过去，钢铁材料中的氮一直被认为是有害元素，因为氮会降低钢的冲击韧性、可成形性和焊接性能，炼钢时总是希望将其质量分数控制到最低。而如今，氮作为一种丰富廉价的合金元素，被成功应用到高氮不锈钢、钒微合金钢等领域。在高氮不锈钢中，氮能有效替代昂贵的镍元素并提高钢的强度和耐腐蚀性能。钒微合金钢中，增氮能有效改变钒的相间析出，提高钒的析出率，达到细化晶粒和提高强度的作用。
研究了不同冷速条件下氮对铌微合金化20MnSi钢组织演变的影响。试验钢经1200℃全固溶处理后快冷至Ac3，然后分别以200、100℃/h速度冷却至室温。对试样进行了OM、SEM和TEM观察。
结果表明：钢中细小Nb(C,N)粒子在原奥氏体晶内高密度位错区的密集析出导致贫碳区的形成，进而激发针状铁素体的形核长大。铌微合金钢增氮后能有效抑制钢中针状铁素体的生成，促进等轴铁素体的生成和珠光体球团的细小均匀化，同时珠光体退化倾向减弱或消失。