鉻鎳奧氏體精密不銹鋼管的優點雖然很多,但近幾十年來由于鎳的礦藏量較少且又集中分布在少數地區,在世界范圍內出現了鎳在供和需方面的矛盾,所以在精密不銹鋼管與許多其他合金領域中,特別是鎳的資源比較缺乏的國家,廣泛地開展了節鎳和以其他元素替代鎳的科學研究與生產實踐,在這方面研究和應用比較多的是以錳和氮來代替精密不銹鋼管中的鎳。
氮作為合金化元素使用最早報道于1938年。由于煉鋼條件的限制,在大氣壓強下加氮所能達到的濃度非常低,因此作用不明顯,不足以引起冶金學家和材料學家的重視。隨著加壓冶金技術的發展,氮作為強烈形成間隙固溶體元素,以廉價、易得等特點,再次引起人們的注意。目前,高氮精密不銹鋼管的研究在俄羅斯、瑞典、德國、法國和日本等國家獲得迅速發展,給材料學科提供了更加廣闊的天地。國內在控氮型和中氮型奧氏體精密不銹鋼管的研究和開發方面做了大量的工作,從1988年召開第1屆高氮鋼國際會議以來,每隔2~4年召開一屆。其優良的力學性能、抗蝕性和生物相容性,使其具有廣泛的用途。
為提高氮的溶解度,引入了合金元素錳,錳對于奧氏體的作用與鎳相似。為強化合金元素間的協同作用,Cr、Mo、N的含量都有較大幅度的提高。現在通過常規的AOD精煉手段和連鑄進行生產,使精密不銹鋼管中的氮控制在O.5wt.%左右,并且不必擔心在隨后的生產中氮從鋼中逸出。