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(xiang)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(ge)錳(meng)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼，也稱為(wei)節鎳奧氏體(ti)(ti)不銹鋼。可分(fen)為(wei)無鎳和(he)部分(fen)代(dai)鎳兩類。其奧氏體(ti)(ti)的(de)形成和(he)穩定化，主(zhu)要依靠(kao)錳(meng)和(he)氮來代(dai)替(ti)鎳。


1. Cr-Mn和Cr-Mn-N系奧(ao)氏體不(bu)銹鋼


  在大于15％Cr的(de)鉻(ge)錳鋼中，不能只用增(zeng)加錳量(liang)的(de)辦法來獲得單相(xiang)(xiang)（純）的(de)奧(ao)氏體組(zu)織。并且錳使σ相(xiang)(xiang)區的(de)邊界向(xiang)含(han)鉻(ge)量(liang)較(jiao)低的(de)方(fang)向(xiang)移動(dong)，會引(yin)起脆性，其(qi)形成過程比鉻(ge)鎳鋼快得多。為了獲得室溫下純奧(ao)氏體組(zu)織，只有在鉻(ge)含(han)量(liang)小(xiao)于14～15％時，經過1100～1150℃固溶水淬(cui)后才(cai)能實現。


  在(zai)(zai)Cr-Mn鋼的(de)基礎上，加入(ru)0.25％以下的(de)氮(dan)，即無鎳Cr-Mn-N鋼，也不(bu)能在(zai)(zai)鉻含(han)量高(gao)于15％時獲得純奧氏(shi)體組織(zhi)。除(chu)非(fei)將氮(dan)含(han)量提高(gao)至0.35～0.45％以上，這往往在(zai)(zai)鑄錠(ding)中產(chan)生嚴重氣(qi)泡。（一般普通18-8不(bu)銹鋼的(de)正(zheng)常氮(dan)含(han)量為(wei)0.03～0.06％，如(ru)在(zai)(zai)氬(ya)(ya)氧精煉時用(yong)部分氮(dan)代替氬(ya)(ya)氣(qi)，則(ze)可達0.06～0.09％N）。


 肖紀美等研究確定(ding)，在5～14％Mn的Cr-Mn-N鋼(gang)中(zhong)，為在1150℃固溶(rong)處理溫度下獲得單相奧氏體(ti)組織所需要的C＋N的最(zui)小含量(liang)與鋼(gang)中(zhong)鉻含量(liang)的關系式為


    C+N=0.078(Cr-12.5)


   式中 C、N和Cr均(jun)表示相應元素(su)在鋼(gang)中的(de)含量，％；



2. Cr-Mn-Ni和(he)Cr-Mn-Ni-N系奧(ao)氏體不銹鋼


  當鉻含(han)量(liang)高于15％時，在Cr-Mn-N的(de)基礎上，加入少量(liang)鎳，便可獲(huo)得純奧氏體組織（見圖1-2-7）。


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  可以看出，通常作為奧(ao)氏(shi)體(ti)形成元素的(de)錳，當鉻含量大于15％時(shi)，形成奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)主要元素是氮和(he)鎳，而錳的(de)作用是增加氮在鋼中(zhong)的(de)溶解度和(he)穩定奧(ao)氏(shi)體(ti)（35］。


  此(ci)類(lei)鋼(gang)為純（單相(xiang)）奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織時，無磁性(xing)。它(ta)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)屈(qu)服強(qiang)度和(he)良好的(de)(de)(de)深(shen)沖性(xing)能(neng)。添加銅可(ke)改善(shan)其(qi)冷變形(xing)性(xing)能(neng)。鉻錳奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)主(zhu)要取決于鉻含(han)量。即(ji)使含(han)17～18％Cr的(de)(de)(de)鋼(gang)，在(zai)(zai)化學介(jie)質(zhi)中一(yi)般仍不如18-8鉻鎳鋼(gang)。但(dan)某些(xie)(xie)含(han)鉬鋼(gang)在(zai)(zai)醋酸等有(you)機(ji)酸或(huo)(huo)尿素介(jie)質(zhi)中具(ju)有(you)較(jiao)好的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)能(neng)。鉻錳奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)主(zhu)要缺點是(shi)存在(zai)(zai)敏化態晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕。因(yin)熱處理不當或(huo)(huo)經焊接(jie)后，在(zai)(zai)某些(xie)(xie)介(jie)質(zhi)中會(hui)產(chan)生晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕。因(yin)此(ci)，其(qi)推(tui)廣應用(yong)受到一(yi)定的(de)(de)(de)限制(zhi)。采(cai)用(yong)超(chao)低碳，可(ke)以改善(shan)耐晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)。鉻錳雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)比(bi)其(qi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)型鋼(gang)的(de)(de)(de)耐晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)優良，但(dan)加工(gong)(gong)等生產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)困難。比(bi)較(jiao)成熟，應用(yong)廣泛(fan)的(de)(de)(de)典型鉻錳奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)是(shi)GB1Cr18Mn8Ni5N（相(xiang)當美國AISI202）鋼(gang)。