200系奥氏体不锈钢概况

200系奥氏体不锈钢，即铬锰系或者铬锰氮系不锈钢，是在300系不锈钢的基础上，加入氮和锰代替镍的一种奥氏体不锈钢。其发展历史可以追溯到上世纪30年代以来，镍资源严重稀缺，价格昂贵，国内外很多研究学者开展了用其他元素代替镍的研究，然而一开始氮并未被认可。一般认为氮在钢中会使其变脆，向钢中加氮难度也较大，很难进行氮合金化。1912年，Andrew最先研究了氮在钢中的作用，证实了氮可以提高钢的力学性能、奥氏体稳定性等[8]。1926年，Adcock做了进一步研究，证实了氮加入铁铬合金中可以提高其强度[9]。1942年，Uhlig研究了氮对钢耐蚀性能的影响，证实氮会提高钢的耐蚀性能[10]。镍资源的短缺、市场需要使得人们开始重视氮对合金钢的重大意义。

氮和锰的复合使用使得氮的溶解度有了极大的提高，锰和氮代替镍研制了铬锰系不锈钢，即200系不锈钢。直到90年代有研究证明，Cr和Mo的使用也可以提高氮的溶解度。这类钢强度更大，耐蚀性能优于304不锈钢。如今，印度是200系不锈钢的最大生产国，锰和氮代替镍作为奥氏体化元素，保证了这类钢的基体为奥氏体。Hsaio和Dulis[11]指出，通过氮的固溶强化作用，N和Mn提高了奥氏体不锈钢的强度和硬度。但是锰作为一种变价金属元素，形成的氧化物种类较多，加快了氧在金属内部的传输，降低了奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能，这就导致了200系不锈钢的耐腐蚀性能较差，只能在干燥或者较弱的腐蚀环境下使用。很多研究都表明氮能够提高钢的耐腐蚀性能，但是对奥氏体不锈钢耐蚀性能的影响机理并不十分明确。因此，关于氮在200系奥氏体不锈钢中，对其组织结构和耐腐蚀性能的影响规律有待研究。