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不銹(xiu)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）。


  鉻錳奧氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼，也稱為節鎳(nie)(nie)奧氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼。可分為無鎳(nie)(nie)和部分代鎳(nie)(nie)兩(liang)類。其奧氏(shi)(shi)體的形成和穩定(ding)化，主(zhu)要依靠錳和氮來代替鎳(nie)(nie)。


1. Cr-Mn和Cr-Mn-N系奧(ao)氏體不銹鋼


  在大于15％Cr的(de)鉻(ge)錳(meng)鋼中，不(bu)能只用增加錳(meng)量的(de)辦法來獲得單相（純）的(de)奧(ao)氏體(ti)組織。并(bing)且錳(meng)使σ相區的(de)邊(bian)界(jie)向(xiang)含鉻(ge)量較低(di)的(de)方(fang)向(xiang)移動，會引起脆(cui)性，其形成過程比鉻(ge)鎳鋼快得多。為了獲得室溫(wen)下純奧(ao)氏體(ti)組織，只有在鉻(ge)含量小于14～15％時(shi)，經過1100～1150℃固(gu)溶水淬后才能實(shi)現。


  在(zai)Cr-Mn鋼的(de)基礎上，加入0.25％以(yi)下的(de)氮，即無鎳Cr-Mn-N鋼，也不能在(zai)鉻含量(liang)高(gao)(gao)于(yu)15％時獲得純奧氏(shi)體組織。除非(fei)將氮含量(liang)提高(gao)(gao)至0.35～0.45％以(yi)上，這往(wang)往(wang)在(zai)鑄(zhu)錠中產(chan)生嚴重氣(qi)泡。（一般普通18-8不銹鋼的(de)正常氮含量(liang)為0.03～0.06％，如(ru)在(zai)氬氧精煉時用(yong)部(bu)分氮代替氬氣(qi)，則可達(da)0.06～0.09％N）。


 肖(xiao)紀(ji)美等研(yan)究確定，在5～14％Mn的(de)Cr-Mn-N鋼(gang)中(zhong)，為在1150℃固溶處理溫度下獲得單相奧氏體組織所(suo)需要的(de)C＋N的(de)最小(xiao)含量(liang)與鋼(gang)中(zhong)鉻含量(liang)的(de)關系式為


    C+N=0.078(Cr-12.5)


   式中 C、N和Cr均表示相(xiang)應(ying)元素在鋼中的含(han)量，％；



2. Cr-Mn-Ni和(he)Cr-Mn-Ni-N系奧氏體不銹(xiu)鋼


  當鉻含量高于15％時(shi)，在Cr-Mn-N的基(ji)礎上，加(jia)入少量鎳，便可獲得純奧氏體組織（見(jian)圖1-2-7）。


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  可以看出，通(tong)常作為奧(ao)氏體形(xing)成元素(su)的(de)(de)錳，當(dang)鉻含量大于15％時，形(xing)成奧(ao)氏體的(de)(de)主要(yao)元素(su)是(shi)氮和鎳，而(er)錳的(de)(de)作用(yong)是(shi)增加氮在鋼中(zhong)的(de)(de)溶解(jie)度和穩(wen)定奧(ao)氏體（35］。


  此(ci)類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)為純（單相）奧(ao)氏體(ti)(ti)組(zu)織時，無磁(ci)性(xing)(xing)(xing)。它(ta)具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)(de)屈服強度和良好的(de)(de)(de)深(shen)沖(chong)性(xing)(xing)(xing)能。添加(jia)銅可改善其冷變(bian)形(xing)性(xing)(xing)(xing)能。鉻(ge)(ge)錳奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)主要取決于鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)。即使(shi)含(han)17～18％Cr的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，在(zai)化學介質(zhi)(zhi)中一般仍不(bu)(bu)如18-8鉻(ge)(ge)鎳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。但某些含(han)鉬鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)醋酸等(deng)有機酸或尿素介質(zhi)(zhi)中具(ju)有較(jiao)好的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能。鉻(ge)(ge)錳奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)主要缺點是(shi)存在(zai)敏(min)化態晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。因(yin)熱處理不(bu)(bu)當(dang)或經(jing)焊接后，在(zai)某些介質(zhi)(zhi)中會產生(sheng)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。因(yin)此(ci)，其推廣(guang)應用(yong)受到一定的(de)(de)(de)限制。采用(yong)超低碳，可以改善耐(nai)(nai)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能。鉻(ge)(ge)錳雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)比其奧(ao)氏體(ti)(ti)型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能優(you)良，但加(jia)工等(deng)生(sheng)產工藝困難。比較(jiao)成熟，應用(yong)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)典型鉻(ge)(ge)錳奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)GB1Cr18Mn8Ni5N（相當(dang)美國AISI202）鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。