在20世纪50年代，瑞典Avesta公司通过提高Mo含量研发出成分为16.5Cr-30Ni-6Mo的钢种，其是254 SMO（S31254，20Cr-18Ni-6Mo-0.2N）的雏形。

在20世纪60年代，欧洲Ugine公司研制出抗海水腐蚀的NSCD合金，其Mo质量分数大于5%。超级奥氏体不锈钢的研发就此迈进了一步。

20世纪90年代，日本Yakin公司以254 SMO为基础，进行适当的提Cr降Mo以及优化其他元素含量，研发出NAS 254N（S32053，23Cr-25Ni-5Mo-0.2N），不仅确保了超级奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能，而且还降低了金属间化合物析出的风险。NAS 254N现被广泛使用在海洋工程、化学工业、制浆造纸及污染防治等系统中。

对于超级奥氏体不锈钢的重要冶金技术主要有两种：炉外精炼技术（主要是真空吹氧脱碳法VOD和氩氧脱碳法AOD）和氮合金化技术。

超级奥氏体不锈钢中的Cr含量普遍较高，根据含Cr钢水的冶金物理化学反应可知C的含量就此升高。C虽然是强烈形成并稳定奥氏体区的元素，但C易与合金元素形成碳化物（M23C6、M6C、MC以及M7C3），造成局部贫Cr，对不锈钢的耐腐蚀性能尤其是耐晶间腐蚀与点腐蚀性能影响较大，因此需要把C的质量分数降到0.02%以下。为了使C含量降低，可以提高冶炼温度，也可以降低CO分压，专家学者以此通过研究开发出炉外精炼技术。

炉外精炼技术推动了超级奥氏体不锈钢第二、三阶段的发展，它是设置在转炉和连续铸钢间的连接工序，可提高并完善亨利贝塞麦发明的液态炼钢法，有效提升冶炼精度与效率，并且具有改变冶金反应条件、增加钢渣的反应面积与提升熔池传质速度等优势。

炉外真空精炼的先驱是1952年西德克虏伯建成的钢流脱气（SD）处理设备，可脱H，但脱O效果差，之后随着大型蒸汽喷射泵技术的日益成熟，各种形式的钢液真空脱气技术迅速发展。

1956年前西德的Dortmund Horder Huttenunion公司开发了真空提升脱气法（DH），1958年前西德的Rhein Stahl Hutten Werke和Heraeus公司开发出真空循环脱气法（RH），两者脱H、O、C、N元素效果较好，但炉衬寿命降低。为了达到多功能的精炼目的，1964年瑞典ASEA和SKF公司研发出一种真空脱气法，称为ASEA-SKF，可进行吹O脱C，精炼超低C不锈钢，其是炉外精炼的最初模型。

1964年美国Union Carbide Corp发明了氩氧脱碳法（AOD），通过吹入惰性气体降低CO分压从而达到去C保Cr的目的。1967年在美国Joslyn不锈钢厂建成并投产了第一台AOD炉，使不锈钢的生产能力得到了质的提高，能在抑制有害微量元素的同时又精确控制合金元素，为制造更高合金化的不锈钢打下了基础。

1972年法国Creusot Loire和瑞典Uddeholm公司共同在AOD的基础上发展了蒸汽-氧吹炼法（CLU），1973年在Degerfors进行正式生产，证实CLU可提高炉衬寿命，但与AOD相比Cr被氧化得更多。

1965年前西德Edel-stahlwerk witten发明真空吹氧脱碳法（VOD），通过抽真空降低CO分压，达到去C保Cr的目的，可以冶炼超低碳、高难度、高纯度的不锈钢产品。在VOD基础上相关技术又进一步发展，如1976年美国FinkL-Mohr研发的KVOD/VAD，具有VOD与AOD的优点，但又比AOD节约氩气与耐火材料，比VOD脱C快；1976年日本川崎研发的SS-VOD加强了氩气搅拌，可将C与N降得更低；1976年前西德Edel-stahlwerk witten研发了VODC/VODK，该方法Cr回收率高；并且1967年美国FinkL&Sons改进了ASEA-SKF研发出FinkL-VAD，增加了减压下电弧加热，可在高温下实现高铬钢液去C保Cr，但冶炼不锈钢成本高。1970年日本新日铁利用与VOD相同的原理，在RH设备上加上一根吹氧喷枪研发出真空循环吹氧脱碳法（RH-OB）。

另外，1971年日本大同特殊钢研发了钢包精炼法（LF），具有电弧加热、吹氩搅拌、真空脱气等功能，该法设备简单、费用低廉，特别适用于旧设备的更新改造。1980年日本大同特殊钢开发气体精炼电弧炉法（GRAF），使用惰性气体代替真空，可更快地脱H、O、N、S等。

超级奥氏体不锈钢历经三代发展，体系逐渐成熟，拥有优异的耐腐蚀性能、良好的力学性能以及适中的价格优势，使其应用范围逐渐扩大。但随着工业化的进步，介质环境日渐苛刻，促使超级奥氏体不锈钢的进一步研发。

第一个研发思路是沿用前期的高Mo思路，如1997年日本Yakin以NAS 254N为基础，提高Mo的质量分数至7.5%，为保证奥氏体相将Ni质量分数提高至35%而研发出NAS 354N（23Cr-35Ni-7.5Mo-0.2N），不仅提高了耐点腐蚀性能及缝隙腐蚀性能，还因Ni含量的提高而提高了耐应力腐蚀性能，并降低了第二相析出的风险。此钢种在石油化工、海洋工程、食品制药及电子工程等行业广泛应用。2020年在NAS 354N的基础上添加3.2%Cu，研发出的NAS 355N（23Cr-35Ni-7.5Mo-0.2N-3.2Cu），在保证其耐氯离子介质腐蚀的同时提高了耐硫酸介质环境的腐蚀，尤其适用于硫酸和高氯化物介质同时存在的环境，如烟气脱硫设备、化工设备以及热交换器等环境。

第二个思路是增加Cr含量，如为了解决奥氏体不锈钢在极端条件下易腐蚀的问题，2020年Sandvik研发出sanicro35（N08935，27Cr-35Ni-6.5Mo-0.3N），它是专为腐蚀性环境和海水应用而设计的新钢种，不易形成金属间相，提高了焊接性和整体的可生产性，可用于生产液压和仪器仪表、热交换器以及海洋工程、石油和天然气等苛刻环境中的管道。

超级奥氏体不锈钢已经在烟气脱硫、纸浆造纸、石油化工、海水淡化等工艺使用中逐渐成熟，随着工业的发展、技术的进步，以及国家战略发展需求，发展海洋油气产业是中国未来建设海洋强国的重要战略，也是建设能源强国的战略需求。但与陆地油气开采相比，海水流动剧烈、海温和压力随深度变化大、海底岩层结构与陆地井迥异，海底微生物种类复杂，且海洋油气中H₂S、CO₂和Cl^-等含量普遍较高，存在固液气三相腐蚀。

为了适应复杂的海洋环境，避免海洋工程装备及设备遭受严重的侵蚀，1975-1980年，荷兰NAM公司安装7条内部为316L不锈钢和4条内部为双相不锈钢的外输管线（全长13.3 km）替代碳钢和缓蚀剂组成的外输管线。然而，在卡塔尔海域使用316L发生了严重的点蚀和缝隙腐蚀，2008年飓风袭击美国墨西哥湾期间，304L管道、闸门和泵等遭海啸带来海浪的掩埋，1个月后发生点腐蚀。2013年8月南通太平洋海洋工程有限公司的液化石油气运输船仅半年就出现304管道严重点蚀。为防止泄漏的发生，海洋工程需要更高耐蚀性能、更高强度、高韧度的不锈钢。超级奥氏体不锈钢不仅具有良好的耐腐蚀性能，且随着N添加量的增加，超级奥氏体不锈钢的强度得到提高，延展性也得到改善，因此现在被广泛应用于海洋工程领域中。

1986-1989年，挪威国家石油公司（Statoil）在Gullfaks平台使用约475吨的AL-6XN，挪威Conoco Heidrun平台使用超过600吨的AL-6XN。1995-2010年，波斯湾Al Shaheen海上油田使用408吨的254 SMO的管道。1995年，瑞典Forsmark 1和2使用近94000米的654 SMO冷凝器代替钛管；1995-1996年，瑞典Ringhals使用56000米和1996-1977年芬兰TVO使用58000米的654 SMO冷凝器管；荷兰AVR Demi使用140万米的S34565薄壁冷凝管。挪威国家石油公司Aasgard和Kristin海上项目使用超过500吨的S34565。Snorre油田使用Cronifer 1925hMo合金无缝管、焊接管以及其他管道系统，用于输送纯海水、输送和处理含硫化氢的碳氢化合物和海水混合物。1990年日本Yakin在一个液化石油气运输码头的钢管柱上部使用S32053包覆层，29年后此部位未发生腐蚀。日本东京羽田机场跑道的1201支钢管桩使用254 SMO的包覆保护皮用于潮差区，包覆保护皮厚0.4 mm，包覆面积69000 m²，共250吨。虽然6Mo钢使用较多，但相关实际应用发现254 SMO在35 ℃以上的Cl^-环境中会发生缝隙腐蚀，并且在北海一个平台上的原油冷却器冷却水出口，当温度高于70 ℃时，254 SMO的法兰和螺纹喷嘴上有缝隙严重腐蚀。

石油和天然气的勘探正在转向更深的储层，特别是深水领域。越来越多的场合会遇到温度高达260 ℃，压力高达172 MPa，H₂S、CO₂、Cl^-以及游离S含量高的情况，这不仅会导致一般腐蚀，还会导致硫化物和氯化物或它们共同作用的应力腐蚀开裂。此外，储层越深，温度越高，由于高温下材料要承受更大的悬挂载荷和压力，因此对材料力学性能的要求也就越高。这表明所使用的材料需同时满足以下几方面的要求：较优的机械性能与耐均匀腐蚀性能、耐点蚀和缝隙腐蚀性能、抗氯化物应力腐蚀开裂性能以及抗硫化物应力腐蚀开裂性能，材料的开发还需具有成本效益。基于此需求，超级奥氏体不锈钢因具有良好的耐腐蚀性能、优异的强度、相对便宜的价格等优势，可广泛应用于深海油气开采产业，未来针对使用环境的需求还可进一步优化和提升材料性能。