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(shuang)相不銹鋼與通常(chang)的純(chun)鐵(tie)素體鋼和純(chun)奧氏體鋼不同,在(zai)其加(jia)熱和冷卻過程中(zhong),除了(le)a、y兩(liang)相含(han)量的變(bian)化(hua)外,還(huan)會(hui)產生組織(zhi)轉變(bian),出現二次奧氏體γ2。在(zai)常(chang)用的雙(shuang)相不銹鋼中(zhong),隨著成分的變(bian)化(hua)還(huan)會(hui)出現碳化(hua)物(wu)、氮(dan)化(hua)物(wu)及(ji)一些(xie)金屬間化(hua)合(he)物(wu)。
雙相不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng),特別是(shi)耐應力腐蝕破裂的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng),與其主要的(de)(de)(de)(de)相組成(cheng)(cheng)α相和(he)r相的(de)(de)(de)(de)平衡比(bi)例有著密切(qie)的(de)(de)(de)(de)關系,而平衡比(bi)例取決于(yu)鋼的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分和(he)加(jia)熱(re)溫度。雙相不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)相平衡一般是(shi)根(gen)據Schaeffler圖(圖9.13)或以后(hou)的(de)(de)(de)(de)一些改進的(de)(de)(de)(de)組織(zhi)圖確定的(de)(de)(de)(de)。此外,還找出(chu)了一些以化學成(cheng)(cheng)分和(he)固(gu)溶溫度為(wei)依據計算出(chu)奧(ao)氏(shi)體含(han)量的(de)(de)(de)(de)關系式(shi)。
a+γ雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的組(zu)織(zhi)轉變有兩個特點(dian);一是合(he)金元素(su)在鐵(tie)素(su)體中(zhong)的擴散(san)速率遠大于其在奧(ao)氏體中(zhong)的擴散(san)速率,如在700℃附近(jin),鉻在鐵(tie)素(su)體中(zhong)的擴散(san)速率比(bi)在(zai)奧氏體中(zhong)(zhong)約大100倍。二(er)是(shi)(shi)(shi)元(yuan)素(su)(su)在(zai)α、γ兩相(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)配也有(you)很大的(de)(de)(de)(de)差異。α相(xiang)中(zhong)(zhong)富集(ji)(ji)了(le)(le)鐵素(su)(su)體形(xing)成元(yuan)素(su)(su),而γ相(xiang)中(zhong)(zhong)富集(ji)(ji)了(le)(le)奧氏體形(xing)成元(yuan)素(su)(su),元(yuan)素(su)(su)在(zai)兩相(xiang)中(zhong)(zhong)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)比(bi)值稱(cheng)為分(fen)配系(xi)數。元(yuan)素(su)(su)在(zai)兩相(xiang)間的(de)(de)(de)(de)分(fen)配系(xi)數示(shi)于圖9.78,該分(fen)配系(xi)數對在(zai)固(gu)溶狀態(1040~1090℃)的(de)(de)(de)(de)大多數雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼是(shi)(shi)(shi)適用(yong)的(de)(de)(de)(de)。但是(shi)(shi)(shi),分(fen)配系(xi)數不是(shi)(shi)(shi)恒定(ding)的(de)(de)(de)(de),而是(shi)(shi)(shi)隨加熱(re)溫度的(de)(de)(de)(de)變(bian)化而改變(bian)。隨著(zhu)固(gu)溶溫度的(de)(de)(de)(de)升高,元(yuan)素(su)(su)在(zai)兩相(xiang)間的(de)(de)(de)(de)分(fen)配逐(zhu)(zhu)漸趨(qu)于均勻,α相(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉻、鉬、硅含(han)量(liang)(liang)逐(zhu)(zhu)漸降(jiang)低(di),鎳、銅含(han)量(liang)(liang)逐(zhu)(zhu)漸增高。高溫下兩相(xiang)成分(fen)相(xiang)近,說明鋼的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)接(jie)頭(tou)近縫區具有(you)均勻一致的(de)(de)(de)(de)力學性(xing)能和具有(you)較好熱(re)塑性(xing)的(de)(de)(de)(de)原因。與此同時,也必然造成α相(xiang)自身的(de)(de)(de)(de)不穩定(ding),在(zai)時效過程中(zhong)(zhong)易于分(fen)解轉變(bian)。

由(you)于上述(shu)原(yuan)因,組(zu)織轉(zhuan)變往往發生在(zai)(zai)鐵(tie)素體相(xiang)(xiang)中,在(zai)(zai)奧(ao)氏(shi)體相(xiang)(xiang)中則(ze)沒有多少變化(hua),而且在(zai)(zai)鐵(tie)素體相(xiang)(xiang)中的析(xi)出反應要(yao)比(bi)純奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)或純鐵(tie)素體鋼(gang)快得多。

