在鉻鎳奧氏體不銹鋼中,錳含量一般不超過2%,生產(chǎn)中多控制在1.5%左右。在之后發(fā)展的節(jié)鎳不銹鋼中,錳成為重要的合金元素,其主要作用是與氮和一定數(shù)量的鎳形成穩(wěn)定的奧氏體。一些Cr-Mn-Ni-N型奧氏體不銹鋼已被許多國(guó)家列入各自的不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)中。無鎳的Cr-Mn-N不銹鋼只在一定范圍內(nèi)使用。近期出現(xiàn)的高氮奧氏體不銹鋼,為了提高氮的溶解度,已出現(xiàn)高錳含量(5%~10%)的鉻鎳奧氏體不銹鋼。圖9.64為鉻、錳含量對(duì)氮在含14%Ni奧氏體鋼溶解度的影響。
錳含量小于2%時(shí),其含量的變化對(duì)常用鉻鎳不銹鋼的組織,包括奧氏體的穩(wěn)定性,沒有明顯的影響。
鉻鎳奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度隨錳含量的增加而提高。無鎳的Cr-Mn-N奧氏體不銹鋼在低溫時(shí)會(huì)出現(xiàn)韌脆轉(zhuǎn)變溫度,如圖9.65所示,這與鉻鎳奧氏體鋼有顯著差別,而Cr-Mn-N鋼有鎳存在時(shí),其低溫韌性有明顯改善(圖9.60)。這表明,僅有錳和氮而無鎳無法獲得鉻鎳奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良低溫韌性。
錳可以改善鉻鎳奧氏體不銹鋼的熱塑性,錳含量為1.5%時(shí)已有明顯的效果。錳與硫有較強(qiáng)的親和力,形成MnS,有利于消除鋼中的殘余硫的有害作用,但MnS的形成常導(dǎo)致鉻鎳奧氏體不銹鋼耐氯化物點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕能力的下降。鋼中的硫降低到一定程度,錳的不利影響基本可以消除。