錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼的研發(fā)興起于第二次世界大戰(zhàn)中后期，源于當時的鎳資源匱乏。但是真正在全世界范圍內(nèi)引起材料研究極大興趣的，還是在20世紀90年代以后，基于爐外精煉技術(shù)和加壓冶金技術(shù)。印度在21世紀初開發(fā)了J1、J4不銹鋼，然后迅速經(jīng)廣東傳入中國市場，一度成為國內(nèi)一些小型不銹鋼企業(yè)模仿生產(chǎn)的對象。國內(nèi)在2000年以后，南方一些民營不銹鋼企業(yè)開始大量生產(chǎn)錳、氮代鎳的奧氏體不銹鋼，因其價格相對于300系奧氏體不銹鋼較為低廉，迅速在農(nóng)村、低端市場得到廣泛應(yīng)用。錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼的產(chǎn)量在國內(nèi)不銹鋼產(chǎn)量中的占比迅速提升，在2008年時已經(jīng)占到20％左右。此后進一步提升，到2012年占國內(nèi)不銹鋼產(chǎn)量的比例達到30％，這一比例一直維持到2018年，2019年更是達到了近35％?？紤]到國內(nèi)不銹鋼產(chǎn)量是不斷增加的，錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼的絕對產(chǎn)量實際上增速驚人，從2008年的150萬噸到2019年的1000萬噸，可見錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼的發(fā)展十分迅猛。其中一個主要因素是紅土鎳礦的開發(fā)應(yīng)用技術(shù)不斷提升，尤其是高爐冶煉鎳鐵工藝技術(shù)的成熟，使得采用紅土鎳礦可以提煉中低鎳品位的鎳合金，極大地拓展了鎳鐵作為不銹鋼原料的使用范圍。由于紅土鎳礦主要分布在赤道線南北30°以內(nèi)的熱帶國家，和我國臨近的印度尼西亞、菲律賓因大量的紅土鎳礦儲備而成為中國不銹鋼企業(yè)爭相投資的對象，尤其是印度尼西亞。從2013年青山鋼鐵在印度尼西亞投資建廠開始，迄今中國在印度尼西亞投建不銹鋼產(chǎn)能達300萬噸以上，致使印度尼西亞不銹鋼產(chǎn)量達200萬噸以上，成為攪動世界不銹鋼產(chǎn)業(yè)格局的X變量。盡管錳、氮代鎳的奧氏體不銹鋼發(fā)展迅猛，但是在實際使用中，常因材料本身質(zhì)量不過關(guān)，或者選材使用不當?shù)仍?，出現(xiàn)了很多生銹、開裂現(xiàn)象，比如我們常見的城市道路護欄、過街天橋欄桿、廁所管道等。甚至還有一些廠商采用錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼制造餐廚具，引起人們對食品級不銹鋼的關(guān)注。

  錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼，究其本質(zhì)，是利用氮的強烈奧氏體形成能力，替代鎳的作用。氮只有在固溶狀態(tài)以原子形態(tài)存在于奧氏體不銹鋼面心立方八面體晶格間隙中，才能真正發(fā)揮其奧氏體形成能力，常壓下氮在一般不銹鋼合金體系中的溶解度有限。錳是較弱的奧氏體形成元素，在300系不銹鋼中主要是作為脫氧劑滿足冶煉的需要，但是錳是強烈提高氮溶解度的元素，隨著錳含量的增加，不銹鋼中氮的溶解度顯著增加。這就是氮合金化不銹鋼中錳含量均比較高的主要原因。

  錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼因氮的固溶強化作用，其力學性能尤其是強度明顯高于300系奧氏體不銹鋼。因氮原子對位錯等缺陷的釘扎作用，其冷變形強化效果非常明顯，經(jīng)過適當冷變形，錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼的強度會顯著提高，同時塑韌性明顯降低。

  充分發(fā)揮錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼的無磁、高強優(yōu)勢，Cr-Mn-Ni-N系不銹鋼在一些高端裝備和特種裝備領(lǐng)域得到應(yīng)用。

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