很早以前，人們就知道氮元素通過固溶強(qiáng)化后可以提高不銹鋼的強(qiáng)度和耐蝕性。由于氮是生成奧氏體的強(qiáng)力元素，因此它作為高價(jià)鎳的替代元素，主要用于奧氏體不銹鋼的生產(chǎn)。近年來，為進(jìn)一步探索氮的作用，有關(guān)采用添加更多氮的加壓熔煉法、機(jī)械銑削法和固相吸收法等生產(chǎn)高氮不銹鋼的研究報(bào)告也引起人們的關(guān)注。

另一方面，在不銹鋼中，馬氏體不銹鋼的最大特點(diǎn)是硬度比鐵素體不銹鋼或雙相不銹鋼高。尤其是，以提高硬度為主的高碳馬氏體不銹鋼由于其硬度和耐磨損性好，可用于制作刀具、量具、軸承和金屬模等。但是，由于馬氏體不銹鋼的耐蝕性通常比其它不銹鋼明顯差，因此在使用馬氏體不銹鋼時(shí)，應(yīng)充分注意腐蝕環(huán)境，有時(shí)還需要采取表面處理等防銹措施。

對(duì)馬氏體不銹鋼使用氮時(shí)，為保持馬氏體組織，因此要限制Cr等合金元素添加量，由此造成在常壓熔煉時(shí)的最大氮含量為0.15%左右，提高耐蝕性的效果通常也不盡人意。為了一面保持馬氏體組織，一面在鋼中添加大于0.15%的氮，因此需要采用前面所述的加壓熔煉等特殊生產(chǎn)方法。在使用加壓ESR的例子中，15Cr鋼的氮含量達(dá)到了0.33%，在保持硬度660HV(相當(dāng)于58HRC)左右的狀態(tài)下，耐蝕性明顯提高。另外，雖然采用感應(yīng)加壓熔煉爐生產(chǎn)的含氮0.5%的18Cr鋼的硬度略低(56HRC)，但耐蝕性超過了SUS316。關(guān)于氮可提高鋼的硬度和耐蝕性的潛在作用還有許多需要研究的東西。

日本采用能夠加壓到2.0MPa的高頻感應(yīng)爐，用氮替代碳，試制了以提高耐蝕性為目的的高氮馬氏體不銹鋼，重點(diǎn)調(diào)查了淬火條件和回火條件對(duì)硬度及耐蝕性的影響，由此研究了在最佳熱處理?xiàng)l件下氮提高鋼的硬度和耐蝕性的潛在能力，并得出以下結(jié)論。

(1)試制的高氮馬氏體不銹鋼HNS-A~C在退火處理后，可將硬度降低到95HRB左右，冷加工性比SUS440C好。

(2)試制的高氮馬氏體不銹鋼HNS-A~C在淬火-深冷-回火處理后，硬度為56~60HRC左右，同時(shí)耐蝕性超過SUS304。

(3)得出了高氮馬氏體不銹鋼的硬度和耐蝕性與淬火時(shí)Cr2N的固溶狀態(tài)及回火時(shí)Cr2N的析出狀態(tài)有相互關(guān)系的結(jié)論，作為最佳熱處理?xiàng)l件是，通過淬火處理使Cr2N固溶時(shí)，在使Cr2N固溶到不會(huì)使耐蝕性變差的同時(shí)，一面抑制Ms點(diǎn)的過度下降，一面確保固溶氮量，在此最佳條件下，可以獲得最高硬度，并在723K周圍抑制耐蝕性因Cr2N的再析出而變差。

(4)高氮馬氏體不銹鋼在氯化物離子腐蝕環(huán)境下的耐蝕性至少比SUS440C好，耐蝕性接近SUS316。(青山)