據統計,世界鎳產量中每年約有60%用于生產不銹鋼。鎳是比較稀缺且價格昂貴的元素,特別是在戰爭期間,由于鎳也是戰略物資,因此鎳的供應更為緊張;而在和平時期,不銹鋼的成本和售價也常隨鎳價的漲跌而波動。因此,節約鋼中的鎳一直是不銹鋼發展中的重要研究方向。
錳(meng)(meng)和氮均為(wei)(wei)奧(ao)氏體(ti)(ti)形成元素,特別是(shi)氮,其在鋼(gang)(gang)中(zhong)形成奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)能力約(yue)(yue)為(wei)(wei)鎳(nie)的(de)(de)30倍。錳(meng)(meng)形成奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)能力雖(sui)然較弱,僅為(wei)(wei)鎳(nie)的(de)(de)二分之一,但錳(meng)(meng)穩定奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)能力很強,而(er)且還能顯著提(ti)高(gao)氮在鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)溶解度,從而(er)可提(ti)高(gao)氮向鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)加入量,所(suo)以為(wei)(wei)獲(huo)(huo)得(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)組(zu)織(zhi),以錳(meng)(meng)、氮相結(jie)合(he)代鎳(nie)曾是(shi)最佳匹(pi)配,成為(wei)(wei)早期既能獲(huo)(huo)得(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)又能節(jie)約(yue)(yue)鉻鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)鎳(nie)的(de)(de)主要合(he)金化措(cuo)施(shi)。
自20世紀30年代起,德、美諸國便開始了以錳、氮代鎳的鉻錳奧氏體不銹鋼的研究,至20世紀40年代便取得成效,開發出了以代替18-8(304)等鉻鎳奧氏體不銹鋼為主要目標的鉻錳(氮)系(AISI 200系)奧氏體不銹鋼。這也是唯一一類專為節鎳而研制的鋼類。
但(dan)(dan)是(shi)經過近半個世紀(ji)的(de)進一步研(yan)究和(he)實(shi)踐表明(ming)，錳(meng)、氮(dan)復合雖然可(ke)以(yi)從組織(zhi)（形成奧氏體(ti)(ti)）中(zhong)代(dai)鎳，但(dan)(dan)并不(bu)能從耐蝕性(xing)(xing)等(deng)性(xing)(xing)能上完全代(dai)鎳，加之(zhi)錳(meng)對不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)耐蝕性(xing)(xing)的(de)有(you)害作用。因此一般認為，已有(you)的(de)以(yi)錳(meng)、氮(dan)代(dai)鎳的(de)一些鉻錳(meng)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)牌(pai)號(hao)（例(li)如(ru)AISI 200系鋼(gang)）與其所希望代(dai)替的(de)鉻鎳奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)［例(li)如(ru)18-8（304）等(deng)］相比，雖然它(ta)們均為具有(you)面(mian)心立方(fang)結構的(de)奧氏體(ti)(ti)組織(zhi)，但(dan)(dan)在性(xing)(xing)能上二(er)者卻(que)有(you)很大的(de)不(bu)同，前者是(shi)一類(lei)雖然強度高，但(dan)(dan)耐蝕性(xing)(xing)、成型性(xing)(xing)和(he)焊后性(xing)(xing)能等(deng)均相對較低的(de)一類(lei)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。
自1970年(nian)起，以VOD、AOD爐(lu)外精煉等為代(dai)表的(de)(de)(de)(de)現代(dai)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)冶(ye)金、加工技(ji)術的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan)和(he)廣(guang)泛(fan)應用(yong)，無鎳、低(di)鎳的(de)(de)(de)(de)現代(dai)鐵素體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和(he)少鎳、低(di)鎳（1％～4％ Ni）的(de)(de)(de)(de)現代(dai)雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)迅速發展(zhan)(zhan)對AISI 200系不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)生產和(he)應用(yong)形成了巨(ju)大挑戰，而且(qie)已逐漸成為節(jie)鎳不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)發展(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)主流和(he)方向。但(dan)是由于鉻(ge)鎳奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)優(you)良綜合性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)全(quan)(quan)面性(xing)和(he)適用(yong)范圍的(de)(de)(de)(de)廣(guang)泛(fan)性(xing)，目前已有的(de)(de)(de)(de)各類節(jie)鎳不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)雖有其(qi)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)特(te)點但(dan)也有其(qi)綜合性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)全(quan)(quan)面（局限）性(xing)。因此，它們(men)僅能(neng)在其(qi)特(te)性(xing)的(de)(de)(de)(de)適用(yong)范圍內代(dai)替(ti)部分(fen)鉻(ge)鎳奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，而節(jie)鎳不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)要全(quan)(quan)面，甚至全(quan)(quan)部代(dai)替(ti)鉻(ge)鎳奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)則是不(bu)(bu)(bu)可能(neng)的(de)(de)(de)(de)。
近來，由于向(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)中加(jia)入(ru)(ru)高(gao)氮(dan)量的(de)(de)工藝、技術、裝備(bei)的(de)(de)進步(bu)，國(guo)內(nei)(nei)外(wai)不(bu)(bu)僅在(zai)大力(li)開發高(gao)氮(dan)高(gao)強(qiang)度(du)和超高(gao)強(qiang)度(du)的(de)(de)鉻錳(meng)(meng)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，而(er)且對不(bu)(bu)加(jia)錳(meng)(meng)僅借(jie)向(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)中加(jia)入(ru)(ru)氮(dan)而(er)開發的(de)(de)無錳(meng)(meng)、低(di)鎳(nie)、高(gao)氮(dan)和無錳(meng)(meng)、無鎳(nie)、高(gao)氮(dan)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)研(yan)究取得了令人注目的(de)(de)進展(zhan)，引起了國(guo)內(nei)(nei)外(wai)日益廣泛的(de)(de)關注。
