引言：对于双相不锈钢而言，最早源于70年以前，通过不断优化以更好符合要求。为了提升双相不锈钢的性能，可以采用合金化加氮的手段。在我国，双相不锈钢处于第二代水平，氮含量低于0.2%，然而在欧美发达国家，已经达到了超级双相不锈钢的水平，氮含量能够达到0.35%，是第三代不锈钢，国内仍然在进行研发。
1.含氮双相不锈钢特点
对于双相不锈钢而言，就是基于钢体中的两个成分，一是铁素体，二是奥氏体，将两者进行均分，其中对于较少相，含量应当超过30%。双相不锈钢有着较好的特性，相比于铁素体，此类钢有着较好的可塑性及韧性，在焊接性能方面，与其它钢体相对比，双相不锈钢具备突出的优势。与此同时，针对双相不锈钢，其氯化物属于一种优质材料，有着较好的腐蚀性能。对于这一类不锈钢而言，就是基于双相不锈钢，向其中加入适量的氮元素，通过这样的改造方式，可以极大提高不锈钢的性能。以具体情况来分析，对于含氮双相不锈钢而言，无论是耐应力，还是耐腐蚀性，都是较为理想的，而且具备较为理想的机械性能，值得一提的是，在减少这一类不锈钢的碳含量后，并加入氮含量，这在很大程度上，可以促使该类不锈钢的性能得到提升。
当处于退火状态时，在屈服强度方面，与奥氏体钢类相对比，双相不锈钢是其的两倍，同时不会改变钢的韧性。当温度超过250摄氏度，或者低于零下50摄氏度，铁素体具备脆性，进而不宜使用双相不锈钢。对于该类不锈钢，与欧美发达国家相对比，我国还需不断努力，对于二代双相不锈钢，在国内其含氮量基本上没有超过0.2%，然而在欧美发达国家，其含氮量已经达到了0.3%，从性能上来看，我国还需不断努力。出现这样的局面，与有关技术在国内发展的时间息息相关，现如今在这一方面，得到了政府的有力支持，在经过不断努力后，相信会取得令人满意的成果。
2.含氮双相不锈钢的冶金工艺
存在很多种因素，会对氮的溶解度造成影响，通常情况下，在氮气压力提高时，氮气溶解度会随之提高，当温度变低时，同样会提升氮气溶解度。故而，针对双相不锈钢，在对其进行冶炼时，温度不能过高，要尽可能降低温度，与此同时，采取有效手段，来提高氮气压力，通过这样的方式，可以确保氮的溶解性。除此之外，存在一系列元素，可以降低氮的活性，譬如锰元素、钒元素，从而可以增加氮的溶解度。故而基于钢液，为了增加氮气含量，可以适当加入这些元素。值得一提的是，针对双相不锈钢，锰、钒等元素会对其性能造成影响，故而对于添加的量，需要控制在合理范围。针对含氮双相不锈钢，通常而言，对于其冶炼工艺方法，往往包括以下几种，也就是等离子炉合金、真空感应、增压电渣重熔法、钢液底吹氮气、粉末冶金生产法。
（a）等离子炉合金化。对气体进行加热，当温度介于5000k至30000k之间时，一些气体会被离子化，在氮气经过离子化后，易于被钢液吸收。现如今，在冶炼过程中，为了提高氮气含量，可以采用两种方式得以实现，也就是高温与高压，对于含氮不锈钢的冶炼，可供选择的工艺较多，其中这种工艺较为突出。（b）真空感应。在对双相不锈钢进行冶炼时，采用真空感应的方法，可以借助封闭的空间，有效控制加入的氮量，故而在高压的条件下，往往会吸入大量的氮，从而可以实现冶炼的目标。针对这一类不锈钢，对于其的冶炼，国外曾经采用真空感应的方法，大概能够增加0.8%的含氮量。（c）增压电渣重熔法。在封闭的炉内，通过电极的作用，能够促使炉内的压力变大，由此针对合金钢，可以将其所含的氮释放出来。需要注意的是，在对不锈钢进行冶炼时，采用增压电渣重熔法，在溶液中，需要加入相应的催化剂，譬如氯化硅催化剂，有效应用此种方法，基于双相不锈钢，大概可以增加1%的氮含量。
（d）钢液底吹氮气。针对双相不锈钢，在对其进行冶炼时，采用这种方法，能够基于钢炉的底部，吹入一定的氮气，在此基础上，能够提高含氮量，与此同时，可以对钢液进行搅拌。借助此种工艺来冶炼，大概可以增加0.5%的氮含量。
（e）粉末冶金生产法。就是针对某一种物质，当溶解程度达到最大值时，可以向其中加入一定的固态物质。譬如，在对不锈钢进行冶炼时，可以借助静压粉末方式，从而可以促使氮化物嵌至钢基体，随后进行相应的冶炼，来提高氮含量。现如今，针对含氮双相不锈钢，在对其进行冶炼时，往往借助精炼方式制作原材料，最终经过连铸来完成冶炼过程，尤其是在冶炼的前期，往往会基于钢液，吹入一定的氮，在冶炼的后期，需要进行吹氩脱氮。通过这样的方式，能够有效控制含氮量，以现如今的技术来分析，针对钢液中的含氮量，可以将其精度控制在0.01%。
3.含氮双相不锈钢的研发方向
对于含氮双相不锈钢而言，既减少了碳含量，同时也降低了镍含量，此种不锈钢除了提高了耐腐蚀性，也更好优化了钢的机械性能。在现如今的生产中，往往包含两种双相不锈钢，一种是2101LDX，另一种是NI-RONIC19D，在屈服强度方面，相比于其他双相不锈钢，基本上没有差异，然而在耐腐蚀性方面，这两种不锈钢表现较强。在将来的研究中，也许会以铬及钼的含量为切入点，从而得到更准确的控制，通过铬及钼物质，针对含氮双相不锈钢，可以促使其热稳定性得到提升。现如今对于此种不锈钢的工艺研究，在国际上有着较多的范围，然而，因为受到科技水平的约束，致使难以大量生产此类不锈钢，由此在将来的发展中，也许会以技术层面为着手点，来改进生产工艺，有效掌控此类不锈钢的品质，并提升其性能。众所周知在钢液中，氮的溶解度并不高，在今后的研究中，也许会以代替物质为着手点，采用溶解性好的物质，从而取代氮的作用，达到相同的目标，在优化冶炼工艺的基础上，提升此类不锈钢的品质。
结论：对于含氮双相不锈钢，有着较为理想的机械性能，并且具备较好的耐腐蚀性，由此在很多行业中，获得了良好的运用效果。在出现这种不锈钢后，就得到了人们的重视，尤其是冶炼工艺。然而在钢液中，氮的溶解程度并不高，故而难以准确掌控氮含量，不易提高氮的含量。对于这样的现状，不断健全有关科技，可以采用两种方式，来增加氮含量，也就是降温及加压。
参考文献：
[1]刘珍珠.含氮双相不锈钢及其冶金工艺[J].科技风,2019(10):91.
[2]刘珍珠.含氮双相不锈钢及其冶金工艺[J].科技风,2018(02):123.
[3]李学锋,李正邦.含氮双相不锈钢及其冶金工艺[J].特殊钢,2017(04):36-38.
