據統計,世界鎳產量中每年約有60%用于生產不銹(xiu)鋼。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。
錳和(he)氮(dan)(dan)均(jun)為奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su),特別(bie)是氮(dan)(dan),其(qi)在(zai)鋼中(zhong)形(xing)成(cheng)(cheng)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)能(neng)力約為鎳(nie)的(de)30倍(bei)。錳形(xing)成(cheng)(cheng)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)能(neng)力雖然較弱,僅為鎳(nie)的(de)二分(fen)之一,但錳穩定(ding)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)能(neng)力很強(qiang),而(er)且還能(neng)顯著提高氮(dan)(dan)在(zai)鋼中(zhong)的(de)溶解度,從而(er)可提高氮(dan)(dan)向鋼中(zhong)的(de)加(jia)入量(liang),所以為獲(huo)得(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組織,以錳、氮(dan)(dan)相結合代(dai)鎳(nie)曾(ceng)是最佳匹配,成(cheng)(cheng)為早期(qi)既(ji)能(neng)獲(huo)得(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組織又(you)能(neng)節約鉻(ge)鎳(nie)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不銹鋼中(zhong)鎳(nie)的(de)主(zhu)要合金(jin)化措(cuo)施。
自20世紀30年代起,德、美諸國便開始了以錳、氮代鎳的鉻錳奧氏體(ti)不(bu)銹鋼的研究,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(shi)紀(ji)的(de)進一(yi)(yi)步研究和實踐表明，錳(meng)、氮(dan)復合雖然可以從組織（形成奧氏體(ti)）中代(dai)鎳，但(dan)并不(bu)能從耐蝕(shi)性等(deng)性能上完全代(dai)鎳，加(jia)之錳(meng)對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐蝕(shi)性的(de)有(you)(you)害作(zuo)用。因此一(yi)(yi)般認為(wei)(wei)，已有(you)(you)的(de)以錳(meng)、氮(dan)代(dai)鎳的(de)一(yi)(yi)些鉻錳(meng)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)牌號（例(li)如AISI 200系鋼(gang)(gang)）與(yu)其(qi)所(suo)希望代(dai)替的(de)鉻鎳奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)［例(li)如18-8（304）等(deng)］相(xiang)比，雖然它們均為(wei)(wei)具(ju)有(you)(you)面心立方結構(gou)的(de)奧氏體(ti)組織，但(dan)在性能上二者卻(que)有(you)(you)很大的(de)不(bu)同，前者是(shi)一(yi)(yi)類雖然強度高，但(dan)耐蝕(shi)性、成型(xing)性和焊后(hou)性能等(deng)均相(xiang)對(dui)較低的(de)一(yi)(yi)類不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。
自(zi)1970年(nian)起，以VOD、AOD爐外精煉等為代(dai)(dai)表的(de)(de)現代(dai)(dai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼冶金、加(jia)工技(ji)術的(de)(de)發展(zhan)和(he)(he)廣泛應用(yong)，無鎳(nie)、低鎳(nie)的(de)(de)現代(dai)(dai)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼和(he)(he)少鎳(nie)、低鎳(nie)（1％～4％ Ni）的(de)(de)現代(dai)(dai)雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)迅(xun)速發展(zhan)對AISI 200系(xi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)生產和(he)(he)應用(yong)形成(cheng)了巨(ju)大挑戰，而(er)且已(yi)逐漸成(cheng)為節(jie)鎳(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼發展(zhan)的(de)(de)主(zhu)流和(he)(he)方向。但是(shi)(shi)由(you)于鉻(ge)鎳(nie)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)優良綜(zong)合性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)全面性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)適用(yong)范(fan)圍的(de)(de)廣泛性(xing)(xing)(xing)，目前已(yi)有的(de)(de)各類節(jie)鎳(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼雖(sui)有其(qi)性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)特(te)點但也有其(qi)綜(zong)合性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)不(bu)全面（局(ju)限）性(xing)(xing)(xing)。因此(ci)，它(ta)們(men)僅能在其(qi)特(te)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)適用(yong)范(fan)圍內代(dai)(dai)替部分鉻(ge)鎳(nie)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼，而(er)節(jie)鎳(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼要全面，甚至全部代(dai)(dai)替鉻(ge)鎳(nie)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼則是(shi)(shi)不(bu)可(ke)能的(de)(de)。
近來，由于向鋼(gang)中(zhong)加入(ru)高(gao)(gao)氮(dan)(dan)量(liang)的(de)工(gong)藝、技(ji)術、裝備(bei)的(de)進步，國(guo)(guo)內(nei)外不僅在大力開(kai)發高(gao)(gao)氮(dan)(dan)高(gao)(gao)強(qiang)度(du)和超高(gao)(gao)強(qiang)度(du)的(de)鉻錳奧(ao)氏體不銹鋼(gang)，而(er)且對不加錳僅借向鋼(gang)中(zhong)加入(ru)氮(dan)(dan)而(er)開(kai)發的(de)無(wu)錳、低鎳(nie)、高(gao)(gao)氮(dan)(dan)和無(wu)錳、無(wu)鎳(nie)、高(gao)(gao)氮(dan)(dan)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)的(de)研究取(qu)得了令人注目的(de)進展(zhan)，引起了國(guo)(guo)內(nei)外日益廣泛的(de)關注。
