據統計,世界鎳產量中每年約有60%用于生產不銹(xiu)鋼(gang)。鎳是比較稀缺且價格昂貴的元素,特別是在戰爭期間,由于鎳也是戰略物資,因此鎳的供應更為緊張;而在和平時期,不銹鋼的成本和售價也常隨鎳價的漲跌而波動。因此,節約鋼中的鎳一直是不銹鋼發展中的重要研究方向。
錳(meng)和氮(dan)(dan)均為奧氏(shi)體(ti)(ti)形成元素,特別是氮(dan)(dan),其在(zai)鋼(gang)(gang)中(zhong)形成奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)能(neng)力約(yue)為鎳(nie)的(de)30倍。錳(meng)形成奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)能(neng)力雖然較(jiao)弱,僅為鎳(nie)的(de)二分之一(yi),但錳(meng)穩定(ding)奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)能(neng)力很強,而且還能(neng)顯著(zhu)提(ti)高氮(dan)(dan)在(zai)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)溶解度,從而可(ke)提(ti)高氮(dan)(dan)向鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)加入量,所以為獲(huo)得奧氏(shi)體(ti)(ti)組織,以錳(meng)、氮(dan)(dan)相結合(he)代鎳(nie)曾是最佳匹配,成為早(zao)期既(ji)能(neng)獲(huo)得奧氏(shi)體(ti)(ti)組織又能(neng)節(jie)約(yue)鉻鎳(nie)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)鎳(nie)的(de)主要合(he)金(jin)化措施。
自20世紀30年代起,德、美諸國便開始了以錳、氮代鎳的鉻錳奧(ao)氏體不銹鋼(gang)的研究,至20世紀40年代便取得成效,開發出了以代替18-8(304)等鉻鎳奧氏體不銹鋼為主要目標的鉻錳(氮)系(AISI 200系)奧氏體不銹鋼。這也是唯一一類專為節鎳而研制的鋼類。
但(dan)是(shi)經過近半個世紀的進一(yi)步研究(jiu)和實踐表明(ming)，錳(meng)(meng)、氮復合雖(sui)然(ran)可以從組(zu)織(zhi)（形成奧(ao)氏體(ti)）中代(dai)鎳，但(dan)并不能(neng)從耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)等性(xing)能(neng)上完全代(dai)鎳，加之錳(meng)(meng)對不銹鋼(gang)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)的有害作(zuo)用。因(yin)此一(yi)般認為，已有的以錳(meng)(meng)、氮代(dai)鎳的一(yi)些(xie)鉻(ge)錳(meng)(meng)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)牌號（例如AISI 200系鋼(gang)）與其所(suo)希望代(dai)替的鉻(ge)鎳奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)［例如18-8（304）等］相比，雖(sui)然(ran)它(ta)們均為具有面心立(li)方結構的奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)，但(dan)在性(xing)能(neng)上二者卻有很大的不同，前者是(shi)一(yi)類雖(sui)然(ran)強(qiang)度(du)高(gao)，但(dan)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)、成型性(xing)和焊后性(xing)能(neng)等均相對較低(di)的一(yi)類不銹鋼(gang)。
自1970年起，以(yi)VOD、AOD爐外(wai)精(jing)煉等為代(dai)表的(de)(de)(de)現代(dai)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)冶金、加工技術的(de)(de)(de)發(fa)展和廣泛(fan)應用，無(wu)鎳(nie)(nie)、低(di)鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)現代(dai)鐵素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和少鎳(nie)(nie)、低(di)鎳(nie)(nie)（1％～4％ Ni）的(de)(de)(de)現代(dai)雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)迅(xun)速發(fa)展對AISI 200系不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)生產和應用形(xing)成了巨大挑戰，而且已(yi)逐漸成為節(jie)(jie)鎳(nie)(nie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)發(fa)展的(de)(de)(de)主流和方向。但(dan)(dan)是由于鉻(ge)(ge)鎳(nie)(nie)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)優良綜(zong)合(he)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)全面(mian)性(xing)(xing)和適用范(fan)圍的(de)(de)(de)廣泛(fan)性(xing)(xing)，目前已(yi)有的(de)(de)(de)各類節(jie)(jie)鎳(nie)(nie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)雖有其性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)特點但(dan)(dan)也有其綜(zong)合(he)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)全面(mian)（局限(xian)）性(xing)(xing)。因此，它們(men)僅能在其特性(xing)(xing)的(de)(de)(de)適用范(fan)圍內代(dai)替(ti)部分(fen)鉻(ge)(ge)鎳(nie)(nie)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，而節(jie)(jie)鎳(nie)(nie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)要全面(mian)，甚至(zhi)全部代(dai)替(ti)鉻(ge)(ge)鎳(nie)(nie)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)則(ze)是不(bu)(bu)(bu)可能的(de)(de)(de)。
近來，由于向鋼(gang)中加入高(gao)(gao)氮(dan)(dan)量的(de)(de)(de)工藝、技術、裝備(bei)的(de)(de)(de)進(jin)步，國內外不僅在大力開(kai)發(fa)高(gao)(gao)氮(dan)(dan)高(gao)(gao)強度和超高(gao)(gao)強度的(de)(de)(de)鉻錳(meng)(meng)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)，而且(qie)對(dui)不加錳(meng)(meng)僅借向鋼(gang)中加入氮(dan)(dan)而開(kai)發(fa)的(de)(de)(de)無(wu)(wu)錳(meng)(meng)、低鎳、高(gao)(gao)氮(dan)(dan)和無(wu)(wu)錳(meng)(meng)、無(wu)(wu)鎳、高(gao)(gao)氮(dan)(dan)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)研究取得(de)了令人注(zhu)目的(de)(de)(de)進(jin)展，引起了國內外日益廣(guang)泛的(de)(de)(de)關(guan)注(zhu)。
