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)對奧氏(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)作用(yong)與鎳相似,不(bu)在于形成(cheng)(cheng)奧氏(shi)(shi)體(ti),而是(shi)降低鋼的(de)(de)(de)臨界冷卻(que)速度,在冷卻(que)時增(zeng)加奧氏(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)穩定性,抑制奧氏(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)分解,使高溫下形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)能夠保持到常(chang)溫。在提高鋼的(de)(de)(de)耐蝕性方面,錳(meng)的(de)(de)(de)作用(yong)不(bu)大(da),這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)錳(meng)對提高鐵(tie)基固溶體(ti)電(dian)極電(dian)位的(de)(de)(de)作用(yong)不(bu)大(da),形成(cheng)(cheng)氧化膜(mo)的(de)(de)(de)防護作用(yong)也很低,所以工(gong)業上雖有錳(meng)合金化的(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)鋼(如7Mn15Cr2A13V2WMo、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、40Mn18Cr4、50Mn18Cr4WN等),但它們(men)不(bu)能作為(wei)不(bu)銹鋼使用(yong),所以它們(men)都(dou)不(bu)是(shi)不(bu)銹鋼。
完全用錳代(dai)(dai)(dai)替不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)(nie),是不(bu)能(neng)(neng)解決(jue)鋼(gang)的(de)(de)(de)耐腐蝕問題,這(zhe)是因為鉻(ge)錳鋼(gang)要獲(huo)得完全奧氏(shi)體組織(zhi)(zhi),除了鉻(ge)與錳的(de)(de)(de)適當(dang)含量(liang)以外,還應(ying)(ying)當(dang)考慮碳的(de)(de)(de)含量(liang)。當(dang)鋼(gang)中(zhong)(zhong)碳含量(liang)低(di)時(shi),將很(hen)難(nan)得到完全奧氏(shi)體組織(zhi)(zhi)。如果提高鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)碳含量(liang),將會降(jiang)低(di)鋼(gang)的(de)(de)(de)耐蝕性。再者(zhe),鉻(ge)錳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)500~800℃加熱后,鋼(gang)的(de)(de)(de)抗晶間(jian)腐蝕能(neng)(neng)力將會很(hen)低(di),加入鈦和(he)鈮也不(bu)能(neng)(neng)降(jiang)低(di)它對晶間(jian)腐蝕的(de)(de)(de)敏感性。因此(ci),目前(qian)應(ying)(ying)用較多的(de)(de)(de)是在(zai)18-8鉻(ge)鎳(nie)(nie)(nie)型奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)基礎上,以錳代(dai)(dai)(dai)替部分鎳(nie)(nie)(nie)或(huo)采用同時(shi)加錳和(he)氮(dan)的(de)(de)(de)方法來代(dai)(dai)(dai)替全部鎳(nie)(nie)(nie),以及用錳和(he)氮(dan)代(dai)(dai)(dai)鎳(nie)(nie)(nie)的(de)(de)(de)低(di)鎳(nie)(nie)(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)與無鎳(nie)(nie)(nie)的(de)(de)(de)鉻(ge)-錳-氮(dan)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),如 12Cr17Mn6Ni5N(201)、20Cr15Mn15Ni2N 和(he)26Cr18Mn12Si2N等。而(er)且,目前(qian)已經納入國家標準并獲(huo)得應(ying)(ying)用,有(you)(you)的(de)(de)(de)可以代(dai)(dai)(dai)替傳(chuan)統的(de)(de)(de)18-8型鉻(ge)鎳(nie)(nie)(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),如10Cr17Mn9Ni4N和(he)20Cr13Mn9Ni4,具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)耐大氣腐蝕性。
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。