鉻-鎳-錳-氮奧氏體不銹鋼，是以錳、氮代替稀缺和昂貴的鎳元素而發(fā)展起來(lái)的鋼。錳對(duì)奧氏體的作用與鎳相似，但錳對(duì)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(shí)，因?yàn)榈菉W氏體穩(wěn)定元素，可以提高強(qiáng)度，增強(qiáng)耐點(diǎn)蝕及縫隙腐蝕能力，并減少金屬間相。在高溫時(shí)析出的機(jī)會(huì)。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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并已在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。該類鋼的強(qiáng)度較12Cr18Ni9、12Cr17Ni7 等鋼的強(qiáng)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(zhì)中也有較好的耐蝕性。但在鹽霧試驗(yàn)、室溫65％HNO3和50％H3PO4中，該類鋼的耐蝕性較12Cr17Ni7、06Cr19Ni10低。
該類鋼的耐蝕性適用于無(wú)污染和輕污染的大氣和清潔水環(huán)境以及弱腐蝕性的酸、堿、鹽等介質(zhì)，可部分代替12Cr17Ni7、12Cr18Ni9等鋼。
該類鋼可用于建筑裝飾、廚房、衛(wèi)生間設(shè)備和用具、家用電器、交通運(yùn)輸以及工業(yè)部門(mén)的設(shè)備和零件。
Cr-Ni-Mn-N奧氏體不銹鋼是20世紀(jì)三四十年代開(kāi)始廣泛研究的不銹鋼種類。其最初的目的主要是將奧氏體形成元素N、Mn加入鋼中，以替代貴重金屬Ni，從而節(jié)約資源，解決Ni資源匱乏的問(wèn)題。隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，到20世紀(jì)六七十年代，加壓冶金技術(shù)的出現(xiàn)，使得常壓下在鋼中溶解度很小的N能更多地加入鋼中，目前已可以加到2.3％。N加入的主要作用一是顯著提升鋼的力學(xué)性能，二是明顯增加鋼耐局部腐蝕的能力。
Cr-Ni-Mn-N奧氏體不銹鋼和Cr-Ni奧氏體不銹鋼相比，最大的區(qū)別是大量地加入了合金元素Mn、N，從而帶來(lái)了一系列的性能變化。N在不銹鋼中的加入，之所以引起人們極大的關(guān)注，主要跟其在不銹鋼中的作用緊密相關(guān)。N在不銹鋼中的作用很多，其中最主要的體現(xiàn)在三方面：對(duì)不銹鋼基體組織的影響；對(duì)不銹鋼力學(xué)性能的影響；對(duì)不銹鋼耐蝕性能的影響。研究表明，N是非常強(qiáng)烈地形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素。據(jù)估算，1kg的N相當(dāng)于6～22kgNi。N的這種作用使其在不銹鋼中可以代替部分Ni，降低鋼中的鐵素體含量，可以使奧氏體更穩(wěn)定，防止有害金屬間相的析出，甚至在冷加工條件下可避免出現(xiàn)馬氏體轉(zhuǎn)變。人們對(duì)N在不銹鋼中的作用最感興趣的是其在力學(xué)性能方面的表現(xiàn)，很多含氮鋼和高氮鋼的工作，都是圍繞N的這一作用開(kāi)展的。N對(duì)不銹鋼力學(xué)性能的影響，突出表現(xiàn)為：N在顯著提高不銹鋼強(qiáng)度的同時(shí)，并不降低材料的塑、韌性，這為研究高強(qiáng)高韌鋼提供了途徑。工業(yè)用鋼表明，N的加入，使不銹鋼的強(qiáng)度比不含N的鋼提高2～3倍。此外，N也提高不銹鋼的抗蠕變、疲勞、磨損能力。大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：在奧氏體不銹鋼中，每加入0.10％的N，其強(qiáng)度提高60～100MPa。N提高屈服強(qiáng)度主要有四個(gè)途徑：固溶強(qiáng)化；晶粒尺寸效應(yīng)；形變硬化；沉淀硬化。N對(duì)不銹鋼耐蝕性能的有益作用表現(xiàn)在耐晶間腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕。N對(duì)晶間腐蝕的影響比較復(fù)雜，一般認(rèn)為，N含量在0.16％以下，對(duì)耐晶間腐蝕有益。N對(duì)晶間腐蝕的作用機(jī)理主要有：N延緩富Cr碳化物核的形成和長(zhǎng)大過(guò)程；降低Cr在鋼中的活性；形成氮化鉻沉淀，減少Cr的析出。相比之下，N對(duì)點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕的有益作用更為明顯。界面靠近金屬側(cè)的高碳，會(huì)影響再鈍化的動(dòng)力，可迅速再鈍化，從而可抑制點(diǎn)蝕的穩(wěn)定生長(zhǎng)。N與其他元素的協(xié)同作用，如N可抑制Cr、Mo等的過(guò)鈍化溶解，能在局部腐蝕過(guò)程中形成更具有抗腐蝕能力的表層，提高耐腐蝕能力。
為了提高N的溶解度，Mn元素被大量加入。在節(jié)鎳奧氏體不銹鋼中，Mn是非常重要的合金元素，其主要作用是與強(qiáng)烈形成奧氏體的元素N復(fù)合加入到鋼中，以節(jié)約奧氏體不銹鋼中的Ni。Mn是比較弱的奧氏體形成元素，但具有強(qiáng)烈穩(wěn)定奧氏體的作用。Cr-Ni奧氏體不銹鋼中，隨著 Mn含量增加強(qiáng)度提高。在無(wú)鎳的Cr-Mn-N奧氏體不銹鋼中低溫下會(huì)出現(xiàn)韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。
以Mn、N代Ni的節(jié)Ni和無(wú)Ni奧氏體不銹鋼，其耐蝕性主要取決于鋼的Cr、Ni、Mo、N等元素的含量，而Mn的作用甚微。目前研制成熟的鋼種主要有200系列。還有一些鋼種也在廣泛研究中。
