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系奧氏體不(bu)銹鋼于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）。


  鉻錳奧氏體不銹鋼，也稱為節鎳(nie)奧氏體不銹鋼。可分為無鎳(nie)和(he)(he)部(bu)分代鎳(nie)兩類。其奧氏體的形(xing)成(cheng)和(he)(he)穩定(ding)化，主要依靠錳和(he)(he)氮(dan)來代替鎳(nie)。


1. Cr-Mn和(he)Cr-Mn-N系奧氏體不銹鋼(gang)


  在(zai)(zai)大于15％Cr的(de)(de)鉻(ge)錳(meng)鋼中，不能只用增加(jia)錳(meng)量的(de)(de)辦法來獲得(de)單(dan)相（純(chun)）的(de)(de)奧氏(shi)體組織(zhi)。并且錳(meng)使(shi)σ相區的(de)(de)邊界向含(han)鉻(ge)量較低的(de)(de)方向移動，會(hui)引(yin)起脆性，其形成過(guo)程比鉻(ge)鎳(nie)鋼快(kuai)得(de)多(duo)。為(wei)了獲得(de)室溫下純(chun)奧氏(shi)體組織(zhi)，只有(you)在(zai)(zai)鉻(ge)含(han)量小于14～15％時(shi)，經過(guo)1100～1150℃固溶水淬(cui)后才能實現(xian)。


  在(zai)(zai)Cr-Mn鋼的(de)(de)基礎上(shang)，加入0.25％以(yi)下的(de)(de)氮，即(ji)無鎳Cr-Mn-N鋼，也不能(neng)在(zai)(zai)鉻(ge)含(han)(han)量(liang)高于15％時(shi)(shi)獲得純奧氏體組織(zhi)。除非將(jiang)氮含(han)(han)量(liang)提高至0.35～0.45％以(yi)上(shang)，這往往在(zai)(zai)鑄錠中產生嚴(yan)重氣泡。（一般普(pu)通18-8不銹鋼的(de)(de)正常氮含(han)(han)量(liang)為0.03～0.06％，如(ru)在(zai)(zai)氬氧精(jing)煉時(shi)(shi)用部分氮代替氬氣，則可(ke)達0.06～0.09％N）。


 肖紀美等研究確定，在5～14％Mn的(de)(de)Cr-Mn-N鋼中，為在1150℃固溶處理(li)溫度下獲得單相奧氏體組織所需要的(de)(de)C＋N的(de)(de)最(zui)小含量與(yu)鋼中鉻含量的(de)(de)關系式為


    C+N=0.078(Cr-12.5)


   式(shi)中 C、N和Cr均表示相應(ying)元素(su)在鋼中的(de)含量，％；



2. Cr-Mn-Ni和(he)Cr-Mn-Ni-N系(xi)奧氏體不銹(xiu)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(ke)以看出，通常作(zuo)為奧氏(shi)體形(xing)(xing)成(cheng)元素(su)(su)的錳(meng)，當鉻含量(liang)大于15％時，形(xing)(xing)成(cheng)奧氏(shi)體的主要元素(su)(su)是(shi)(shi)氮和鎳，而錳(meng)的作(zuo)用(yong)是(shi)(shi)增加氮在(zai)鋼中(zhong)的溶解度和穩定奧氏(shi)體（35］。


  此類鋼(gang)(gang)為純（單相）奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體組織時，無磁性。它具有較高的(de)(de)屈服強度和良好(hao)的(de)(de)深沖性能。添(tian)加(jia)銅(tong)可改善(shan)其(qi)(qi)冷變形性能。鉻(ge)錳奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性主要(yao)取決(jue)于鉻(ge)含(han)量。即(ji)使含(han)17～18％Cr的(de)(de)鋼(gang)(gang)，在(zai)化(hua)學介質(zhi)中一般仍不如18-8鉻(ge)鎳鋼(gang)(gang)。但(dan)某些(xie)含(han)鉬鋼(gang)(gang)在(zai)醋酸(suan)等(deng)有機酸(suan)或尿(niao)素(su)介質(zhi)中具有較好(hao)的(de)(de)耐(nai)蝕性能。鉻(ge)錳奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)主要(yao)缺點是(shi)存(cun)在(zai)敏化(hua)態晶(jing)間腐蝕。因熱處理不當或經焊接后(hou)，在(zai)某些(xie)介質(zhi)中會產生(sheng)晶(jing)間腐蝕。因此，其(qi)(qi)推(tui)廣應用(yong)受到一定的(de)(de)限(xian)制(zhi)。采用(yong)超低碳，可以改善(shan)耐(nai)晶(jing)間腐蝕性能。鉻(ge)錳雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)比(bi)其(qi)(qi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體型(xing)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)晶(jing)間腐蝕性能優良，但(dan)加(jia)工等(deng)生(sheng)產工藝困難。比(bi)較成熟，應用(yong)廣泛(fan)的(de)(de)典型(xing)鉻(ge)錳奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)GB1Cr18Mn8Ni5N（相當美國(guo)AISI202）鋼(gang)(gang)。