022Cr21Mn5Ni2N不锈钢21CN-22Mn-5也被称为S22152牌号
材料介绍
21CN-22Mn-5是一种氮合金化的奥氏体不锈钢，其正式的贸易名称为NT60，有时也被称作21CN-22Mn-5。它由Allegheny Ludlum（现在的ATI Allegheny Ludlum）开发，旨在提供比传统300系列不锈钢更好的耐腐蚀性能，同时保持奥氏体不锈钢的良好成形和焊接性能。
2. 化学成分
21CN-22Mn-5的化学成分是其性能的关键。根据搜索结果，
· 碳(C)：≤0.07%
· 铬(Cr)：21.0-23.0%
· 镍(Ni)：19.0-21.0%
· 钼(Mo)：4.5-5.5%
· 氮(N)：0.20-0.40%
· 锰(Mn)：≤1.0%
· 硅(Si)：≤0.50%
· 磷(P)：≤0.04%
· 硫(S)：≤0.01%
氮的添加有助于提高强度和耐腐蚀性，同时减少晶间腐蚀的倾向。
3. 材料优点
21CN-22Mn-5材料的优点包括：
优异的耐腐蚀性
21CN-22Mn-5的高铬、镍和钼含量提供了很好的耐点蚀和缝隙腐蚀能力，特别是在氯化物环境中。
良好的成形性能
由于其奥氏体结构，21CN-22Mn-5具有出色的成形性能，适合用于制造复杂的零件。
优秀的焊接性能
21CN-22Mn-5焊接后仍保持良好的耐腐蚀性，且不易产生热影响区裂纹。
高强度
氮的合金化作用提高了21CN-22Mn-5的强度，同时保持了良好的韧性。
无需进行稳定化退火
由于氮的添加，21CN-22Mn-5不像其他奥氏体不锈钢那样需要进行稳定化退火来防止长时间的高温暴露后出现晶间腐蚀。
4. 应用领域
21CN-22Mn-5的应用领域包括：
· 化工行业：用于制造承受高腐蚀性化学品的容器和管道。
· 造纸工业：用于生产纸浆和造纸设备的部件，如漂白设备。
· 食品加工：用于食品加工设备，因其良好的耐腐蚀性和成形性能。
· 海洋应用：用于海洋环境中的设备和结构，如海水淡化系统。
5. 加工和热处理
21CN-22Mn-5的加工和热处理相对简单：
· 热处理：通常不需要复杂的热处理，但由于氮的添加，可以进行固溶退火以优化性能。
· 机械加工：21CN-22Mn-5的机械加工性能与常规奥氏体不锈钢相似，但由硬度较高，可能需要使用更锋利的工具或降低切削速度。
21CN-22Mn-5 的性能特点
（一）出色的机械性能
21CN-22Mn-5 具有机械性能。在圆棒状态下，其屈服强度不低于 345 MPa，抗拉强度不低于 655 MPa，远高于常规的 304 和 316 不锈钢。同时，它具备较高的硬度，这使得 21CN-22Mn-5具有良好的抗刮擦和磨损性能。例如，在一些需要承受高强度负载的场合，如航空航天领域的飞行器零部件制造中，21CN-22Mn-5 的高强度能够确保零部件在下依然保持稳定的性能。
（二）耐腐蚀性能
21CN-22Mn-5 耐腐蚀。它优于大多数 304 型不锈钢，在氯化物环境下的抗点蚀能力更是优于 316 型不锈钢。其化学成分中的铬、镍、钼等元素共同作用，在钢材表面形成了一层致密的保护膜，有效阻止了腐蚀性介质与钢材的接触。据统计，在一些海洋工程应用中，使用 21CN-22Mn-5制造的海上钻井设备、海洋平台等，能够在海水环境下长期使用而没有腐蚀的风险，大大降低了设备的维护成本。
（三）良好的耐磨性
21CN-22Mn-5 因硅和锰含量的增加，具有出色的耐磨性。与许多其他材料相比，添加硅和锰提供了的耐磨性、抗磨损性和抗微振性，使其更适用于反复移动 / 滑动或频繁组装 / 拆卸的应用。例如，在化工和石化行业中，21CN-22Mn-5被用于制造高压泵和离心泵的叶轮、轴套和轴承等部件，能够在高磨损环境下长时间稳定运行。
（四）优异的高温性能
21CN-22Mn-5 在高达 1000°C 的温度下仍能保持良好的机械属性，同时具有良好的耐氧化性。这一特性使得它在高温环境下的应用非常广泛。比如在电力行业中，一些电力传动系统中的设备需要长时间在高温环境下运转，21CN-22Mn-5 的高温性能能够满足这些设备对材料的要求，确保设备的稳定运行和更长的使用寿命。
三、21CN-22Mn-5 的化学成分
21CN-22Mn-5 主要由多种元素构成，这些元素共同赋予了它的性能。其中铬的含量为 17.0~18.0%，铬元素在钢材中起到了至关重要的作用，它能在钢材表面形成一层致密的氧化膜，有效提高钢材的耐腐蚀性能，使其能够抵抗腐蚀性气体、化学品和海水等腐蚀介质的侵蚀。
镍的含量为 8.0~9.0%，镍元素可以增强钢材的韧性和延展性，同时也有助于提高钢材的耐腐蚀性能。
锰的含量为 7.0~9.0%，锰元素能够提高钢材的强度和硬度，同时还具有一定的抗氧化性能，有助于提高钢材的耐磨性。
氮的含量为 0.08~0.18%，氮元素的加入可以显著提高钢材的强度和硬度，同时还能改善钢材的耐腐蚀性能。
此外，21CN-22Mn-5 中还含有硅、磷、硫、铁等元素。硅的含量为 1.0%，硅元素可以提高钢材的耐热性能，同时也能改善钢材的导电性能和导热性能。磷的含量为 0.040%，硫的含量为 0.030%，严格控制磷和硫的含量可以提高钢材的质量和性能。铁作为余量元素，与其他元素共同构成了 21CN-22Mn-5 这种高性能的不锈钢材料。
总之，21CN-22Mn-5 的化学成分经过精心调配，各元素相互作用，共同赋予了它优异的耐腐蚀性能、耐磨性能、机械性能和高温性能等，使其在众多领域中得到了广泛的应用。
