錳（Mn）在不銹鋼中的作用研究

1 錳對奧氏體不銹鋼的影響

在鉻鎳奧氏體不銹鋼中，錳含量一般規定不超過2%，正常生產中多控制在1.5%左右。而在近期發展的高氮奧氏體不銹鋼中，為了提高氮的溶解度，目前出現高錳含量（5%—10%）的鉻鎳奧氏體不銹鋼。在節鎳奧氏體不銹鋼中，錳是非常重要的合金元素，其主要作用是與氮、鎳等強烈形成奧氏體的元素復合加入到鋼中，以節約奧氏體不銹鋼中的鎳。

（1）錳對組織的影響

錳是比較弱的奧氏體形成元素，但具有強烈的穩定奧氏體的作用。當鋼中鉻含量大于14%—15%時，為了節約鎳，僅靠加入錳是無法獲得單一奧氏體組織的。由于不銹鋼中鉻含量必須大于17%才能有比較滿意的耐蝕性，因此目前工業上已應用并納入標準的錳代鎳奧氏體不銹鋼主要是Cr-Mn-Ni-N型鋼，如1Cr17Mn6Ni5N和1Cr18Mn8Ni5N等。

研究表明：鋼種錳含量小于2%時，錳含量的變化對常用鉻鎳奧氏體不銹鋼的組織（包括奧氏體的穩定性）沒有明顯影響。

（2）錳對性能的影響

鉻鎳奧氏體不銹鋼中，隨著錳含量增加強度提高，在無鎳的Cr-Mn-N奧氏體不銹鋼中低溫下會出現韌性—脆性轉變。這些與鉻鎳奧氏體不銹鋼有極大的不同。當Cr-Mn-N鋼中有鎳存在時，其低溫韌性可獲得明顯改善。這說明，僅有錳和氮無鎳的奧氏體不銹鋼（鉻錳氮鋼）無法獲得鉻鎳奧氏體不銹鋼那樣優良的低溫韌性。

錳在鉻鎳奧氏體不銹鋼中的作用除脫氧外，一是希望它能穩定奧氏體；二是能改善鋼的熱塑性，三是借助錳和硫的較強親和力形成硫化錳，既有利于鋼中硫的去處，又有利于消除鋼中殘余硫的有害作用。但是進一步的研究表明，錳在鋼中的存在，正是由于硫化錳的形成，常導致鉻鎳奧氏體不銹鋼耐氯化物點腐蝕和縫隙腐蝕的能力下降。國內在一系列研究工作的基礎上，一些特殊鋼廠已把18Cr-8Ni型奧氏體不銹鋼中的錳含量降到了1.0%以下，實際控制在0.5%左右。這樣不僅節約了鋼中的錳，而且降低了鋼中硫化錳含量，提高了鋼的耐點蝕能力。

研究表明，向鉻鎳奧氏體不銹鋼中加入2%以上的錳，除對于一些焊接材料（焊絲、焊帶等）是為了提高焊縫的抗熱烈傾向外（一般加入3%—7%錳），對其耐蝕性并沒有什么有益影響，在某些條件下甚至是有害的。

至于以錳代鎳的節鎳和無鎳奧氏體不銹鋼，其耐蝕性主要取決于鋼中的鉻、鎳、鉬和氮等元素的含量，而錳作用甚微，這是由錳本身的耐蝕特性所決定的。目前出現了向高Cr-Ni-Mo奧氏體不銹鋼中加入3%—10%錳以提高氮在鋼中的溶解度（常壓下氮量可達0.5%），從而使此類鋼在高Cr（20%—25%），高Mo（5%—8%）條件下仍具有單一的奧氏體組織并抑制有害鉻氮化物的析出，且耐蝕性可達到甚至超過一些高鎳耐蝕合金的水平。此類鋼的出現填補了長期以來不銹鋼與高鎳耐蝕合金之間缺少高耐蝕性、高牌號的高鉻鉬不銹鋼的空白。代表性牌號有00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN0.5（654SMo）

2 錳對奧氏體+鐵素體雙相不銹鋼的影響