前面已提到,錳是較弱的奧氏體形成元素,它在不(bu)銹(xiu)鋼中是一種脫氧劑,鋼中錳量一般≤1%或≤2%。隨不銹鋼中錳量的增加,可顯著提高氮在鋼中的溶解度(圖2.29);錳、氮復合加入常常用來代替鋼中昂貴、稀缺的鎳。需要指出,向不銹鋼中復合加入錳、氮,僅能從組織上為獲得奧氏體組織而代鎳,但并不能在不銹耐蝕性方面代鎳,這也是由于錳元素本身特性所決定的,錳既不能提高不銹鋼的熱力學穩定性,也不能對鋼的鈍化行為產生任何有益的影響。
早期,以錳(meng)、氮復合(he)加入(ru)代替17-7型(xing)(xing)和(he)18-8型(xing)(xing)不銹鋼(gang)(gang)中的鎳,美國(guo)發展(zhan)了(le)AISI 200系Cr-Mn-N不銹鋼(gang)(gang),近(jin)代,在開發超級(ji)奧(ao)氏體和(he)超級(ji)雙相不銹鋼(gang)(gang)的過程中,也開始向鋼(gang)(gang)中加入(ru)少量(liang)錳(meng),既可提高(gao)鋼(gang)(gang)中的含氮量(liang),穩定(ding)或控制適宜相比(bi)例,又可改善鋼(gang)(gang)的性能(neng),同時還可節約(yue)鎳元素。為了(le)同一目的,最近(jin)出現的幾種經濟型(xing)(xing)雙相不銹鋼(gang)(gang)也開始加入(ru)少量(liang)錳(meng)。
錳(meng)對不銹鋼(gang)的(de)不銹耐(nai)蝕性(xing)(xing)的(de)影響,基(ji)本上都是負面的(de)。并列入了耐(nai)點(dian)蝕指數(shu) 公式中。圖(tu)2.30(A)、圖(tu)2.30(B)和(he)圖(tu)2.31則系錳(meng)對 奧氏體和(he)雙相不銹鋼(gang)耐(nai)點(dian)蝕、耐(nai)縫隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)的(de)影響。可以看(kan)出,隨錳(meng)量(liang)增加(jia),鋼(gang)的(de)耐(nai)點(dian)蝕性(xing)(xing)、耐(nai)縫隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)下降。這與(yu)錳(meng)和(he)硫形成MnS,或隨鋼(gang)中錳(meng)量(liang)增加(jia),MnS量(liang)增加(jia),MnS中的(de)鉻量(liang)低,MnS夾雜在腐(fu)(fu)蝕介質中溶(rong)解,常(chang)常(chang)成為(wei)點(dian)蝕、縫隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕源有(you)關。一些試驗(yan)指出,當將18-8不銹鋼(gang)中的(de)錳(meng)量(liang)降到(dao)約0.1%,此鋼(gang)的(de)耐(nai)點(dian)蝕能(neng)力將有(you)可能(neng)達到(dao)含2%Mo的(de)0Cr18Ni12Mo2(316)的(de)水平(ping)。
為了(le)發(fa)(fa)展以錳、氮(dan)(dan)(dan)代鎳(nie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)為增(zeng)加(jia)鋼(gang)(gang)中氮(dan)(dan)(dan)的(de)溶解度,進一步(bu)發(fa)(fa)揮氮(dan)(dan)(dan)在(zai)鋼(gang)(gang)中的(de)有益(yi)作用,開(kai)發(fa)(fa)加(jia)少量錳的(de)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)時都要充分(fen)注意錳在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中對耐(nai)蝕(shi)(shi)性,特別是耐(nai)點蝕(shi)(shi)性的(de)不(bu)利影響(xiang)。
錳在不(bu)銹鋼(gang)中的(de)(de)有益作用(yong)一(yi)是形成(cheng)MnS,抑制含鎳的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)中硫的(de)(de)有害作用(yong),提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)熱塑性;二是在焊接材料中加入2%以上(shang)的(de)(de)錳,可(ke)提(ti)高奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊縫抗熱裂紋(wen)的(de)(de)敏(min)感性。
錳(meng)在(zai)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)還會促(cu)進σ相等脆性相的(de)(de)析出(chu)(圖(tu)2.32),降(jiang)低鋼(gang)(gang)的(de)(de)塑、韌性,這也為錳(meng)在(zai)高鉻、鉬不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)應用帶來不利(li)影響。