由于含氮鋼常常出現(xiàn)時(shí)效硬化，氮在鋼中容易出現(xiàn)偏析和氣孔，甚至造成鋼鑄件報(bào)廢，而且氮增加了鐵素體鋼的脆性，因此在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間，人們對(duì)氮的認(rèn)識(shí)都是負(fù)面的。對(duì)氮在鋼中的有益影響的認(rèn)識(shí)，開(kāi)始于20世紀(jì)初。1912年Andrew首先發(fā)現(xiàn)了氮對(duì)力學(xué)性能的影響以及氮的奧氏體化能力。1926年Adcodk研究證明氮的加入能夠提高含鉻鋼的強(qiáng)度。之后，Uhlig首先提出氮除了提高強(qiáng)度以外還能提高鋼的耐腐蝕性能。第二次世界大戰(zhàn)期間由于鎳供應(yīng)嚴(yán)重不足，德國(guó)人首先研制出以錳、氮代替部分鎳的不銹鋼。20世紀(jì)50年代，隨著對(duì)含氮合金潛在特性認(rèn)識(shí)的深入和含氮鋼制備技術(shù)的發(fā)展，尤其氬氧脫碳法（argon-oxygen decarburization,AOD)的出現(xiàn)，含氮不銹鋼在美國(guó)變得很流行，開(kāi)發(fā)了含氮的高錳系列奧氏體不銹鋼，即AISI 200系列不銹鋼，其典型成分為18Cr-5Ni-8Mn-0.15N,具有明顯優(yōu)于304不銹鋼的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。同時(shí)，氮在不銹鋼中作用的研究也不斷深入。60年代之后，氮作為合金元素在AISI 300 系列奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼中得到廣泛應(yīng)用，逐漸形成許多含氮的不銹鋼品種系列。

  然而，上述含氮不銹鋼均未達(dá)到“高氮鋼”的氮含量要求。高氮不銹鋼研究開(kāi)始于20世紀(jì)60年代初期，研究人員在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)采用加壓感應(yīng)爐實(shí)驗(yàn)了多種氮含量的高氮奧氏體鋼。基于加壓下氮在合金中的溶解行為研究，Bezobrazov等、Chipman和Corriganl14建立了氮在合金中的溶解度模型，有力推進(jìn)了高氮不銹鋼的研發(fā)。到60年代后期，氮對(duì)力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響機(jī)理逐步得到了豐富和完善。在1976年美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)（NationalAssociation of Corrosion Engineers,NACE)國(guó)際會(huì)議上，Osozawa和Okada提出了NH3/NH1形成理論。然而，受當(dāng)時(shí)高氮鋼冶煉技術(shù)的限制，氮含量均低于0.6%,高氮鋼并沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

  從1988年召開(kāi)第一屆高氮鋼國(guó)際會(huì)議后，相繼在聯(lián)邦德國(guó)、日本、比利時(shí)和中國(guó)等召開(kāi)了12屆，各國(guó)的科研人員就高氮鋼的研究與開(kāi)發(fā)等議題進(jìn)行了深入的交流與探討。高氮鋼國(guó)際會(huì)議的連續(xù)召開(kāi)極大地推動(dòng)了世界高氮鋼的發(fā)展，也進(jìn)一步加深了人們對(duì)氮在鋼中作用機(jī)理的認(rèn)識(shí)。

  到20世紀(jì)80~90年代，高氮鋼的制備技術(shù)，特別是加壓冶煉設(shè)備取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，研發(fā)出加壓等離子電弧熔煉、加壓鋼包氮?dú)獯迪捶ā⒓訅焊袘?yīng)熔煉等技術(shù)。1980年以來(lái)，德國(guó)Krupp和VSG(Vereinigte Schmiedewerke GmbH)公司相繼建成了用于工業(yè)化生產(chǎn)高氮鋼的16t和20t 加壓電渣爐，其壓力可達(dá)4.2MPa,主要通過(guò)添加Si3N4等氮化合金來(lái)完成增氮任務(wù)。利用該技術(shù)，德國(guó)VSG公司分別于1975年、1981年和1996年成功研制出大型火力發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)用鋼P(yáng)900（18Cr-18Mn-0.6N)、P900-N(18Cr-18Mn-0.9N)和P2000(16Cr-14Mn-3Mo-0.9N)。目前護(hù)環(huán)用高氮鋼已在發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。南非 Columbus Joint Venture（CJV)公司商業(yè)化生產(chǎn)了19Cr-10Mn-1Ni-0.5N,此鋼種在強(qiáng)度、韌性、延展性、加工硬化能力以及耐腐蝕性能方面表現(xiàn)優(yōu)異。后來(lái)，瑞士的Nitrofer AG(NAG)公司改進(jìn)了19Cr-10Mn-1Ni-0.5Mo-0.5N,研制了一種加工硬化能力極高，并具有較高的硬度、良好的韌性和優(yōu)異耐腐蝕性能的高氮鋼。

  隨著人們對(duì)氮在不銹鋼中作用機(jī)制認(rèn)識(shí)的不斷深入,基于以氮代碳的合金設(shè)計(jì)理念，開(kāi)發(fā)出一系列性能優(yōu)異的高氮不銹軸承鋼及耐蝕塑料模具鋼。德國(guó)VSG 公司采用加壓電渣重熔和精密鍛造技術(shù)開(kāi)發(fā)出高氮不銹軸承鋼 Cronidur 30（15Cr-1Mo-0.3C-0.4N)，具備強(qiáng)度和硬度高、韌性好、耐腐蝕性能優(yōu)異和回火穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，其性能明顯優(yōu)于目前航空航天領(lǐng)域的商用軸承鋼（M50和M50NiL等），已應(yīng)用于航天飛機(jī)燃料泵軸承、遙感衛(wèi)星控制力矩陀螺高速轉(zhuǎn)子軸承、飛機(jī)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承、起落架滾珠絲杠、直升機(jī)旋轉(zhuǎn)斜盤軸承等部件。奧地利B?hler公司利用加壓電渣重熔工藝，開(kāi)發(fā)了性能優(yōu)異的含氮M303(0.1%N)、M333(0.1%N)和M340(0.2%N)耐蝕塑料模具鋼,其純凈度更高，組織更均勻細(xì)小，同時(shí)具有極佳的拋光和耐腐蝕性能、良好的韌性、加工性能以及尺寸穩(wěn)定性，滿足了高端耐蝕鏡面塑料模具市場(chǎng)需求。

  日本國(guó)家材料研究所于1997年開(kāi)始進(jìn)行日本超級(jí)鋼開(kāi)發(fā)計(jì)劃（STX21)中的“耐海水腐蝕不銹鋼的開(kāi)發(fā)”工作，利用復(fù)合電極的加壓電渣爐在4MPa下開(kāi)發(fā)出節(jié)省資源型高性能耐海水腐蝕高氮不銹鋼 23Cr-4Ni-2Mo-1N。該鋼種具有極其優(yōu)異的耐蝕性，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1200MPa以上，延伸率與SUS 304不銹鋼相當(dāng)，并且在－196~500℃范圍內(nèi)具有同樣的特性。