鉻-鎳-錳-氮奧氏體(ti)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(lei)鋼的耐蝕性(xing)適用(yong)于無(wu)污染和輕污染的大(da)氣(qi)和清潔水環境以及弱腐蝕性(xing)的酸、堿、鹽(yan)等介質，可(ke)部(bu)分代替12Cr17Ni7、12Cr18Ni9等鋼。
該類鋼(gang)可用(yong)于建筑裝(zhuang)飾、廚房、衛生間(jian)設備和用(yong)具、家用(yong)電器、交通運輸(shu)以及工(gong)業(ye)部門(men)的設備和零件。
Cr-Ni-Mn-N奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)20世(shi)紀(ji)三四(si)十年代(dai)開始廣泛研究的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)種類。其最(zui)初的(de)目(mu)的(de)主要(yao)是(shi)將(jiang)奧氏體形成(cheng)元素N、Mn加(jia)(jia)(jia)(jia)入鋼(gang)(gang)中(zhong)，以替代(dai)貴(gui)重金屬Ni，從而節約(yue)資源，解決Ni資源匱乏(fa)的(de)問題。隨著冶金技術的(de)發展，到20世(shi)紀(ji)六七十年代(dai)，加(jia)(jia)(jia)(jia)壓冶金技術的(de)出現，使得常壓下(xia)在鋼(gang)(gang)中(zhong)溶(rong)解度很小的(de)N能(neng)更多地加(jia)(jia)(jia)(jia)入鋼(gang)(gang)中(zhong)，目(mu)前已可以加(jia)(jia)(jia)(jia)到2.3％。N加(jia)(jia)(jia)(jia)入的(de)主要(yao)作用一(yi)是(shi)顯著提升鋼(gang)(gang)的(de)力學性能(neng)，二是(shi)明顯增加(jia)(jia)(jia)(jia)鋼(gang)(gang)耐局部腐蝕的(de)能(neng)力。
Cr-Ni-Mn-N奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和Cr-Ni奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相(xiang)比，最(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區別是大量地(di)加(jia)(jia)入(ru)了(le)合金元(yuan)素(su)Mn、N，從而帶來了(le)一系列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)變(bian)化(hua)(hua)。N在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)，之所以引起人(ren)們(men)極大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關注，主要跟其(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)緊(jin)密相(xiang)關。N在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)很多，其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)最(zui)(zui)主要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)現(xian)在(zai)(zai)(zai)三方面：對(dui)(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)基體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)；對(dui)(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)力(li)(li)(li)(li)(li)學性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)；對(dui)(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)。研究(jiu)(jiu)表明，N是非常強(qiang)(qiang)烈地(di)形(xing)成(cheng)并穩(wen)定(ding)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)且(qie)擴大奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)。據(ju)估算，1kg的(de)(de)(de)(de)(de)(de)N相(xiang)當于6～22kgNi。N的(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)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)可(ke)以代替部分(fen)Ni，降低鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)含量，可(ke)以使奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)更穩(wen)定(ding)，防止有害金屬(shu)間(jian)(jian)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析出，甚至在(zai)(zai)(zai)冷加(jia)(jia)工(gong)條(tiao)件下(xia)可(ke)避免(mian)出現(xian)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)。人(ren)們(men)對(dui)(dui)N在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)最(zui)(zui)感興趣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是其(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)力(li)(li)(li)(li)(li)學性(xing)能(neng)(neng)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表現(xian)，很多含氮(dan)(dan)(dan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和高(gao)氮(dan)(dan)(dan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)，都是圍繞N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)一作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)開展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。N對(dui)(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)力(li)(li)(li)(li)(li)學性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)，突(tu)出表現(xian)為：N在(zai)(zai)(zai)顯(xian)(xian)著提(ti)(ti)高(gao)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時，并不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)降低材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑、韌性(xing)，這(zhe)為研究(jiu)(jiu)高(gao)強(qiang)(qiang)高(gao)韌鋼(gang)(gang)(gang)(gang)提(ti)(ti)供了(le)途(tu)徑。工(gong)業用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)表明，N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)，使不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)比不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)含N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)提(ti)(ti)高(gao)2～3倍。此外(wai)，N也提(ti)(ti)高(gao)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)蠕變(bian)、疲勞、磨損能(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)。大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗數據(ju)表明：在(zai)(zai)(zai)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)，每加(jia)(jia)入(ru)0.10％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)N，其(qi)(qi)強(qiang)(qiang)度(du)提(ti)(ti)高(gao)60～100MPa。N提(ti)(ti)高(gao)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)主要有四(si)個途(tu)徑：固(gu)溶(rong)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)；晶(jing)粒尺寸(cun)效應(ying)；形(xing)變(bian)硬化(hua)(hua)；沉淀(dian)硬化(hua)(hua)。N對(dui)(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有益作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)表現(xian)在(zai)(zai)(zai)耐(nai)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。N對(dui)(dui)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)比較復雜，一般認為，N含量在(zai)(zai)(zai)0.16％以下(xia)，對(dui)(dui)耐(nai)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)有益。N對(dui)(dui)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)機理(li)主要有：N延緩富Cr碳化(hua)(hua)物核的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)和長(chang)大過(guo)程；降低Cr在(zai)(zai)(zai)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)；形(xing)成(cheng)氮(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)鉻(ge)沉淀(dian)，減少Cr的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析出。相(xiang)比之下(xia)，N對(dui)(dui)點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有益作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)更為明顯(xian)(xian)。界面靠近金屬(shu)側的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)碳，會影響(xiang)(xiang)再鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)力(li)(li)(li)(li)(li)，可(ke)迅(xun)速再鈍(dun)化(hua)(hua)，從而可(ke)抑(yi)制(zhi)點(dian)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)生長(chang)。N與(yu)其(qi)(qi)他元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)協(xie)同作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，如(ru)N可(ke)抑(yi)制(zhi)Cr、Mo等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)鈍(dun)化(hua)(hua)溶(rong)解，能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)形(xing)成(cheng)更具有抗(kang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表層(ceng)，提(ti)(ti)高(gao)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)。
為了(le)提(ti)高(gao)N的溶解(jie)度，Mn元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)被大量(liang)加(jia)入。在節鎳(nie)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)，Mn是(shi)非常重要(yao)的合(he)金元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)，其主(zhu)要(yao)作用(yong)是(shi)與強烈形成(cheng)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)的元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)N復合(he)加(jia)入到鋼中(zhong)，以節約奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)的Ni。Mn是(shi)比(bi)較弱(ruo)的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)形成(cheng)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)，但具有(you)強烈穩(wen)定奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)的作用(yong)。Cr-Ni奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)，隨著 Mn含量(liang)增加(jia)強度提(ti)高(gao)。在無鎳(nie)的Cr-Mn-N奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)低溫(wen)下會出現(xian)韌(ren)脆轉變現(xian)象。
以(yi)Mn、N代(dai)Ni的節(jie)Ni和無Ni奧氏(shi)體不(bu)銹鋼，其(qi)耐(nai)蝕性主要(yao)取決于(yu)鋼的Cr、Ni、Mo、N等元素的含(han)量，而(er)Mn的作用甚微(wei)。目前研制(zhi)成(cheng)熟的鋼種(zhong)主要(yao)有200系列。還有一(yi)些鋼種(zhong)也在廣(guang)泛研究中。
