鉻-鎳-錳-氮奧氏體不銹鋼，是以錳、氮代替稀缺和昂貴的鎳元素而發展起來的鋼。錳對奧氏體的作用與鎳相似，但錳對提高固溶體電極電位的效果不大，在提高鋼的耐蝕性方面，作用也不大。因此，采用以錳和氮代鎳時，因為氮是奧氏體穩定元素，可以提高強度，增強耐點蝕及縫隙腐蝕能力，并減少金屬間相。在高溫時析出的機會。以錳、氮代鎳的低鎳奧氏體不銹鋼如12Cr18Mn9Ni5N、12Cr17Mn6Ni5、22Cr20Mn10Ni2Si2N、10Cr17Mn9Ni4N、20Cr13Mn9Ni4、20Cr15Mn15Ni2N等奧氏體不銹鋼已納入新的國家標準，并已在工業生產中得到廣泛應用。該類鋼的強度較12Cr18Ni9、12Cr17Ni7 等鋼的強度高30％～40％，塑、韌性等與12Cr18Ni9、12Cr17Ni7鋼相近。該類鋼在較弱的腐蝕條件下，耐蝕性尚好；在中等腐蝕性的氧化性酸介質中也有較好的耐蝕性。但在鹽霧試驗、室溫65％HNO3和50％H3PO4中，該類鋼的耐蝕性較12Cr17Ni7、06Cr19Ni10低。
該類鋼的(de)(de)耐蝕性適用于無污(wu)染(ran)和輕污(wu)染(ran)的(de)(de)大氣(qi)和清潔水環(huan)境以及弱腐蝕性的(de)(de)酸、堿、鹽等介質，可部分代替(ti)12Cr17Ni7、12Cr18Ni9等鋼。
該(gai)類(lei)鋼可用(yong)于建(jian)筑裝飾、廚房、衛生間設備和用(yong)具、家用(yong)電器、交(jiao)通運輸以及工業部門的(de)設備和零(ling)件。
Cr-Ni-Mn-N奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)20世紀三四(si)十年(nian)代(dai)開(kai)始廣泛研究的(de)不銹鋼(gang)(gang)(gang)種類(lei)。其(qi)最初的(de)目(mu)的(de)主(zhu)要是(shi)將奧氏體(ti)形(xing)成(cheng)元素N、Mn加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中，以(yi)替代(dai)貴重(zhong)金屬Ni，從而節約資源(yuan)，解(jie)決Ni資源(yuan)匱乏(fa)的(de)問題。隨著冶金技術(shu)的(de)發(fa)展，到20世紀六七十年(nian)代(dai)，加(jia)壓冶金技術(shu)的(de)出現，使得(de)常壓下(xia)在鋼(gang)(gang)(gang)中溶解(jie)度(du)很小(xiao)的(de)N能更多地加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中，目(mu)前已可(ke)以(yi)加(jia)到2.3％。N加(jia)入的(de)主(zhu)要作用一是(shi)顯(xian)著提升鋼(gang)(gang)(gang)的(de)力學性能，二是(shi)明顯(xian)增加(jia)鋼(gang)(gang)(gang)耐局(ju)部腐(fu)蝕(shi)的(de)能力。
Cr-Ni-Mn-N奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)Cr-Ni奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)比，最大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區別是大量地加(jia)入(ru)了合金元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)Mn、N，從而帶來了一系列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能變(bian)化(hua)。N在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)入(ru)，之所以(yi)引起人們極大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關注，主(zhu)(zhu)要跟其(qi)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)緊密相(xiang)(xiang)關。N在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)很多(duo)，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)最主(zhu)(zhu)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)現(xian)在(zai)(zai)三(san)方面：對(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)基(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響；對(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響；對(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。研究表(biao)(biao)明，N是非(fei)常強烈地形成(cheng)并穩(wen)定(ding)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)且擴大奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)。據估算，1kg的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)N相(xiang)(xiang)當于6～22kgNi。N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)這種作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)使(shi)其(qi)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)可(ke)以(yi)代替(ti)部(bu)分Ni，降低(di)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)含(han)量，可(ke)以(yi)使(shi)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)更穩(wen)定(ding)，防止(zhi)有害金屬(shu)間(jian)(jian)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)，甚至(zhi)在(zai)(zai)冷加(jia)工(gong)條件下(xia)可(ke)避(bi)免出(chu)現(xian)馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變(bian)。人們對(dui)N在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)最感興趣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是其(qi)在(zai)(zai)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)現(xian)，很多(duo)含(han)氮鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)高(gao)氮鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)，都是圍繞N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)這一作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)開展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。N對(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響，突出(chu)表(biao)(biao)現(xian)為(wei)：N在(zai)(zai)顯(xian)著提(ti)高(gao)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時，并不(bu)(bu)(bu)(bu)降低(di)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)，這為(wei)研究高(gao)強高(gao)韌鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)提(ti)供了途(tu)(tu)徑。工(gong)業(ye)用(yong)(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)明，N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)入(ru)，使(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)比不(bu)(bu)(bu)(bu)含(han)N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)提(ti)高(gao)2～3倍。此外，N也提(ti)高(gao)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗蠕變(bian)、疲勞、磨損能力。大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)驗數據表(biao)(biao)明：在(zai)(zai)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，每(mei)加(jia)入(ru)0.10％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)N，其(qi)強度(du)提(ti)高(gao)60～100MPa。N提(ti)高(gao)屈服強度(du)主(zhu)(zhu)要有四個途(tu)(tu)徑：固溶強化(hua)；晶粒尺寸效應；形變(bian)硬(ying)化(hua)；沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)。N對(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有益作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)表(biao)(biao)現(xian)在(zai)(zai)耐(nai)(nai)晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、點腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。N對(dui)晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響比較復雜，一般認為(wei)，N含(han)量在(zai)(zai)0.16％以(yi)下(xia)，對(dui)耐(nai)(nai)晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)有益。N對(dui)晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)機理主(zhu)(zhu)要有：N延緩富(fu)Cr碳化(hua)物核的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)和(he)長(chang)大過程(cheng)；降低(di)Cr在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)；形成(cheng)氮化(hua)鉻沉(chen)淀(dian)，減(jian)少Cr的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)。相(xiang)(xiang)比之下(xia)，N對(dui)點腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有益作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)更為(wei)明顯(xian)。界(jie)面靠近金屬(shu)側的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)碳，會影(ying)響再(zai)鈍(dun)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動力，可(ke)迅(xun)速再(zai)鈍(dun)化(hua)，從而可(ke)抑制點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)生長(chang)。N與其(qi)他元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)協(xie)同作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)，如N可(ke)抑制Cr、Mo等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過鈍(dun)化(hua)溶解(jie)，能在(zai)(zai)局(ju)部(bu)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)形成(cheng)更具有抗腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)層(ceng)，提(ti)高(gao)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能力。
為了提(ti)高N的(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)，Mn元素(su)被大量加入(ru)。在節(jie)(jie)鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)，Mn是(shi)非常(chang)重要(yao)的(de)(de)(de)合金元素(su)，其主要(yao)作(zuo)用是(shi)與強(qiang)烈(lie)形成奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)元素(su)N復合加入(ru)到鋼(gang)中(zhong)，以節(jie)(jie)約奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)Ni。Mn是(shi)比較弱的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)形成元素(su)，但具有(you)強(qiang)烈(lie)穩定(ding)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)作(zuo)用。Cr-Ni奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)，隨著 Mn含(han)量增(zeng)加強(qiang)度(du)提(ti)高。在無(wu)鎳(nie)的(de)(de)(de)Cr-Mn-N奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)低溫(wen)下會出現(xian)韌(ren)脆轉變現(xian)象(xiang)。
以Mn、N代(dai)Ni的(de)節Ni和無Ni奧(ao)氏體(ti)不銹鋼，其(qi)耐蝕性(xing)主要取決(jue)于鋼的(de)Cr、Ni、Mo、N等元素(su)的(de)含量，而Mn的(de)作(zuo)用甚微(wei)。目前研制(zhi)成(cheng)熟的(de)鋼種主要有200系(xi)列。還有一(yi)些(xie)鋼種也在(zai)廣泛研究中(zhong)。
