鎳是形成和穩(wěn)定奧氏體的主要元素，但屬于較為稀缺和昂貴的金屬。為此發(fā)展了以錳、氮代鎳的不銹鋼。早在20年代末已開(kāi)始了Fe-Cr-Mn系不銹鋼的研究。30年代鉻錳奧氏體不銹鋼已經(jīng)出現(xiàn)，40年代開(kāi)始小量生產(chǎn)。50年代一些國(guó)家（包括我國(guó)在內(nèi)）開(kāi)展了大量研究工作，美國(guó)的Cr-Mn-Ni-N系奧氏體不銹鋼于1955年列入標(biāo)準(zhǔn)（AISI 201,202）并推廣應(yīng)用。我國(guó)于1956年開(kāi)始仿制。有關(guān)鉻錳奧氏體和雙相不銹鋼種部分情況已于雙相鋼中作了簡(jiǎn)介，1959年開(kāi)始列入標(biāo)準(zhǔn)（YB10-59）。

  鉻錳奧氏體不銹鋼，也稱為節(jié)鎳奧氏體不銹鋼。可分為無(wú)鎳和部分代鎳兩類(lèi)。其奧氏體的形成和穩(wěn)定化，主要依靠錳和氮來(lái)代替鎳。

1. Cr-Mn和Cr-Mn-N系奧氏體不銹鋼

  在大于15％Cr的鉻錳鋼中，不能只用增加錳量的辦法來(lái)獲得單相（純）的奧氏體組織。并且錳使σ相區(qū)的邊界向含鉻量較低的方向移動(dòng)，會(huì)引起脆性，其形成過(guò)程比鉻鎳鋼快得多。為了獲得室溫下純奧氏體組織，只有在鉻含量小于14～15％時(shí)，經(jīng)過(guò)1100～1150℃固溶水淬后才能實(shí)現(xiàn)。

  在Cr-Mn鋼的基礎(chǔ)上，加入0.25％以下的氮，即無(wú)鎳Cr-Mn-N鋼，也不能在鉻含量高于15％時(shí)獲得純奧氏體組織。除非將氮含量提高至0.35～0.45％以上，這往往在鑄錠中產(chǎn)生嚴(yán)重氣泡。（一般普通18-8不銹鋼的正常氮含量為0.03～0.06％，如在氬氧精煉時(shí)用部分氮代替氬氣，則可達(dá)0.06～0.09％N）。

 肖紀(jì)美等研究確定，在5～14％Mn的Cr-Mn-N鋼中，為在1150℃固溶處理溫度下獲得單相奧氏體組織所需要的C＋N的最小含量與鋼中鉻含量的關(guān)系式為

    C+N=0.078(Cr-12.5)

   式中 C、N和Cr均表示相應(yīng)元素在鋼中的含量，％；

2. Cr-Mn-Ni和Cr-Mn-Ni-N系奧氏體不銹鋼

  當(dāng)鉻含量高于15％時(shí)，在Cr-Mn-N的基礎(chǔ)上，加入少量鎳，便可獲得純奧氏體組織（見(jiàn)圖1-2-7）。

  可以看出，通常作為奧氏體形成元素的錳，當(dāng)鉻含量大于15％時(shí)，形成奧氏體的主要元素是氮和鎳，而錳的作用是增加氮在鋼中的溶解度和穩(wěn)定奧氏體（35］。

  此類(lèi)鋼為純（單相）奧氏體組織時(shí)，無(wú)磁性。它具有較高的屈服強(qiáng)度和良好的深沖性能。添加銅可改善其冷變形性能。鉻錳奧氏體不銹鋼的耐蝕性主要取決于鉻含量。即使含17～18％Cr的鋼，在化學(xué)介質(zhì)中一般仍不如18-8鉻鎳鋼。但某些含鉬鋼在醋酸等有機(jī)酸或尿素介質(zhì)中具有較好的耐蝕性能。鉻錳奧氏體不銹鋼的主要缺點(diǎn)是存在敏化態(tài)晶間腐蝕。因熱處理不當(dāng)或經(jīng)焊接后，在某些介質(zhì)中會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。因此，其推廣應(yīng)用受到一定的限制。采用超低碳，可以改善耐晶間腐蝕性能。鉻錳雙相不銹鋼比其奧氏體型鋼的耐晶間腐蝕性能優(yōu)良，但加工等生產(chǎn)工藝?yán)щy。比較成熟，應(yīng)用廣泛的典型鉻錳奧氏體不銹鋼是GB1Cr18Mn8Ni5N（相當(dāng)美國(guó)AISI202）鋼。