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(meng)對奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)作(zuo)用與(yu)鎳相似,不(bu)(bu)在于(yu)形(xing)成(cheng)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti),而是降(jiang)低鋼(gang)的(de)(de)(de)臨界(jie)冷卻速度(du),在冷卻時(shi)增(zeng)加奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)穩(wen)定性,抑制(zhi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)分(fen)解,使(shi)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)能夠保持到常溫(wen)。在提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)耐蝕性方面,錳(meng)的(de)(de)(de)作(zuo)用不(bu)(bu)大,這(zhe)是因為(wei)錳(meng)對提(ti)高(gao)(gao)鐵基固溶體(ti)(ti)電(dian)極電(dian)位的(de)(de)(de)作(zuo)用不(bu)(bu)大,形(xing)成(cheng)氧化膜的(de)(de)(de)防(fang)護作(zuo)用也很(hen)低,所以工(gong)業(ye)上雖(sui)有(you)錳(meng)合(he)金化的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(如7Mn15Cr2A13V2WMo、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、40Mn18Cr4、50Mn18Cr4WN等),但它們不(bu)(bu)能作(zuo)為(wei)不(bu)(bu)銹鋼(gang)使(shi)用,所以它們都(dou)不(bu)(bu)是不(bu)(bu)銹鋼(gang)。
完全用錳(meng)(meng)(meng)代替(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)鎳,是不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)解決鋼(gang)的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)問(wen)題,這是因為鉻(ge)錳(meng)(meng)(meng)鋼(gang)要獲(huo)得完全奧氏(shi)(shi)體組(zu)(zu)織,除了鉻(ge)與錳(meng)(meng)(meng)的(de)(de)(de)適當含(han)量(liang)以外(wai),還應(ying)當考慮(lv)碳(tan)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)。當鋼(gang)中(zhong)碳(tan)含(han)量(liang)低(di)(di)(di)時(shi),將很難(nan)得到完全奧氏(shi)(shi)體組(zu)(zu)織。如果提(ti)高鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)碳(tan)含(han)量(liang),將會降(jiang)低(di)(di)(di)鋼(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)。再者,鉻(ge)錳(meng)(meng)(meng)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在500~800℃加熱后,鋼(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)能(neng)(neng)力將會很低(di)(di)(di),加入鈦和(he)鈮也不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)降(jiang)低(di)(di)(di)它對晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)敏感性(xing)。因此,目前應(ying)用較(jiao)多的(de)(de)(de)是在18-8鉻(ge)鎳型奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)基(ji)礎上,以錳(meng)(meng)(meng)代替(ti)(ti)(ti)部分(fen)鎳或采用同時(shi)加錳(meng)(meng)(meng)和(he)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)方法來代替(ti)(ti)(ti)全部鎳,以及用錳(meng)(meng)(meng)和(he)氮(dan)(dan)代鎳的(de)(de)(de)低(di)(di)(di)鎳不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)與無鎳的(de)(de)(de)鉻(ge)-錳(meng)(meng)(meng)-氮(dan)(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),如 12Cr17Mn6Ni5N(201)、20Cr15Mn15Ni2N 和(he)26Cr18Mn12Si2N等(deng)。而且(qie),目前已經(jing)納(na)入國家標準并獲(huo)得應(ying)用,有的(de)(de)(de)可(ke)以代替(ti)(ti)(ti)傳統的(de)(de)(de)18-8型鉻(ge)鎳不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),如10Cr17Mn9Ni4N和(he)20Cr13Mn9Ni4,具有良(liang)好的(de)(de)(de)耐大氣腐(fu)蝕(shi)性(xing)。
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。