高氮鋼為含氮量超過在常規(guī)條件下鋼中所能達(dá)到的極限氮含量的鋼。根據(jù)氮的加入量不同，大致進(jìn)行了以下分類，即含氮>1%的為超高氮鋼，含氮0.3～0.5%的為高氮鋼，在此范圍以下的為含氮鋼。氮在不銹鋼中的作用主要體現(xiàn)在對(duì)不銹鋼基體組織、力學(xué)性能和耐蝕性能三方面的影響。 研究 表明，氮是一種非常強(qiáng)烈地形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素，在不銹鋼中可代替部分鎳，降低鋼中的鐵素體含量，使奧氏體更穩(wěn)定，防止有害金屬間相的析出，甚至在冷加工條件下可避免出現(xiàn)馬氏體轉(zhuǎn)變。
高氮不銹鋼的冶煉主要面臨兩個(gè)問題，即如何在熔化狀態(tài)獲得高含量氮以及怎樣保證在凝固過程中使氮處于溶解狀態(tài)。為獲得高含氮量，所采取的主要措施有：設(shè)計(jì)合理的合金成分；采取合適的工藝路線；選擇適當(dāng)?shù)牡d體。 研究 表明，Cr、Mn、Mo、V、Nb等元素促進(jìn)氮溶解，Ni、Cu、Si、C等元素降低氮溶解。但是，通過調(diào)整合金成分對(duì)氮溶解度的影響畢竟有限，目前，具有工業(yè)化前景的途徑主要還是采取合適的工藝路線以及選擇適當(dāng)?shù)牡d體。
采用大氣熔煉工藝時(shí)，由于大氣壓下氮的溶解度就是鋼中氮的最高含量，即使將氮添加至溶解度，但隨著凝固的進(jìn)行溶解度會(huì)下降，就會(huì)發(fā)生氣孔缺陷，導(dǎo)致不合格。因此，自1988年以來，高壓冶煉及高氮鋼受到國際上冶金及材料 研究 的高度重視。德國、保加利亞、烏克蘭、奧地利和日本等國均研制出了各自的加壓冶煉設(shè)備，極大地推動(dòng)了高氮鋼加壓冶煉技術(shù)的發(fā)展。目前一些國家的大型煉鋼廠已經(jīng)具備在高于6MPa的氮?dú)鈮毫ο麓罅咳蹮捄蜐沧⒏叩摰哪芰Γ撝械牡可踔粮哌_(dá)1%。
作為在大氣壓下添加氮使不銹鋼中的氮含量達(dá)到溶解度以上的方法，加壓氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熔煉和澆鑄的生產(chǎn)工藝是必不可少的。目前已開發(fā)的加壓熔煉技術(shù)主要有加壓感應(yīng)熔煉法（PIM）、加壓等離子熔煉法（PARP）、加壓電渣重熔法（PESR）、加壓電弧渣重熔法（ASRP）、大熔池法（BSB）和熱等靜壓熔煉法（HIP）等。
加壓冶煉是冶金工藝的一個(gè)新突破，高氮鋼是材料 研究 的一個(gè)新領(lǐng)域。高氮不銹鋼不僅具有原來的不銹鋼所有的性能，而且因?yàn)榈募尤?，其在力學(xué)性能、耐蝕性能、以及綜合性能等方面有更優(yōu)良的表現(xiàn)。因此，高氮鋼廣泛應(yīng)用于能源生產(chǎn)、交通、造紙、石油、化工等領(lǐng)域。
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