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)氏體不(bu)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)錳奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼，也(ye)稱為(wei)節鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼。可分為(wei)無鎳(nie)和(he)部分代鎳(nie)兩類。其奧(ao)氏體(ti)的形成和(he)穩定化，主要依(yi)靠(kao)錳和(he)氮(dan)來代替鎳(nie)。


1. Cr-Mn和Cr-Mn-N系奧(ao)氏(shi)體不銹鋼


  在(zai)大于(yu)15％Cr的(de)鉻(ge)錳鋼中(zhong)，不能只(zhi)用增加(jia)錳量(liang)的(de)辦法來(lai)獲(huo)得單(dan)相(xiang)（純(chun)）的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)組織。并且錳使σ相(xiang)區的(de)邊界向含(han)鉻(ge)量(liang)較低的(de)方向移動，會引起脆(cui)性，其形成過(guo)程比鉻(ge)鎳鋼快得多(duo)。為了獲(huo)得室溫下純(chun)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)組織，只(zhi)有在(zai)鉻(ge)含(han)量(liang)小于(yu)14～15％時，經過(guo)1100～1150℃固溶(rong)水淬后才能實現。


  在Cr-Mn鋼(gang)的基礎上，加入0.25％以(yi)下的氮(dan)，即(ji)無鎳Cr-Mn-N鋼(gang)，也不能在鉻含量高于15％時獲得純奧(ao)氏(shi)體組織。除非(fei)將氮(dan)含量提高至0.35～0.45％以(yi)上，這往往在鑄(zhu)錠中產(chan)生嚴重氣泡(pao)。（一般普通18-8不銹(xiu)鋼(gang)的正常氮(dan)含量為0.03～0.06％，如在氬氧精煉時用部分氮(dan)代替氬氣，則可達(da)0.06～0.09％N）。


 肖紀(ji)美(mei)等研究(jiu)確定，在(zai)(zai)5～14％Mn的Cr-Mn-N鋼(gang)中(zhong)，為(wei)在(zai)(zai)1150℃固溶處(chu)理溫(wen)度下獲得單相(xiang)奧氏體(ti)組織所需要的C＋N的最(zui)小含量與鋼(gang)中(zhong)鉻含量的關系式為(wei)


    C+N=0.078(Cr-12.5)


   式中 C、N和Cr均表示相應元素在鋼(gang)中的含量，％；



2. Cr-Mn-Ni和Cr-Mn-Ni-N系奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼


  當鉻含量高于15％時，在Cr-Mn-N的基礎上，加入少量鎳，便可獲得(de)純奧氏體組織（見圖1-2-7）。


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  可(ke)以(yi)看(kan)出，通常作(zuo)為奧氏體(ti)形成元素(su)的(de)錳，當鉻(ge)含(han)量大(da)于15％時，形成奧氏體(ti)的(de)主要元素(su)是氮和鎳，而錳的(de)作(zuo)用是增加(jia)氮在鋼中的(de)溶解度和穩定(ding)奧氏體(ti)（35］。


  此(ci)類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為純(chun)（單相）奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)組織(zhi)時，無磁性。它具(ju)有較高的(de)屈(qu)服強度和良好的(de)深(shen)沖性能(neng)(neng)。添加(jia)銅(tong)可改善其(qi)冷變形性能(neng)(neng)。鉻(ge)錳奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕性主(zhu)要(yao)取決(jue)于鉻(ge)含(han)量。即使含(han)17～18％Cr的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，在(zai)化學介(jie)(jie)質中一般(ban)仍不(bu)如(ru)18-8鉻(ge)鎳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。但(dan)某些(xie)含(han)鉬鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)醋酸等有機酸或尿素(su)介(jie)(jie)質中具(ju)有較好的(de)耐蝕性能(neng)(neng)。鉻(ge)錳奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)主(zhu)要(yao)缺點是(shi)存在(zai)敏化態晶間(jian)(jian)腐蝕。因熱處理不(bu)當(dang)或經焊接后，在(zai)某些(xie)介(jie)(jie)質中會(hui)產生晶間(jian)(jian)腐蝕。因此(ci)，其(qi)推廣(guang)應用受到一定(ding)的(de)限制。采用超(chao)低碳(tan)，可以改善耐晶間(jian)(jian)腐蝕性能(neng)(neng)。鉻(ge)錳雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)比其(qi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)耐晶間(jian)(jian)腐蝕性能(neng)(neng)優良，但(dan)加(jia)工(gong)等生產工(gong)藝困(kun)難。比較成熟，應用廣(guang)泛的(de)典(dian)型(xing)鉻(ge)錳奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)GB1Cr18Mn8Ni5N（相當(dang)美國(guo)AISI202）鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。