大提高不锈钢的耐腐蚀性能，尤其是耐局部腐蚀（点蚀）性能，由此，N 在钢中的作 用的研究逐渐受到学者们的重视，美国在此后相继开发出 AISI201、AISI202 标准高 氮钢钢种，并将这两个钢号用作 SU301。SU302 的代用钢号[7]。之后，钢中 N 的添加 量继续提高。在常压下，传统炼钢工艺制备的 Mn-Cr 系奥氏体不锈钢中的 N 含量最 大可为 0。9%。20 世纪 60 年代最大 N 含量为 0。4%的 Ni-Cr 系不锈钢被开发出来。随 后化工用高耐蚀性能以及汽车的排气系统用钢等 N 最大添加量为 0。5%的钢种也相继 诞生。对于以马氏体为主要相的 Cr 系不锈钢，虽然其 N 添加量不是很高，但通过调 整各元素成分，使 N 含量达到 0。15%，也勉强可以实际运用经过长时间的研究，学者 们意识到常规的常压传统炼钢工艺对 N 的添加能力已达到极限。为了使 N 在不锈钢 中的添加量进一步扩大，人们开始进行高压炼钢工艺的研究。20 世纪 50-60 年代，日 本率先对传统炼钢设备进行改造研制出了真空高频感应炉，并在 10 个大气压下进行 加压炼钢实验[8]。实验结果非常有成效，成功将 SUS316L 不锈钢和 Mn-Cr 系不锈钢 的最大 N 添加量提高至 0。7%，同时也对常温和高温对 N 添加量的提高的作用机理做 了详细的阐明。同时期，美国也取得了显著的成就。美国研究机构用其自主研究开发 的离心铸造炼钢工艺成功将 Mn-Cr 系不锈钢的最大 N 添加量提升至 0。8%，此外还对 高温强化和抗氧化性能机理作出详细阐述。到了 70 年代欧洲对 ESR（电渣重熔炉） 进行了革新和改进使其可在高温高压条件下工作，并利用该设备进行高氮钢的研究， 并也取得了相当的成果。80 年代德国将 ESR 的生产规模进一步扩大化，使之可以大 规模工业应用。

我国对高氮不锈钢的研究尚处于起步阶段，今后还有很长的一段路途。加强对高 氮奥氏体不锈钢的基础研究，有利于今后应用研究水平的提升，也能的全面提升我国 科研水平，加快中国科研水平的国际化。

1。2 高氮钢研究与发展现状

1。3 高氮奥氏体不锈钢的均匀腐蚀

均匀腐蚀是不锈钢中一种常见的腐蚀类型。腐蚀过程在金属表面各个位置同时进 行，最后导致金属变薄。对于均匀腐蚀，其腐蚀原电池的阴、阳极面积非常小，即便 用微观显微镜也很难观察辨认。除此之外，阴、阳极区域也是变幻莫测，时刻改变着 位置。由于整个金属表面在腐蚀介质中都处于活化态，仅是各个位置随时间地点产生 相起伏，浓度高处为阳极，浓度低处为阴极，所以金属整个表面遭到腐蚀。通常都以 均匀腐蚀速率来评价腐蚀过程进行的快慢。均匀腐蚀还可分为两种情况:（1）金属表 面覆盖一层腐蚀产物膜即钝化膜，会阻碍离子交换能减缓腐蚀速率。（2）有些均匀 腐蚀则不产生钝化膜。金属的材质与腐蚀环境是影响均匀腐蚀的主要因素。

1。3。1 氮对高氮奥氏体不锈钢均匀腐蚀的影响

研究表明，在某些腐蚀介质溶液中加入 N 元素，可以大幅提高奥氏体不锈钢的 耐均匀腐蚀性能。主要原因是因为 N 在钝化膜/腐蚀介质分界面所形成的 N 化物提高 了钝化膜的稳定性，抑制了钝化膜的破裂。同时，也使 Cr 元素得到了富集阻止其溶 解而流失。Cr 元素的富集可使钝化膜的紧密性大幅提高，因此减缓了钝化膜的破裂 过程的速率，有效提升了合金耐均匀腐蚀性能。

表 1。1 全面腐蚀评价方法

标准号 名称 适用范围

GB/T 4334。6-2000

不锈钢 5%硫酸腐蚀试 验方法