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(bu)銹鋼中不能單獨使用錳作為合金元素。
錳對(dui)奧氏體(ti)的(de)(de)(de)作用與鎳相似,不(bu)(bu)(bu)在于形成(cheng)奧氏體(ti),而是降(jiang)低(di)鋼的(de)(de)(de)臨界冷卻速度(du),在冷卻時(shi)增(zeng)加奧氏體(ti)的(de)(de)(de)穩定性(xing),抑制奧氏體(ti)的(de)(de)(de)分解,使(shi)高溫下形成(cheng)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)能(neng)夠保持到常溫。在提高鋼的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)方面,錳的(de)(de)(de)作用不(bu)(bu)(bu)大(da),這是因為錳對(dui)提高鐵基固溶體(ti)電極電位的(de)(de)(de)作用不(bu)(bu)(bu)大(da),形成(cheng)氧化膜的(de)(de)(de)防(fang)護作用也(ye)很低(di),所以工業上雖有錳合金化的(de)(de)(de)奧氏體(ti)鋼(如7Mn15Cr2A13V2WMo、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、40Mn18Cr4、50Mn18Cr4WN等),但它們不(bu)(bu)(bu)能(neng)作為不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼使(shi)用,所以它們都不(bu)(bu)(bu)是不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。
完(wan)(wan)全用(yong)錳(meng)代(dai)(dai)替(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼中的(de)(de)鎳(nie)(nie)(nie)(nie),是(shi)不(bu)(bu)(bu)能解決鋼的(de)(de)耐腐(fu)蝕問題(ti),這是(shi)因為鉻(ge)(ge)(ge)(ge)錳(meng)鋼要獲(huo)得完(wan)(wan)全奧氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi),除(chu)了(le)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)與(yu)錳(meng)的(de)(de)適當(dang)含(han)(han)(han)量(liang)以外,還應當(dang)考慮碳(tan)的(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)。當(dang)鋼中碳(tan)含(han)(han)(han)量(liang)低(di)時,將(jiang)很(hen)難得到完(wan)(wan)全奧氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)。如(ru)果(guo)提(ti)高鋼中的(de)(de)碳(tan)含(han)(han)(han)量(liang),將(jiang)會降(jiang)低(di)鋼的(de)(de)耐蝕性。再者(zhe),鉻(ge)(ge)(ge)(ge)錳(meng)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼在(zai)500~800℃加熱后,鋼的(de)(de)抗(kang)晶間腐(fu)蝕能力將(jiang)會很(hen)低(di),加入鈦和(he)鈮也不(bu)(bu)(bu)能降(jiang)低(di)它(ta)對晶間腐(fu)蝕的(de)(de)敏感性。因此,目(mu)前應用(yong)較多的(de)(de)是(shi)在(zai)18-8鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)型奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)基礎上,以錳(meng)代(dai)(dai)替(ti)部(bu)分(fen)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)或采用(yong)同時加錳(meng)和(he)氮(dan)(dan)的(de)(de)方(fang)法來代(dai)(dai)替(ti)全部(bu)鎳(nie)(nie)(nie)(nie),以及(ji)用(yong)錳(meng)和(he)氮(dan)(dan)代(dai)(dai)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)的(de)(de)低(di)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼與(yu)無鎳(nie)(nie)(nie)(nie)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)-錳(meng)-氮(dan)(dan)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼,如(ru) 12Cr17Mn6Ni5N(201)、20Cr15Mn15Ni2N 和(he)26Cr18Mn12Si2N等(deng)。而且,目(mu)前已(yi)經納入國(guo)家標(biao)準并獲(huo)得應用(yong),有的(de)(de)可以代(dai)(dai)替(ti)傳統的(de)(de)18-8型鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼,如(ru)10Cr17Mn9Ni4N和(he)20Cr13Mn9Ni4,具有良(liang)好(hao)的(de)(de)耐大氣腐(fu)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。

