鉻-鎳-錳-氮奧氏體不(bu)銹鋼，是以錳、氮代替稀缺和昂貴的鎳元素而發展起來的鋼。錳對奧氏體的作用與鎳相似，但錳對提高固溶體電極電位的效果不大，在提高鋼的耐蝕性方面，作用也不大。因此，采用以錳和氮代鎳時，因為氮是奧氏體穩定元素，可以提高強度，增強耐點蝕及縫隙腐蝕能力，并減少金屬間相。在高溫時析出的機會。以錳、氮代鎳的低鎳奧氏體不銹鋼如12Cr18Mn9Ni5N、12Cr17Mn6Ni5、22Cr20Mn10Ni2Si2N、10Cr17Mn9Ni4N、20Cr13Mn9Ni4、20Cr15Mn15Ni2N等奧氏體不銹鋼已納入新的國家標準，并已在工業生產中得到廣泛應用。該類鋼的強度較12Cr18Ni9、12Cr17Ni7 等鋼的強度高30％～40％，塑、韌性等與12Cr18Ni9、12Cr17Ni7鋼相近。該類鋼在較弱的腐蝕條件下，耐蝕性尚好；在中等腐蝕性的氧化性酸介質中也有較好的耐蝕性。但在鹽霧試驗、室溫65％HNO3和50％H3PO4中，該類鋼的耐蝕性較12Cr17Ni7、06Cr19Ni10低。
該類鋼(gang)的耐蝕性適用于無污染和輕污染的大氣和清(qing)潔水環境以(yi)及弱(ruo)腐蝕性的酸、堿、鹽等介質，可部分代(dai)替12Cr17Ni7、12Cr18Ni9等鋼(gang)。
該(gai)類(lei)鋼(gang)可用于(yu)建筑裝飾、廚房(fang)、衛生間設(she)備和(he)用具、家用電器、交通(tong)運輸以及工業部門的設(she)備和(he)零件。
Cr-Ni-Mn-N奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)(shi)20世紀三四十(shi)年代開始廣泛研究的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)種類。其最(zui)初的(de)(de)目(mu)的(de)(de)主要(yao)是(shi)(shi)將奧(ao)氏體形成元素N、Mn加(jia)入鋼(gang)(gang)中(zhong)，以(yi)替(ti)代貴重金(jin)屬Ni，從而節約資(zi)源(yuan)(yuan)，解決Ni資(zi)源(yuan)(yuan)匱乏的(de)(de)問(wen)題。隨著冶金(jin)技(ji)術的(de)(de)發展，到20世紀六七(qi)十(shi)年代，加(jia)壓(ya)冶金(jin)技(ji)術的(de)(de)出現(xian)，使得(de)常(chang)壓(ya)下在鋼(gang)(gang)中(zhong)溶解度很小的(de)(de)N能更多地加(jia)入鋼(gang)(gang)中(zhong)，目(mu)前已可(ke)以(yi)加(jia)到2.3％。N加(jia)入的(de)(de)主要(yao)作用一是(shi)(shi)顯著提升鋼(gang)(gang)的(de)(de)力學性能，二是(shi)(shi)明顯增(zeng)加(jia)鋼(gang)(gang)耐局(ju)部腐蝕的(de)(de)能力。
Cr-Ni-Mn-N奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)Cr-Ni奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)比，最大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區別是(shi)大(da)量(liang)地(di)加入(ru)(ru)了(le)(le)(le)合金(jin)(jin)元素Mn、N，從(cong)而(er)帶來了(le)(le)(le)一(yi)系列(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)變(bian)化。N在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加入(ru)(ru)，之(zhi)所以(yi)引起人們(men)極大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關注，主(zhu)要(yao)跟其(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)緊密(mi)相(xiang)關。N在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)很多(duo)，其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)最主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)現在(zai)(zai)(zai)三方面：對(dui)(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)基體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響；對(dui)(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響；對(dui)(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響。研究表(biao)(biao)明(ming)(ming)，N是(shi)非常強(qiang)烈地(di)形成(cheng)(cheng)并穩(wen)(wen)定(ding)奧(ao)氏體(ti)(ti)且擴大(da)奧(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元素。據估(gu)算，1kg的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)N相(xiang)當于6～22kgNi。N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)種作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)使其(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)可(ke)(ke)以(yi)代替部(bu)分Ni，降(jiang)(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)含(han)量(liang)，可(ke)(ke)以(yi)使奧(ao)氏體(ti)(ti)更(geng)穩(wen)(wen)定(ding)，防(fang)止有害金(jin)(jin)屬(shu)間相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)析出，甚至在(zai)(zai)(zai)冷加工(gong)條件下(xia)可(ke)(ke)避(bi)免(mian)出現馬氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)。人們(men)對(dui)(dui)N在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)最感興(xing)趣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)其(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)現，很多(duo)含(han)氮(dan)(dan)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)高(gao)氮(dan)(dan)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)，都(dou)是(shi)圍繞N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)一(yi)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)開(kai)展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。N對(dui)(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，突出表(biao)(biao)現為(wei)：N在(zai)(zai)(zai)顯著提(ti)高(gao)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時，并不(bu)(bu)降(jiang)(jiang)低(di)(di)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑、韌(ren)性(xing)，這(zhe)為(wei)研究高(gao)強(qiang)高(gao)韌(ren)鋼(gang)(gang)(gang)提(ti)供了(le)(le)(le)途徑。工(gong)業用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)明(ming)(ming)，N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加入(ru)(ru)，使不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)比不(bu)(bu)含(han)N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)提(ti)高(gao)2～3倍。此外，N也(ye)提(ti)高(gao)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗蠕變(bian)、疲(pi)勞、磨損能(neng)(neng)力。大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗數據表(biao)(biao)明(ming)(ming)：在(zai)(zai)(zai)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)，每(mei)加入(ru)(ru)0.10％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)N，其(qi)(qi)強(qiang)度(du)提(ti)高(gao)60～100MPa。N提(ti)高(gao)屈服強(qiang)度(du)主(zhu)要(yao)有四(si)個途徑：固溶強(qiang)化；晶(jing)粒尺(chi)寸效應；形變(bian)硬化；沉(chen)(chen)淀硬化。N對(dui)(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有益(yi)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)表(biao)(biao)現在(zai)(zai)(zai)耐(nai)(nai)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。N對(dui)(dui)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響比較(jiao)復雜(za)，一(yi)般(ban)認為(wei)，N含(han)量(liang)在(zai)(zai)(zai)0.16％以(yi)下(xia)，對(dui)(dui)耐(nai)(nai)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)有益(yi)。N對(dui)(dui)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)機(ji)理主(zhu)要(yao)有：N延緩富Cr碳化物核的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)和(he)長大(da)過程；降(jiang)(jiang)低(di)(di)Cr在(zai)(zai)(zai)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)；形成(cheng)(cheng)氮(dan)(dan)化鉻沉(chen)(chen)淀，減少Cr的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)析出。相(xiang)比之(zhi)下(xia)，N對(dui)(dui)點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有益(yi)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)更(geng)為(wei)明(ming)(ming)顯。界(jie)面靠(kao)近金(jin)(jin)屬(shu)側(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)碳，會影(ying)(ying)響再鈍化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)力，可(ke)(ke)迅速再鈍化，從(cong)而(er)可(ke)(ke)抑制點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)生長。N與其(qi)(qi)他元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)協同(tong)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，如N可(ke)(ke)抑制Cr、Mo等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過鈍化溶解，能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)過程中(zhong)(zhong)形成(cheng)(cheng)更(geng)具有抗腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)層(ceng)，提(ti)高(gao)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)力。
為了提高(gao)N的(de)(de)溶解(jie)度，Mn元(yuan)素(su)被(bei)大量(liang)加入(ru)。在節鎳奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)，Mn是非常重要的(de)(de)合(he)金元(yuan)素(su)，其主要作用(yong)是與(yu)強烈形成奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)元(yuan)素(su)N復合(he)加入(ru)到鋼(gang)(gang)中(zhong)，以節約奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)Ni。Mn是比較(jiao)弱(ruo)的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)形成元(yuan)素(su)，但具有強烈穩定奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)作用(yong)。Cr-Ni奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)，隨著(zhu) Mn含量(liang)增(zeng)加強度提高(gao)。在無鎳的(de)(de)Cr-Mn-N奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)低溫下會出現(xian)韌脆轉(zhuan)變現(xian)象(xiang)。
以(yi)Mn、N代Ni的節Ni和無Ni奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，其耐(nai)蝕性主要取決于鋼(gang)(gang)的Cr、Ni、Mo、N等(deng)元(yuan)素的含量，而Mn的作用甚(shen)微。目前研(yan)制成熟的鋼(gang)(gang)種(zhong)主要有200系列(lie)。還有一些鋼(gang)(gang)種(zhong)也在(zai)廣(guang)泛研(yan)究中。
