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),但錳本身并不耐蝕,因此不銹鋼中不能單獨使用錳作為合金元素。
錳對奧氏體的作用與鎳相似,不在于形成奧氏體,而是降低鋼的臨界冷卻速度,在冷卻時增加奧氏體的穩(wěn)定性,抑制奧氏體的分解,使高溫下形成的奧氏體能夠保持到常溫。在提高鋼的耐蝕性方面,錳的作用不大,如鋼中的錳含量在0~10.4%(質(zhì)量分數(shù))之間變化,不會使鋼在空氣與酸中的耐蝕性發(fā)生明顯的改變。這是因為錳對提高鐵基固溶體電極電位的作用不大,形成氧化膜的防護作用也很低,所以工業(yè)上雖有錳合金化的奧氏體鋼(如7Mn15Cr2Al3V2WMo、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、40Mn18Cr4、50Mn18Cr4WN、2GMn13等),但它們不能作為不銹鋼使用。
完全以錳代替不銹鋼中的鎳存在一定問題,這是因為鉻錳鋼要獲得完全奧氏體組織,除了鉻與錳的適當含量以外,還應(yīng)當考慮碳的含量。當鋼中碳含量低時,將很難得到完全奧氏體組織。如果提高鋼中的碳含量,將會降低鋼的耐蝕性。再之,鉻錳不銹鋼在500~800℃加熱后,鋼的抗晶間腐蝕能力將會很低,加入鈦和鈮也不能降低它對晶間腐蝕的敏感性。因此,目前應(yīng)用較多的是在18-8鉻鎳型奧氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上,以錳代替部分鎳或采用同時加錳和氮的方法來代替全部鎳,以及用錳和氮代鎳的低鎳不銹鋼與無鎳的鉻錳氮不銹鋼,如12Cr17Mn6Ni5N、20Cr15Mn15Ni2N和26Cr18Mn12Si2N等。而且,目前已經(jīng)納入國家標準并獲得應(yīng)用,有的可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的18-8型鉻鎳不銹鋼,如10Cr17Mn9Ni4N 和20Cr13Mn9Ni4,具有良好的耐大氣腐蝕性。
錳在Cr-Mn-N鋼,增加N的溶解度,對某些有機酸(如醋酸)會起有利影響。