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(dāng)時(shí)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(jì)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(jì)初開(kāi)發(fā)了J1、J4不銹鋼，然后迅速經(jīng)廣東傳入中國(guó)市場(chǎng)，一度成為國(guó)內(nèi)一些小型不銹鋼企業(yè)模仿生產(chǎn)的對(duì)象。國(guó)內(nèi)在2000年以后，南方一些民營(yíng)不銹鋼企業(yè)開(kāi)始大量生產(chǎn)錳、氮代鎳的奧氏體不銹鋼，因其價(jià)格相對(duì)于300系奧氏體不銹鋼較為低廉，迅速在農(nóng)村、低端市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼的產(chǎn)量在國(guó)內(nèi)不銹鋼產(chǎn)量中的占比迅速提升，在2008年時(shí)已經(jīng)占到20％左右。此后進(jìn)一步提升，到2012年占國(guó)內(nèi)不銹鋼產(chǎn)量的比例達(dá)到30％，這一比例一直維持到2018年，2019年更是達(dá)到了近35％。考慮到國(guó)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(duì)產(chǎn)量實(shí)際上增速驚人，從2008年的150萬(wàn)噸到2019年的1000萬(wàn)噸，可見(jiàn)錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼的發(fā)展十分迅猛。其中一個(gè)主要因素是紅土鎳礦的開(kāi)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(xiàn)南北30°以?xún)?nèi)的熱帶國(guó)家，和我國(guó)臨近的印度尼西亞、菲律賓因大量的紅土鎳礦儲(chǔ)備而成為中國(guó)不銹鋼企業(yè)爭(zhēng)相投資的對(duì)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(kāi)始，迄今中國(guó)在印度尼西亞投建不銹鋼產(chǎn)能達(dá)300萬(wàn)噸以上，致使印度尼西亞不銹鋼產(chǎn)量達(dá)200萬(wàn)噸以上，成為攪動(dòng)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(shí)際使用中，常因材料本身質(zhì)量不過(guò)關(guān)，或者選材使用不當(dāng)?shù)仍颍霈F(xiàn)了很多生銹、開(kāi)裂現(xiàn)象，比如我們常見(jiàn)的城市道路護(hù)欄、過(guò)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(duì)食品級(jí)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(qiáng)烈?jiàn)W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(mǎn)足冶煉的需要，但是錳是強(qiáng)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(qiáng)化作用，其力學(xué)性能尤其是強(qiáng)度明顯高于300系奧氏體不銹鋼。因氮原子對(duì)位錯(cuò)等缺陷的釘扎作用，其冷變形強(qiáng)化效果非常明顯，經(jīng)過(guò)適當(dāng)冷變形，錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度會(huì)顯著提高，同時(shí)塑韌性明顯降低。

  充分發(fā)揮錳、氮代鎳奧氏體不銹鋼的無(wú)磁、高強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，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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