雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)形成的金屬間化合物(wu)主要有σ相(xiang)、x相(xiang)、a相(xiang)、R相(xiang)、Fe3Cr3Mo2Si2相(xiang)和(he)π相(xiang)等,這些相(xiang)都是脆性相(xiang),對鋼(gang)的力(li)學性能(neng)和(he)耐腐蝕性能(neng)都有不(bu)利影響,應盡(jin)量(liang)避免(mian)它們(men)的析出。


 σ相是雙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)(zai)9.4.1節中(zhong)述及(ji)Fe-Cr合金在(zai)(zai)鉻含(han)量(liang)超過15%時,會出現475℃脆性,其(qi)(qi)原因在(zai)(zai)于富鉻的(de)(de)a相(xiang)的(de)(de)析(xi)出。在(zai)(zai)雙相(xiang)不銹鋼(gang)中(zhong)也同樣存在(zai)(zai)這一現象,但它僅發生在(zai)(zai)a相(xiang)內(nei),而α相(xiang)是通(tong)過調幅分解產生的(de)(de),其(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)鉻含(han)量(liang)可在(zai)(zai)61%~83%范(fan)圍(wei)內(nei)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(xiang)(xiang)是在(zai)(zai)00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)(gang)中發現的,是一種(zhong)片狀(zhuang)的金屬間化合物。00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)(gang)經980℃固溶處理后,該(gai)相(xiang)(xiang)的析出(chu)溫度范(fan)圍(wei)為450~750℃,往(wang)(wang)往(wang)(wang)在(zai)(zai)a/γ相(xiang)(xiang)界及α/α晶界、亞(ya)晶界上析出(chu),有時也會以細針狀(zhuang)向晶內(nei)衍生,并(bing)常與(yu)鐵素體晶內(nei)析出(chu)的該(gai)相(xiang)(xiang)共存,600℃為其(qi)析出(chu)峰。該(gai)相(xiang)(xiang)不易長大,其(qi)析出(chu)會引起(qi)鋼(gang)(gang)的脆性。


 π相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)是(shi)一(yi)種氮化物,首先(xian)在22Cr-8Ni-3Mo雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)焊縫(feng)金屬中發現,600℃時(shi)效(xiao)時(shi)在α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)晶內析(xi)(xi)出(chu)π相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),同(tong)時(shi)還(huan)析(xi)(xi)出(chu)R相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。π相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)分(fen)子式為(wei)Fe7Mo13N4,并與α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)保持一(yi)定的(de)位向(xiang)關系。π相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和R相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析(xi)(xi)出(chu)引起鋼的(de)脆性,富(fu)鉬(mu)的(de)π相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和R相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析(xi)(xi)出(chu)還(huan)導致其(qi)鄰近的(de)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)貧鉬(mu),降(jiang)低(di)其(qi)耐點蝕(shi)的(de)性能。


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 雙(shuang)相(xiang)不銹鋼中的(de)(de)組織轉(zhuan)變主(zhu)要發生在鐵素體相(xiang)中,其轉(zhuan)變動(dong)力學可(ke)用TTT曲線(xian)或CCT、CCP曲線(xian)(連續冷卻析出曲線(xian))來闡明這一過程。圖(tu)9.79為022Cr21-Ni7Mo2.5Cu1.5鋼(法國(guo)Uranus 50)的(de)(de)TTT曲線(xian)。圖(tu)9.80為022Cr25Ni7Mo4-WCuN(英(ying)國(guo)Zeron 100)和022Cr25Ni6.5Mo3.5CuN(法國(guo)UR52N+)兩(liang)種超級雙(shuang)相(xiang)鋼的(de)(de)CCT曲線(xian)。可(ke)以看出,較高氮(dan)含(han)量(約0.3%N)的(de)(de)超級不銹鋼。等相(xiang)的(de)(de)析出速率要比(bi)一般雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(含(han)量0.15%N)顯著(zhu)減緩,遠低于20mm鋼板水淬的(de)(de)速率105℃/h,UR52N+鋼水淬鋼板的(de)(de)極限厚度達100mm。


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