铬锰不锈钢的特点及用途

截止到目前，铬-锰不锈钢的开发历史已超过60年。如今，该系列的不锈钢产品已广泛用于许多领域。

早在上世纪40年代，德国就已使用含有15%铬和12%锰的不锈钢。这一等级的不锈钢可用于日用品行业、啤酒业以及一般家庭用品。在40年代后期，美国阿·路德拉姆公司开发了几种铬-锰-镍合金钢，可以替代302和304不锈钢。在50年代，基于美国政府对某些用途的不锈钢中最大镍含量为1%的限制，阿·路德拉姆公司开发了另一等级、具有表1成分、称之为IA201的不锈钢。

表1  IA201不锈钢成分
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上述不锈钢的力学性能与AISI 301不锈钢类似，其通过弯曲、成形和焊接而进行组装的能力与301类似。由于201和202不锈钢的屈服强度要比经常要进行深冲加工的300系不锈钢高30%~40%，因此其使用受到很多限制。为此，对200系不锈钢进行了降低强度的开发工作。

上世纪70年代初，印度通过提高锰含量（10%~14%），开发出相比AISI 201和AISI 202更软的新201不锈钢。新201不锈钢被印度标准局命名为201A，该品种含有16%的铬、4%镍和0.1%的氮。在印度缺少AOD炉的情况下，201A是通过低碳锰铁的很少量的氮化电解锰生产出来的。

由于增加铜可以提高不锈钢的堆垛层错能，从而降低其加工硬化率，因此开发出低镍和无镍含铜的不锈钢。在80年代后，这种不锈钢已成为非常普通的一种不锈钢，可进行深冲加工。在过去和现在，日本新日铁公司、美国卡彭特技术公司、欧洲的阿塞洛公司、印度的京德勒公司、中国台湾的烨联公司、日本的日新公司和川崎公司都生产过这种不锈钢。

此外，还开发出其它几种类似的不锈钢，以替代300系不锈钢。例如，可以节省5个百分点镍的216不锈钢。216不锈钢的退火强度的提高，使216不锈钢的工作温度提高，工作寿命延长。理所当然的，在某些条件下可以大幅度降低钢材重量和节约成本。

同样的是相对应303不锈钢，开发出203EZ不锈钢，它是含铬-锰-镍-铜不锈钢，氮含量较低，可用于无需机加工的领域。

力学性能与300系不锈钢类似、但有些特殊性能的几种不锈钢已经开发出来，如低碳的201L和201LN以及含硅改进磨损的不锈钢。此外，有较高铬含量、用于加工行业和其他用途的，有较高耐腐蚀性的高铬含量铬-锰双相不锈钢也已开发出来。

因此，许多国家、国际组织以及公司都有铬-锰系不锈钢标准（见表2）。

表2  各国、国际组织和钢铁公司铬-锰系不锈钢标准
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200系不锈钢有良好的延展性，甚至在80%的冷加工后，含铜2%和201不锈钢比304不锈钢仍有很好的延展性。200系和300系不锈钢的深冲性能相类似，但要明显优于400系不锈钢。铬锰不锈钢的比重要低于300系不锈钢，但高于400系不锈钢。相比300系不锈钢较低的比重，1t铬锰不锈钢可以制造更多的部件。

较好的耐磨性和耐蚀性

200系锈钢的耐磨性一般来说要优于300系和400系。200系不锈钢优良的耐磨性可以通过UNS S20400（NITORNIC 30）和UNS S30400比较出来。

优良的耐蚀性

200系和300系不锈钢优良的耐蚀性主要取决于铬含量，219含有20%铬，耐蚀性优于含有18%铬的304。

铬锰镍不锈钢的耐晶间腐蚀性与铬镍不锈钢相类似。降低碳含量可以防止晶间腐蚀，但仅是在有较短的敏化时间情况下。

204L和304L耐蚀性相当

研究人员发现，204L与304L相当，216L与316L相当。锰和钼相结合对铬-镍不锈钢和铬-镍-锰不锈钢在20℃硫酸的环境中表现出的特征类似，即使在50℃的硫酸中也是一样。

镍-锰不锈钢的应用

201不锈钢：不锈钢在结构件上的应用要求有较高的强度，外加高的韧性，如用于轨道运输车车体、厨房用具、家用和餐馆设备等。

至于建筑应用，可应用于如门窗，软管夹，活塞胀圈，洗衣机蓝，耐热衬垫、气囊容器，汽车饰件，混凝土加强筋等。

KTN H400：轨道运输车。

202：汽车装饰件，食品处理设备，烤箱，厨房设备，弹簧，建筑物和天线等。

201L（201L就是低碳的201）：在焊接后保持很好的耐晶间腐蚀性，其用途包括运输车结构件、车顶、汽车侧板和车门框等。

Nitronic 30/AL 30：用于需要提高耐蚀性的结构件。

201LN：用于低于零度的焊接槽，最低工作温度可低至-196℃。其碳含量被限制在0.03%，以使在焊接过程中的敏感最小。一般用途包括液化气体储存罐和移动式气体储存罐。

204Cu：用于将食品送入烤箱的传送带中的钢丝，用于煤处理的金属网和烟草加工设备。

K1，K4，RM304N：用于装饰管，厨房设备，家用物品等。

216：过去是由阿·路德拉姆公司生产，主要用于加工设备、热转换器的管材、热转换器中的焊接薄板、冷凝器和污水过滤器。

219：主要用于航空液压系统管线、热转换器管、污染控制设备和粒子加速器管。

240/AL33/Nitronic 33：用于天线、线缆、工业筛网、弹簧、钢丝，也用于混凝土中。此类不锈钢具有较高的强度，同时有低的磁导率。

目前，在发展中国家主要使用含铜的J1、J4、K1、K4等较软可以冲压的铬-锰不锈钢。此外，还有一些铬-锰不锈钢用于相应用途。

从技术发展前景看，铬-锰不锈钢可以在众多应用方面替代301、302、304、304L、316和316L不锈钢。需要提出的是，铬-锰不锈钢已在很多领域得到应用，然而考虑到这些铬-锰不锈钢的优良性质，但总使用量较低，说明其还有很大发展潜力。总之，经过多年的开发与应用，铬-锰不锈钢展现了很多的特点：

1、铬-锰不锈钢展现出强度、延展性、韧性、成形性、焊接性、耐磨损和耐腐蚀性好的综合性能。

2、整体上说，铬-锰不锈钢的屈服强度比300系和400不锈钢高30%~40%，延展性与300系不锈钢相当，大大高于400系不锈钢。

3、在耐磨损、耐冲蚀性等方面，铬-锰不锈钢要优于300系和400系不锈钢。

4、204Cu具有良好的耐缝隙和麻点腐蚀能力及耐应力腐蚀能力，可与304媲美。

5、铬和碳含量与304相当时，铬-锰不锈钢的耐腐蚀性也与300系列接近，印度京德勒不锈钢公司的J204耐蚀性就与304类似。

6、与300系和400系不锈钢一样，铬-锰系不锈钢也有碳含量较低的品种，因此耐晶间腐蚀能力也较强。铬-锰系不锈钢也有铬、钼含量较高的品种，其耐腐蚀和抗氧化的能力很强。现有的铬-锰不锈钢的在很多用途中可以替代301、302、304L和316L。

7、尽管存在敏化问题，但在给定碳含量的情况下，铬-锰不锈钢几乎与300系和400系不锈钢相同。

8、铬-锰不锈钢的比重比300系不锈钢低1%~3%，但比400系高2%。因此，在重要给定的情况下，在厚度相同时，铬-锰不锈钢要大于300系不锈钢。

9、铬-锰不锈钢展现出具有非常高的强度，同时又较低的磁导率的综合性能，因此可以广泛用于许多仪器中。

10、铬-锰不锈钢展现出与300系不锈钢相同的焊接性能，而且要优于400系不锈钢。

尽管铬-锰不锈钢在许多性能方面与300和400系不锈钢相类似或更好，在许多用途中可以替代300和400系不锈钢，但在性能和应用扩展方面仍有许多限制。今后铬-锰不锈钢开发的重点是开发出性能与300系不锈钢中的超级奥氏体不锈钢和超级双相不锈钢相当的新品种。