在雙相不銹鋼中,α相和y相含量的控制十分重要,圖9.77為不同鐵含量的Fe-Cr-Ni合金的變溫截面圖。隨鐵含量的增加,a相區和γ相區的形狀發生變化,a/α+y和α+y/y相界變彎,在高溫時的α相區逐漸縮小。在低溫時σ+y雙相區逐漸擴大。在鐵含量為90%時,由于γ相區的擴大,使高溫鐵素體區與低溫鐵素體區分割開來。鐵含量為70%左右時,由于α+y/y相界發生彎曲,在1000℃時,靠近α+x/y相界附近的純奧氏體鋼將出現某些鐵素體,隨著Cr/Ni比例的調整,便可以獲得α+y雙相不銹鋼,鋼中所含的鉻、鎳總量使這類鋼具有良好的耐蝕性。

α+γ雙相(xiang)不銹鋼與通常的純(chun)鐵(tie)素體鋼和純(chun)奧氏(shi)體鋼不同,在其加熱和冷(leng)卻過程中,除了a、y兩相(xiang)含量的變(bian)化(hua)(hua)外,還會(hui)產生組織(zhi)轉(zhuan)變(bian),出(chu)現二次(ci)奧氏(shi)體γ2。在常用的雙相(xiang)不銹鋼中,隨(sui)著(zhu)成分的變(bian)化(hua)(hua)還會(hui)出(chu)現碳(tan)化(hua)(hua)物、氮化(hua)(hua)物及一(yi)些金(jin)屬間化(hua)(hua)合物。
雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)性能(neng),特別(bie)是耐應(ying)力腐蝕破裂的(de)(de)(de)性能(neng),與其主(zhu)要的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)組(zu)成(cheng)(cheng)α相(xiang)(xiang)和(he)r相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)平衡比(bi)例(li)有著(zhu)密切(qie)的(de)(de)(de)關系,而平衡比(bi)例(li)取決于鋼(gang)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)和(he)加熱溫度。雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)平衡一(yi)般(ban)是根(gen)據Schaeffler圖(圖9.13)或以后的(de)(de)(de)一(yi)些(xie)改進的(de)(de)(de)組(zu)織圖確定的(de)(de)(de)。此外(wai),還找出(chu)(chu)了一(yi)些(xie)以化學成(cheng)(cheng)分(fen)和(he)固溶溫度為依據計(ji)算出(chu)(chu)奧氏體含量的(de)(de)(de)關系式。
a+γ雙(shuang)相不銹(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)組織轉變有(you)兩個特點;一是合(he)金元(yuan)素(su)在(zai)鐵素(su)體中(zhong)的(de)(de)擴(kuo)散(san)速率(lv)遠大于(yu)其在(zai)奧氏體中(zhong)的(de)(de)擴(kuo)散(san)速率(lv),如在(zai)700℃附近,鉻在(zai)鐵素(su)體中(zhong)的(de)(de)擴(kuo)散(san)速率比在(zai)(zai)(zai)奧氏(shi)體(ti)中(zhong)約大100倍。二是(shi)(shi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)在(zai)(zai)(zai)α、γ兩(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)分(fen)配(pei)也(ye)(ye)有很大的(de)差異(yi)。α相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)富集(ji)了(le)鐵素(su)(su)體(ti)形成元(yuan)(yuan)素(su)(su),而(er)γ相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)富集(ji)了(le)奧氏(shi)體(ti)形成元(yuan)(yuan)素(su)(su),元(yuan)(yuan)素(su)(su)在(zai)(zai)(zai)兩(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)含(han)量的(de)比值(zhi)稱為分(fen)配(pei)系(xi)(xi)數(shu)(shu)。元(yuan)(yuan)素(su)(su)在(zai)(zai)(zai)兩(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)間的(de)分(fen)配(pei)系(xi)(xi)數(shu)(shu)示于(yu)(yu)圖9.78,該分(fen)配(pei)系(xi)(xi)數(shu)(shu)對在(zai)(zai)(zai)固溶狀態(1040~1090℃)的(de)大多(duo)數(shu)(shu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼是(shi)(shi)適用的(de)。但是(shi)(shi),分(fen)配(pei)系(xi)(xi)數(shu)(shu)不是(shi)(shi)恒定(ding)的(de),而(er)是(shi)(shi)隨(sui)加熱溫(wen)(wen)度的(de)變(bian)化而(er)改(gai)變(bian)。隨(sui)著固溶溫(wen)(wen)度的(de)升高,元(yuan)(yuan)素(su)(su)在(zai)(zai)(zai)兩(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)間的(de)分(fen)配(pei)逐(zhu)漸趨于(yu)(yu)均(jun)勻,α相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)鉻、鉬(mu)、硅含(han)量逐(zhu)漸降(jiang)低,鎳、銅含(han)量逐(zhu)漸增高。高溫(wen)(wen)下兩(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)成分(fen)相(xiang)(xiang)(xiang)近,說明(ming)鋼的(de)焊接接頭近縫區具有均(jun)勻一致的(de)力學性(xing)能和(he)具有較(jiao)好(hao)熱塑性(xing)的(de)原(yuan)因(yin)。與(yu)此同時,也(ye)(ye)必然造成α相(xiang)(xiang)(xiang)自身的(de)不穩定(ding),在(zai)(zai)(zai)時效過程中(zhong)易于(yu)(yu)分(fen)解(jie)轉變(bian)。

由于上述原因(yin),組織轉變(bian)往往發(fa)生(sheng)在鐵(tie)素體相(xiang)中(zhong),在奧(ao)氏(shi)體相(xiang)中(zhong)則沒有多少變(bian)化(hua),而且在鐵(tie)素體相(xiang)中(zhong)的析出反應要比純奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)或純鐵(tie)素體鋼(gang)快得多。

