鎳是形成和穩定奧氏體的主要元素，但屬于較為稀缺和昂貴的金屬。為此發展了以錳、氮代鎳的不銹鋼。早在20年代末已開始了Fe-Cr-Mn系不銹鋼的研究。30年代鉻錳奧氏體不銹鋼已經出現，40年代開始小量生產。50年代一些國家（包括我國在內）開展了大量研究工作，美國的Cr-Mn-Ni-N系奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)于1955年列入標準（AISI 201,202）并推廣應用。我國于1956年開始仿制。有關鉻錳奧氏體和雙相(xiang)不銹鋼種部分情況已于雙相鋼中作了簡介，1959年開始列入標準（YB10-59）。


  鉻(ge)錳奧氏體(ti)不銹鋼，也稱為(wei)節鎳(nie)奧氏體(ti)不銹鋼。可分為(wei)無(wu)鎳(nie)和部分代鎳(nie)兩類。其奧氏體(ti)的形成(cheng)和穩定化，主要依靠錳和氮來代替鎳(nie)。


1. Cr-Mn和Cr-Mn-N系奧(ao)氏體不銹鋼


  在大于15％Cr的鉻錳(meng)鋼中，不能只用增加錳(meng)量的辦法(fa)來(lai)獲(huo)得單相（純）的奧氏體(ti)組織。并且錳(meng)使σ相區的邊(bian)界向(xiang)含(han)鉻量較低的方向(xiang)移動，會引起脆性(xing)，其(qi)形成過程比(bi)鉻鎳鋼快(kuai)得多。為了(le)獲(huo)得室溫下(xia)純奧氏體(ti)組織，只有在鉻含(han)量小(xiao)于14～15％時，經過1100～1150℃固溶(rong)水淬(cui)后才能實現。


  在(zai)Cr-Mn鋼(gang)的基(ji)礎(chu)上(shang)，加(jia)入(ru)0.25％以(yi)下的氮，即無鎳(nie)Cr-Mn-N鋼(gang)，也(ye)不(bu)(bu)能(neng)在(zai)鉻含量高于15％時(shi)獲得純(chun)奧氏體(ti)組織。除非將氮含量提高至0.35～0.45％以(yi)上(shang)，這往(wang)往(wang)在(zai)鑄錠(ding)中產生嚴重氣泡。（一般(ban)普通18-8不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的正常(chang)氮含量為0.03～0.06％，如在(zai)氬氧精煉時(shi)用部分(fen)氮代替氬氣，則可達0.06～0.09％N）。


 肖紀(ji)美等研(yan)究(jiu)確定，在5～14％Mn的(de)Cr-Mn-N鋼中，為在1150℃固溶處理溫度下(xia)獲(huo)得單相奧氏體組織所需(xu)要的(de)C＋N的(de)最小(xiao)含量(liang)與(yu)鋼中鉻含量(liang)的(de)關系式為


    C+N=0.078(Cr-12.5)


   式中 C、N和Cr均表(biao)示相應(ying)元素在鋼中的含量，％；



2. Cr-Mn-Ni和Cr-Mn-Ni-N系奧氏體不(bu)銹鋼


  當(dang)鉻含量高于15％時，在Cr-Mn-N的基礎上，加入少量鎳，便可獲得純奧氏體組織（見圖1-2-7）。


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  可以(yi)看出，通(tong)常作為奧氏體形成元(yuan)素的錳，當(dang)鉻含量大于15％時(shi)，形成奧氏體的主(zhu)要元(yuan)素是氮和(he)鎳，而(er)錳的作用(yong)是增(zeng)加氮在(zai)鋼中的溶解度和(he)穩定奧氏體（35］。


  此(ci)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)純（單相）奧氏(shi)體組織時(shi)，無磁性。它具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)屈服強度和良好的(de)(de)深(shen)沖性能。添加銅(tong)可改善(shan)(shan)其冷變形性能。鉻錳(meng)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性主要(yao)取(qu)決(jue)于鉻含(han)量。即使含(han)17～18％Cr的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)，在化(hua)學介質中一般仍不(bu)如(ru)18-8鉻鎳鋼(gang)(gang)(gang)。但某些含(han)鉬(mu)鋼(gang)(gang)(gang)在醋酸(suan)等(deng)(deng)有機(ji)酸(suan)或(huo)尿素介質中具(ju)有較(jiao)好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性能。鉻錳(meng)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)主要(yao)缺點是(shi)存在敏化(hua)態晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。因熱處(chu)理不(bu)當或(huo)經焊接后，在某些介質中會產(chan)(chan)生晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。因此(ci)，其推廣應用(yong)受到一定的(de)(de)限制(zhi)。采用(yong)超(chao)低碳(tan)，可以改善(shan)(shan)耐(nai)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性能。鉻錳(meng)雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)比其奧氏(shi)體型鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性能優良，但加工等(deng)(deng)生產(chan)(chan)工藝困難(nan)。比較(jiao)成(cheng)熟，應用(yong)廣泛的(de)(de)典型鉻錳(meng)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)GB1Cr18Mn8Ni5N（相當美國AISI202）鋼(gang)(gang)(gang)。