錳是較弱的奧氏體形成元素,它在不鏽鋼中是一種脫氧劑,鋼中錳量一般≤1%或≤2%。隨不鏽鋼中錳量的增加,可顯著提高氮在鋼中的溶解度(圖1);錳、氮複合加入常常用來代替鋼中昂貴、稀缺的鎳。需要指出,向不鏽鋼中複合加入錳、氮dan,僅jin能neng從cong組zu織zhi上shang為wei獲huo得de奧ao氏shi體ti組zu織zhi而er代dai鎳nie,但dan並bing不bu能neng在zai不bu鏽xiu鋼gang耐nai蝕shi性xing方fang麵mian代dai替ti鎳nie,這zhe也ye是shi由you於yu錳meng元yuan素su本ben身shen特te性xing所suo決jue定ding的de,錳meng既ji不bu能neng提ti高gao不bu鏽鋼的熱力學穩定性,也不能對鋼的鈍化行為產生任何有益的影響。

圖1.含14%Ni 且不同鉻、錳量的不鏽鋼,氮在鋼中的溶解度
早期,以錳、氮複合加入代替17-7型和18-8型不鏽鋼中的鎳,美國發展了AISI200係Cr-Mn-N,jindai,zaikaifachaojiaoshitihechaojishuangxiangbuxiugangdeguochengzhong,yekaishixianggangzhongjiarushaoliangmeng,jiketigaogangzhongdehandanliang,wendinghuokongzhishiyixiangbili,youkegaishangangdexingneng,tongshihaikejieyuenieyuansu。weiletongyimude,zuijinchuxiandejizhongjingjixingshuangxiangbuxiugangyekaishijiarushaoliangmeng。
錳對不鏽鋼的不鏽耐蝕性的影響,基本上都是負麵的。並列入了耐點蝕指數(Cr)+3.3(Mo)+30(N)-(Mn)公式中。圖2、圖3和圖4則係錳對Cr-Ni、Cr-Mn-N奧氏體和雙相不鏽鋼耐點蝕、耐縫隙腐蝕性能的影響。可以看出,隨錳量增加,鋼的耐點蝕性、耐縫隙腐蝕性能下降。這與錳和硫形成MnS,或隨鋼中錳量增加,MnS量增加,MnS中的鉻量低,MnS夾雜在腐蝕介質中溶解,常常成為點蝕、縫隙腐蝕源有關。一些試驗指出,當將18-8不鏽鋼中的錳量降到約0.1%,此鋼的耐點蝕能力將有可能達到含2%Mo的0Cr18Ni12Mo2(316)的水平。

圖2.錳對Cr-Ni奧氏體不鏽鋼耐點蝕性的影響

圖3.錳對Cr-Mn-N不鏽鋼耐點蝕性的影響

圖4.在人造海水中,錳量對00Cr25Ni5Mo3N(URANUS50)鋼耐點蝕、耐縫隙腐蝕性能的影響
為了發展以錳、氮(dan)代(dai)鎳(nie)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)和(he)為(wei)增(zeng)加(jia)鋼(gang)中(zhong)氮(dan)的(de)溶(rong)解(jie)度(du),進(jin)一(yi)步(bu)發(fa)揮(hui)氮(dan)在(zai)鋼(gang)中(zhong)的(de)有(you)益(yi)作(zuo)用(yong),開(kai)發(fa)加(jia)少(shao)量(liang)錳(meng)的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)和(he)雙(shuang)相(xiang)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)時(shi)都(dou)要(yao)充(chong)分(fen)注(zhu)意(yi)錳(meng)在(zai)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)中(zhong)對(dui)耐(nai)蝕(shi)性(xing),特(te)別(bie)是(shi)耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)的(de)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。
錳在不鏽鋼中的有益作用一是形成MnS,抑製含鎳的不鏽鋼中硫的有害作用,提高鋼的熱塑性;二是在焊接材料中加入2%以上的錳,可提高奧氏體不鏽鋼的焊縫抗熱裂紋的敏感性。
錳在不鏽鋼中還會促進σ相等脆性相的析出(圖5),降低鋼的塑、韌性,這也為錳在高鉻、鉬不鏽鋼中的應用帶來不利影響。(轉自不鏽鋼概論)

圖5.錳對00Cr25Ni5Mo3N(URANUS50)鋼σ相形成傾向的影響

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