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(shi)體不銹鋼于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(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼，也稱為節鎳奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼。可(ke)分為無鎳和部分代(dai)鎳兩類。其奧(ao)氏(shi)(shi)體的形成和穩定化，主要依靠錳和氮來(lai)代(dai)替(ti)鎳。


1. Cr-Mn和Cr-Mn-N系(xi)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼


  在(zai)大于15％Cr的鉻(ge)(ge)錳鋼中，不能只用(yong)增加錳量的辦(ban)法來(lai)獲得(de)單相(xiang)（純）的奧(ao)氏體(ti)組織。并且錳使(shi)σ相(xiang)區的邊(bian)界向(xiang)含鉻(ge)(ge)量較低的方向(xiang)移動，會引起脆(cui)性，其形成過(guo)程比鉻(ge)(ge)鎳鋼快得(de)多。為了獲得(de)室(shi)溫下純奧(ao)氏體(ti)組織，只有在(zai)鉻(ge)(ge)含量小于14～15％時，經過(guo)1100～1150℃固溶水(shui)淬后才能實現。


  在(zai)(zai)Cr-Mn鋼(gang)的基礎上，加入0.25％以下(xia)的氮(dan)，即無鎳Cr-Mn-N鋼(gang)，也不能在(zai)(zai)鉻(ge)含(han)量高于15％時(shi)獲得純奧氏體組織(zhi)。除非(fei)將(jiang)氮(dan)含(han)量提高至0.35～0.45％以上，這往(wang)往(wang)在(zai)(zai)鑄錠中(zhong)產生嚴(yan)重(zhong)氣(qi)泡(pao)。（一般普通(tong)18-8不銹鋼(gang)的正常氮(dan)含(han)量為0.03～0.06％，如在(zai)(zai)氬氧精煉時(shi)用部分氮(dan)代替氬氣(qi)，則可達0.06～0.09％N）。


 肖紀(ji)美等研究確定，在5～14％Mn的(de)Cr-Mn-N鋼(gang)中，為在1150℃固(gu)溶處理溫(wen)度下(xia)獲得單相奧氏體組織所需(xu)要的(de)C＋N的(de)最小含量與(yu)鋼(gang)中鉻(ge)含量的(de)關系式為


    C+N=0.078(Cr-12.5)


   式(shi)中(zhong) C、N和Cr均表(biao)示相(xiang)應元素在鋼中(zhong)的(de)含量，％；



2. Cr-Mn-Ni和Cr-Mn-Ni-N系奧氏體不銹鋼(gang)


  當鉻含量(liang)高于15％時(shi)，在Cr-Mn-N的基礎(chu)上(shang)，加入(ru)少量(liang)鎳(nie)，便可(ke)獲得(de)純奧氏(shi)體組織（見(jian)圖1-2-7）。


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  可以看出，通常作(zuo)為(wei)奧(ao)氏體(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)(yuan)素的(de)錳，當鉻含量大于15％時，形(xing)成(cheng)奧(ao)氏體(ti)的(de)主要元(yuan)(yuan)素是氮(dan)和(he)鎳，而錳的(de)作(zuo)用是增加氮(dan)在(zai)鋼中的(de)溶解度和(he)穩定奧(ao)氏體(ti)（35］。


  此(ci)類鋼(gang)為純（單相）奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織時，無(wu)磁性(xing)。它具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)屈服強(qiang)度和良好(hao)的(de)(de)(de)(de)深(shen)沖(chong)性(xing)能(neng)(neng)。添加銅可(ke)改善其冷變形性(xing)能(neng)(neng)。鉻(ge)錳奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)主要取決于鉻(ge)含量。即使含17～18％Cr的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)，在(zai)化學介質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)一般仍不(bu)如(ru)18-8鉻(ge)鎳鋼(gang)。但某(mou)(mou)些含鉬(mu)鋼(gang)在(zai)醋酸等(deng)有機酸或(huo)尿素介質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)具(ju)有較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)。鉻(ge)錳奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)主要缺點(dian)是存在(zai)敏化態晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)。因熱(re)處理不(bu)當或(huo)經焊接后，在(zai)某(mou)(mou)些介質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)會產生晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)。因此(ci)，其推廣應用受(shou)到一定的(de)(de)(de)(de)限制。采(cai)用超低(di)碳，可(ke)以改善耐晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)。鉻(ge)錳雙相不(bu)銹鋼(gang)比其奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型(xing)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)優良，但加工等(deng)生產工藝(yi)困(kun)難(nan)。比較(jiao)成熟，應用廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)典型(xing)鉻(ge)錳奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)是GB1Cr18Mn8Ni5N（相當美國(guo)AISI202）鋼(gang)。