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锰氮在奥氏体不锈钢管中的性能
日期：2024-09-16 15:20
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摘要：
锰氮在奥氏体不锈钢管中的性能
锰和氮均为奥氏体形成元素，特别是氮，其在钢管中形成奥氏体的能力约为镍的30倍。锰形成奥氏体的能力虽然较弱，仅为镍的二分之一，但锰稳定奥氏体的能力很强，而且还能显著提高氮在钢中的溶解度，从而可提高氮向钢中的加入量，所以为了获得奥氏体组织，以锰、氮相结合代镍曾是*佳匹配，成为早期既能获得奥氏体组织（因为奥氏体组织一般具有良好的塑性、韧性、低温性和冷成型性且无磁，但人们常常容易忽略不锈钢的不锈钢管耐蚀性主要是钢的化学成分决定的。当不锈钢管化学成分相同或相近时，奥氏体组织的不锈钢钢管耐蚀性并不一定比铁素体和α+γ双相不锈钢管的耐蚀性优越。许多试验和实际应用结果都充分说明了这一点。） 又能节约铬镍奥氏体不锈钢管中镍的主要合金化措施。
锰和氮均为奥氏体形成元素，特别是氮，其在钢管中形成奥氏体的能力约为镍的30倍。锰形成奥氏体的能力虽然较弱，仅为镍的二分之一，但锰稳定奥氏体的能力很强，而且还能显著提高氮在钢中的溶解度，从而可提高氮向钢中的加入量，所以为了获得奥氏体组织，以锰、氮相结合代镍曾是*佳匹配，成为早期既能获得奥氏体组织（因为奥氏体组织一般具有良好的塑性、韧性、低温性和冷成型性且无磁，但人们常常容易忽略不锈钢的不锈钢管耐蚀性主要是钢的化学成分决定的。当不锈钢管化学成分相同或相近时，奥氏体组织的不锈钢钢管耐蚀性并不一定比铁素体和α+γ双相不锈钢管的耐蚀性优越。许多试验和实际应用结果都充分说明了这一点。） 又能节约铬镍奥氏体不锈钢管中镍的主要合金化措施。
据统计，世界镍产量中每年约有60%用于生产不锈钢钢管。镍是比较稀缺且价格昂贵的元素，特别是在战争期间，由于镍也是战略物资，因此镍的供应更为紧张；而在和平时期，不锈钢管的成本和售价也常随镍价的涨跌而波动。因此，节约钢中的镍一直是不锈钢钢管发展中的重要研究方向。
锰氮代镍的奥氏体不锈钢钢管加工性能及工艺
自20世纪30年代起，德美诸国便开始了以锰、氮代镍的铬锰奥氏体不锈钢管的研究，至20世纪40年代便取得成效，开发出了以代替18-8（304）等铬镍奥氏体不锈钢钢管为主要目标的铬锰（氮）系（AISI200系）奥氏体不锈钢管。这也是**一类专为节镍而研制的钢类。但是经过近半个世纪的进一步研究和实践表明，锰、氮复合虽然可以从组织（形成奥氏体）中代镍，但并不能从耐蚀性等性能上完全代镍，加之锰对不锈钢管耐蚀性的有害作用。因此一般认为，已有的以锰、氮代镍的一些铬锰奥氏体不锈钢牌号（例如AISI200系钢）与其所希望代替的铬镍奥氏体不锈钢管（如18-8性304不锈钢等）相比，虽然它们均为具有面心立方结构的奥氏体组织，但在性能上二者却有很大的不同，前者是一类虽然强度高，但耐蚀性、成型性和焊后性能等均相对较低的一类不锈钢。
自1970年起，以VOD、AOD炉外精炼为代表的现代不锈钢钢管冶金、加工技术的发展和广泛应用，无镍、低镍的现代铁素体不锈钢和少镍低镍的现代α+γ双相不锈钢的迅速发展对AISI200系不锈钢的生产和应用形成了巨大的挑战，而且已逐渐成为节镍不锈钢钢管发展的主流和方向。但是由于铬镍奥氏体不锈钢管的优良综合性能的**性和适用范围的广泛性，目前已有的各类节镍不锈钢虽有其性能特点但也有其综合性能不**（局限）性。因此，它们仅能在其特性的适用范围内代替部分铬镍奥氏体不锈钢管，而节镍不锈钢要**，甚至全部代替铬镍奥氏体不锈钢钢管则是不可能的。近年，由于钢中加入高氮量的工艺、技术、装备的进步，国内外不仅在大力开发高氮高强度和超高强度的铬锰奥氏体不锈钢，而且对不加锰仅借向钢中加入氮而开发的无锰、低镍、高氮和无锰、无镍、高氮奥氏体不锈钢的研究取得了令人瞩目的进展，引起了国内外日益广泛关注。
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