錳和鎳一樣都是促使形成奧氏體的合金元素,因而可以代替鎳(或部分代替),但是錳本身并不耐蝕,因此在不銹鋼中不能單獨使用錳作為合金元素。
錳(meng)對(dui)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)與(yu)鎳(nie)相似,不(bu)在(zai)于形成(cheng)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti),而(er)是降(jiang)低(di)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)臨界冷卻速度,在(zai)冷卻時增加(jia)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)穩定性,抑制(zhi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)分解(jie),使(shi)高溫(wen)下形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)能夠保持到常(chang)溫(wen)。在(zai)提(ti)(ti)高鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性方面,錳(meng)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)不(bu)大,這是因為錳(meng)對(dui)提(ti)(ti)高鐵基固溶體(ti)(ti)電極電位的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)不(bu)大,形成(cheng)氧化(hua)膜的(de)(de)(de)(de)防護作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)也很(hen)低(di),所以工業上(shang)雖(sui)有(you)錳(meng)合金化(hua)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(如7Mn15Cr2A13V2WMo、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、40Mn18Cr4、50Mn18Cr4WN等),但(dan)它們不(bu)能作(zuo)(zuo)(zuo)為不(bu)銹鋼(gang)使(shi)用(yong),所以它們都(dou)不(bu)是不(bu)銹鋼(gang)。
完全(quan)用(yong)錳(meng)代替(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)鎳,是不能解決鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)腐蝕問題,這是因為(wei)鉻(ge)錳(meng)鋼(gang)(gang)要獲得(de)(de)完全(quan)奧氏體(ti)組織(zhi),除了鉻(ge)與錳(meng)的(de)(de)適當(dang)含(han)量以外,還應當(dang)考慮碳的(de)(de)含(han)量。當(dang)鋼(gang)(gang)中碳含(han)量低(di)(di)時(shi),將(jiang)(jiang)很(hen)難得(de)(de)到完全(quan)奧氏體(ti)組織(zhi)。如(ru)(ru)果提高鋼(gang)(gang)中的(de)(de)碳含(han)量,將(jiang)(jiang)會(hui)降(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性。再(zai)者(zhe),鉻(ge)錳(meng)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在500~800℃加(jia)熱后,鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)晶間腐蝕能力將(jiang)(jiang)會(hui)很(hen)低(di)(di),加(jia)入鈦和(he)鈮也不能降(jiang)低(di)(di)它對晶間腐蝕的(de)(de)敏感性。因此(ci),目前應用(yong)較多(duo)的(de)(de)是在18-8鉻(ge)鎳型(xing)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)基礎上,以錳(meng)代替(ti)(ti)部分鎳或采用(yong)同時(shi)加(jia)錳(meng)和(he)氮的(de)(de)方法來代替(ti)(ti)全(quan)部鎳,以及(ji)用(yong)錳(meng)和(he)氮代鎳的(de)(de)低(di)(di)鎳不銹(xiu)鋼(gang)(gang)與無鎳的(de)(de)鉻(ge)-錳(meng)-氮不銹(xiu)鋼(gang)(gang),如(ru)(ru) 12Cr17Mn6Ni5N(201)、20Cr15Mn15Ni2N 和(he)26Cr18Mn12Si2N等(deng)。而(er)且(qie),目前已經納入國家標準(zhun)并獲得(de)(de)應用(yong),有的(de)(de)可以代替(ti)(ti)傳(chuan)統的(de)(de)18-8型(xing)鉻(ge)鎳不銹(xiu)鋼(gang)(gang),如(ru)(ru)10Cr17Mn9Ni4N和(he)20Cr13Mn9Ni4,具有良好的(de)(de)耐(nai)大氣(qi)腐蝕性。
氮是奧氏體穩定元素,可提高鋼的強度。在奧氏體不銹鋼或奧氏體-鐵素體不銹鋼中,能增強耐點蝕及縫隙腐蝕性,并減少金屬間。相在高溫或焊接時析出的機會。同時,以氮和錳的復合合金代替昂貴的鎳,還有提高氮溶解度的優點。錳與氮的綜合作用還可取代不銹鋼中的鎳,從而創新和發展了新型的Cr-Mn-N不銹耐酸鋼。以錳和氮代鎳的低鎳不銹鋼和無鎳的鉻錳氮不銹鋼,目前已在工業上獲得應用。這類鋼的典型牌號是12Cr17Mn6Ni5N(201),它比06Cr19Ni10(304)牌號的奧氏體不銹鋼具有更高的強度和耐蝕性。