不銹耐蝕性的前提下向鋼中加入高氮量以獲得綜合性能優(yōu)良的高強度和超高強度的高氮鉻錳奧氏體不銹鋼。

  開發(fā)在固溶態(tài)便具有的超高強度、高氮鉻錳奧氏體不銹鋼，一方面高溫下鋼液中能溶解足夠高的氮量，另一方面在鋼液凝固過程中，鋼中氮量又不會從鋼中逸出而形成氣泡。

  由于鉻和錳均能顯著增加氮在鋼中的溶解度，因此，在約含18％Cr的鉻鎳奧氏體不銹鋼的基礎上降鎳提錳，既節(jié)鎳又可達到提高鋼中氮量的目的。20世紀80年代初問世的一些牌號，例如1Cr18Mn18N（相當于德國牌號X10CrMn1818）無磁不銹鋼，含氮量可達0.40％～0.60％，國內(nèi)外已大量用于制造大型發(fā)電機的護環(huán)，這是具有代表性的高強度且無磁鋼的典型用途。國內(nèi)系采用電弧爐冶煉加電渣重熔工藝進行大量生產(chǎn)，成品性能已達到了國外同類產(chǎn)品的水平。表5.27列出了國產(chǎn)1Cr18Mn18N鋼護環(huán)的力學性能與國外技術(shù)要求的對比。可以看出：此鋼的屈服強度在固溶態(tài)已達≥1000MPa的水平。

  由于降鎳提錳，目前發(fā)展的高氮鉻錳奧氏體不銹鋼大多是高錳量且不含或僅含少量鎳，為了適應更高氮量的鉻錳奧氏體不銹鋼生產(chǎn)的需要，正在開發(fā)的冶煉工藝有加壓下鋼液氮合金化法（如加壓電渣爐冶煉并澆注）和鋼固態(tài)氮合金化法（如粉末冶金法）等。

  由于高氮鉻錳奧氏體不銹鋼熱加工塑性低是因為鋼中硫的偏析和氮化物以及碳、氮化物的析出的結(jié)果，因此，在冶煉過程中進行鋼的鈣處理（加入適量鈣）試驗，已取得了較明顯的改善鋼熱塑性的效果。