雙相(xiang)(xiang)不銹鋼中形成的(de)(de)金屬間化(hua)合物主要有(you)σ相(xiang)(xiang)、x相(xiang)(xiang)、a相(xiang)(xiang)、R相(xiang)(xiang)、Fe3Cr3Mo2Si2相(xiang)(xiang)和π相(xiang)(xiang)等,這些相(xiang)(xiang)都是脆性(xing)(xing)相(xiang)(xiang),對(dui)鋼的(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能和耐腐蝕性(xing)(xing)能都有(you)不利影響,應盡量避免它(ta)們的(de)(de)析(xi)出。


 σ相是雙(shuang)相不銹鋼中危害性最大的一種析出相,它硬而脆,可顯著降低鋼的塑性和韌性;它又富鉻,在其周圍出現貧鉻區,以及它自身的溶解而降低鋼的耐蝕性。與高鉻鐵素體不銹鋼不同,在雙相不銹鋼中由于鉬和鎳的存在,特別是鉬,擴大了σ相的形成溫度并縮短了形成時間。相可能在高于950℃時存在并可在數分鐘內析出。為避免。相的析出,雙相不銹鋼,特別是高鉻鉬的超級雙相不銹鋼,在固溶處理后要求快冷。


022Cr25Ni7Mo4N超級雙相不銹鋼的研究表明,在1060℃固溶處理和850℃×10min時效后,。相優先在α/α/y的交點處形核,然后沿a/α晶界長大,在最后階段也可沿α/γ相界析出。σ相還可以通過鐵素體以共析分解的方式(α→σ+Y2)形成。


 x相在雙相不銹鋼中一般在700~900℃范圍內首先沿α/α晶界及a/y相界析出,析出量比。相少得多。與。相相比,它在較低的溫度和較窄的溫度范圍存在。X相也同樣對鋼的塑韌性和耐蝕性能有不良影響。x相常與。相共存,但所占比例較少。對022Cr19Ni5Mo3Si2N鋼的研究表明,經1100℃×1h水淬后,在750~950℃溫度范圍內發生α→y2+σ(x)轉變,σ和x相富集鉻、鉬等元素。轉變過程中短時間時效時,x相為主相,而二者的含量隨時效時間的延長而增加,但一定時間時效后x相含量遞減而。相遞增,。相逐漸成主相。據此,可將x相視為σ相的亞穩相。


 在(zai)9.4.1節中述(shu)及Fe-Cr合金(jin)在(zai)鉻(ge)含(han)量超過15%時,會出(chu)現(xian)475℃脆(cui)性,其原因在(zai)于富(fu)鉻(ge)的a相(xiang)(xiang)的析出(chu)。在(zai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)中也同樣(yang)存在(zai)這一現(xian)象(xiang),但它僅發生在(zai)a相(xiang)(xiang)內,而(er)α相(xiang)(xiang)是通(tong)過調幅分解產生的,其中的鉻(ge)含(han)量可在(zai)61%~83%范圍內波動。


 最早在某些雙相不銹鋼中觀察到的R相,是一種高鉬的金屬間化合物,分子式為Fe2Mo。以后在00Cr18Ni5Mo3Si2鋼中也發現了這種相,分子式為Fe2.4Cr1.3Mo-Si,其析出溫度范圍為550~750℃,在550℃×10h時效后,在金屬薄膜中可觀察到尺寸為長50nm、寬15nm、厚小于5nm的小片狀沉淀相,析出于鐵素體晶內,50h后長大成不規則的顆粒,650℃為其析出峰,此時的析出量最多。R相也是一個脆性相,對鋼的韌性和耐點蝕性能都是有害的。


 Fe3Cr3Mo2Si2相是在00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)中發現的(de)(de),是一種片狀的(de)(de)金屬間化合(he)物(wu)。00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)經(jing)980℃固溶處理后,該(gai)相的(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)溫度(du)范圍為450~750℃,往(wang)往(wang)在a/γ相界(jie)及α/α晶(jing)(jing)界(jie)、亞晶(jing)(jing)界(jie)上析(xi)出(chu)(chu),有(you)時也會(hui)以(yi)細針(zhen)狀向晶(jing)(jing)內(nei)衍生,并常與(yu)鐵素(su)體晶(jing)(jing)內(nei)析(xi)出(chu)(chu)的(de)(de)該(gai)相共存,600℃為其(qi)析(xi)出(chu)(chu)峰。該(gai)相不易(yi)長大(da),其(qi)析(xi)出(chu)(chu)會(hui)引起鋼(gang)的(de)(de)脆性。


 π相(xiang)是一種氮(dan)化物,首先在22Cr-8Ni-3Mo雙相(xiang)不銹鋼的(de)(de)焊(han)縫金(jin)屬中發(fa)現,600℃時(shi)效時(shi)在α相(xiang)晶內析(xi)(xi)出(chu)π相(xiang),同時(shi)還析(xi)(xi)出(chu)R相(xiang)。π相(xiang)的(de)(de)分子(zi)式為Fe7Mo13N4,并(bing)與α相(xiang)保持一定的(de)(de)位(wei)向關系。π相(xiang)和R相(xiang)的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)引起(qi)鋼的(de)(de)脆性,富鉬(mu)的(de)(de)π相(xiang)和R相(xiang)的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)還導致其(qi)鄰近的(de)(de)α相(xiang)貧鉬(mu),降低其(qi)耐點蝕的(de)(de)性能。


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 雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)組織轉變主要發生(sheng)在(zai)鐵素體相中,其轉變動力(li)學可(ke)用TTT曲(qu)線(xian)(xian)或CCT、CCP曲(qu)線(xian)(xian)(連續(xu)冷卻析(xi)出曲(qu)線(xian)(xian))來闡明這一過程(cheng)。圖(tu)9.79為(wei)022Cr21-Ni7Mo2.5Cu1.5鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(法國Uranus 50)的(de)(de)TTT曲(qu)線(xian)(xian)。圖(tu)9.80為(wei)022Cr25Ni7Mo4-WCuN(英國Zeron 100)和(he)022Cr25Ni6.5Mo3.5CuN(法國UR52N+)兩種超級雙相鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)CCT曲(qu)線(xian)(xian)。可(ke)以看出,較高(gao)氮含量(liang)(約0.3%N)的(de)(de)超級不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。等相的(de)(de)析(xi)出速率要比一般(ban)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(含量(liang)0.15%N)顯(xian)著減緩,遠低于20mm鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)水淬(cui)的(de)(de)速率105℃/h,UR52N+鋼(gang)(gang)(gang)(gang)水淬(cui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)的(de)(de)極限厚度達100mm。


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