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)和氮均為奧氏體(ti)(ti)形(xing)(xing)成(cheng)元(yuan)素,特別是(shi)氮,其在鋼(gang)(gang)(gang)中形(xing)(xing)成(cheng)奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)約為鎳的(de)(de)(de)30倍。錳(meng)形(xing)(xing)成(cheng)奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)雖然較弱,僅為鎳的(de)(de)(de)二(er)分之一,但錳(meng)穩定奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)很(hen)強(qiang),而且還能(neng)(neng)(neng)(neng)顯著提高(gao)氮在鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)溶解度,從而可提高(gao)氮向鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)加入量,所(suo)以為獲得奧氏體(ti)(ti)組(zu)織,以錳(meng)、氮相(xiang)結合代鎳曾(ceng)是(shi)最佳匹配,成(cheng)為早期既能(neng)(neng)(neng)(neng)獲得奧氏體(ti)(ti)組(zu)織又(you)能(neng)(neng)(neng)(neng)節約鉻鎳奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)中鎳的(de)(de)(de)主要合金化措施(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(gang)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)是經過近(jin)半(ban)個世紀的(de)進一步研究和實踐表(biao)明，錳、氮(dan)復合雖然(ran)可(ke)以從組(zu)織(zhi)（形(xing)成(cheng)奧(ao)氏(shi)體(ti)）中代(dai)(dai)(dai)鎳(nie)，但(dan)并不(bu)(bu)(bu)能從耐蝕性(xing)等(deng)性(xing)能上完全代(dai)(dai)(dai)鎳(nie)，加之錳對不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐蝕性(xing)的(de)有害(hai)作用。因此一般認為，已有的(de)以錳、氮(dan)代(dai)(dai)(dai)鎳(nie)的(de)一些鉻錳奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)牌(pai)號（例如AISI 200系鋼(gang)）與(yu)其所希(xi)望代(dai)(dai)(dai)替的(de)鉻鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)［例如18-8（304）等(deng)］相比，雖然(ran)它們均(jun)為具有面(mian)心立方結構的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)，但(dan)在性(xing)能上二者卻有很大的(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)，前者是一類(lei)雖然(ran)強(qiang)度高，但(dan)耐蝕性(xing)、成(cheng)型性(xing)和焊后性(xing)能等(deng)均(jun)相對較低的(de)一類(lei)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。
自(zi)1970年起(qi)，以(yi)VOD、AOD爐外精(jing)煉等(deng)為代(dai)(dai)表的(de)現代(dai)(dai)不(bu)銹鋼冶金、加工技(ji)術的(de)發(fa)(fa)展和(he)廣泛應用，無鎳(nie)(nie)、低(di)鎳(nie)(nie)的(de)現代(dai)(dai)鐵素體不(bu)銹鋼和(he)少鎳(nie)(nie)、低(di)鎳(nie)(nie)（1％～4％ Ni）的(de)現代(dai)(dai)雙相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)迅速(su)發(fa)(fa)展對AISI 200系不(bu)銹鋼的(de)生(sheng)產和(he)應用形成了巨大挑戰，而(er)且已逐漸成為節(jie)鎳(nie)(nie)不(bu)銹鋼發(fa)(fa)展的(de)主流和(he)方向。但(dan)是(shi)由于鉻鎳(nie)(nie)奧氏體不(bu)銹鋼的(de)優良綜合性(xing)能的(de)全面性(xing)和(he)適用范(fan)(fan)圍(wei)的(de)廣泛性(xing)，目前已有的(de)各(ge)類節(jie)鎳(nie)(nie)不(bu)銹鋼雖有其性(xing)能的(de)特點但(dan)也有其綜合性(xing)能的(de)不(bu)全面（局限）性(xing)。因此，它們僅能在其特性(xing)的(de)適用范(fan)(fan)圍(wei)內代(dai)(dai)替部(bu)分(fen)鉻鎳(nie)(nie)奧氏體不(bu)銹鋼，而(er)節(jie)鎳(nie)(nie)不(bu)銹鋼要全面，甚至(zhi)全部(bu)代(dai)(dai)替鉻鎳(nie)(nie)奧氏體不(bu)銹鋼則(ze)是(shi)不(bu)可(ke)能的(de)。
近來，由于向鋼中加(jia)入高氮(dan)量的(de)(de)工藝、技術、裝備的(de)(de)進(jin)(jin)步，國(guo)內(nei)外不(bu)僅在大力開(kai)發高氮(dan)高強度和超高強度的(de)(de)鉻錳奧氏體不(bu)銹鋼，而且(qie)對(dui)不(bu)加(jia)錳僅借向鋼中加(jia)入氮(dan)而開(kai)發的(de)(de)無錳、低鎳、高氮(dan)和無錳、無鎳、高氮(dan)奧氏體不(bu)銹鋼的(de)(de)研(yan)究取(qu)得(de)了(le)令人注目的(de)(de)進(jin)(jin)展，引起了(le)國(guo)內(nei)外日益廣(guang)泛的(de)(de)關注。
