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氮以合金元素形式加入到316L不锈钢管中时能够产生晶界强化。是因为氮会降低钢中原子的堆垛层错能，使钢中位错滑移平面化，能有效地阻止位错攀移出滑移面，增大了晶界对位错的阻碍作用。
氮对316L不锈钢管晶界强化效应随着氮含量的增加而增加，且温度越低强化效应越明显。钢的力学性能与其热力学稳定性有较大关系。氮加入到316L不锈钢管中时可以提高钢的热力学稳定性，进而改善钢的力学性能。这与氮改变316L不锈钢管的沉淀析出行为有关，316L不锈钢管在高温时效时会有碳化物、金属间相及其他化合物的析出。而钢中加入氮元素后，氮在碳化物中的不溶性导致了氮可以推迟钢中碳化物的形核，进而使其沉淀析出时间增长。另外，氮还可以使碳化物中的析出相与基体失配，界面能减小，继而达到细化析出相的目的。氮可以抑制金属间相形成是与氮可以提高钢中铬和钼的溶解度有关。
氮可以使316L不锈钢管的耐磨性能提高。这是因为氮在钢中含量过高时会有氮化物析出，但这种析出会使钢的塑性和耐腐蚀性能降低。现在人们利用离子表面注入改性技术得到的表面高氮层，可以在不损害塑性和抗腐蚀性能的前提下，提高其耐磨性能。这可能是由于注入的氮原子缀饰位错或进入固熔体产生固熔强化，提高了钢的耐磨性能。
