雙相不銹鋼是由一定比例的鐵素體相和奧氏體相組成的,因此兼有鐵素體(ti)不銹鋼(gang)和奧氏體不銹鋼(gang)的力學性能的特征:既有比較高的強度,又有良好的韌性。表9.42為三種雙相(xiang)不(bu)銹鋼力學性能和高鉻鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼力學性能對比。

雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)是通過多種途徑得(de)(de)到強化(hua)的(de)(de)。兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)共存可以(yi)(yi)阻止晶(jing)(jing)粒長(chang)大(da),同尺寸鋼(gang)材(cai)的(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)晶(jing)(jing)粒只相(xiang)(xiang)當(dang)于奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)晶(jing)(jing)粒的(de)(de)一半,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)在獲(huo)得(de)(de)細晶(jing)(jing)強化(hua)的(de)(de)同時,韌性也增加,因此應控(kong)制好熱加工工藝以(yi)(yi)獲(huo)得(de)(de)晶(jing)(jing)粒較細的(de)(de)原始組織。鉻(ge)、鎳(nie)、鉬等元素溶(rong)入兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)可以(yi)(yi)固溶(rong)強化(hua),但在兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)強化(hua)程度不(bu)(bu)同。氮(dan)原子(zi)以間隙固溶方式主要集中(zhong)在奧氏體(ti)相中(zhong),其強(qiang)化作用較置換方式明顯(xian)。雙相不銹(xiu)鋼(gang)還可以通(tong)過冷變形(xing)方式得到強(qiang)化。
雙相不銹(xiu)鋼(gang)具有(you)較好的韌性主(zhu)要是奧氏(shi)體(ti)(ti)相的貢獻。奧氏(shi)體(ti)(ti)能抑制鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相中(zhong)已產(chan)生的裂紋繼續擴展。碳(tan)、氮等間隙元素(su)在(zai)(zai)奧氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)的溶解度高(gao)(gao),自(zi)高(gao)(gao)溫冷卻時不易析出碳(tan)氮化(hua)物(wu),可(ke)以(yi)抑制晶(jing)界脆化(hua)。奧氏(shi)體(ti)(ti)可(ke)以(yi)阻止(zhi)高(gao)(gao)溫加熱時鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)晶(jing)粒的長大。由于鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相在(zai)(zai)雙相不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)占(zhan)有(you)50%~65%的比例,鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)所固有(you)的各種脆化(hua)傾向(xiang)也都會在(zai)(zai)雙相不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)反映出來(lai)。
鎳(nie)在雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)是主要(yao)控制相平衡(heng)的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素,鎳(nie)含量(liang)(liang)過(guo)高將使鋼(gang)中(zhong)奧氏體(ti)(ti)含量(liang)(liang)超過(guo)50%,此時鐵素體(ti)(ti)相中(zhong)更多(duo)地(di)富集鉻、鉬等促進出現脆性(xing)的(de)(de)(de)。相轉變的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素,降低鋼(gang)的(de)(de)(de)韌性(xing)。而(er)鎳(nie)含量(liang)(liang)過(guo)低,又會(hui)導(dao)致鐵素體(ti)(ti)含量(liang)(liang)高,同樣(yang)使鋼(gang)的(de)(de)(de)韌性(xing)下降。雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)鎳(nie)含量(liang)(liang)一般控制在4.5%~7.5%。
鉻(ge)在雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中主要起(qi)耐(nai)蝕作(zuo)用,隨鉻(ge)含量的(de)(de)提(ti)高(gao),鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性提(ti)高(gao),但鉻(ge)含量的(de)(de)提(ti)高(gao)能加(jia)速a、σ等脆(cui)(cui)性相的(de)(de)析出,使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)脆(cui)(cui)性增加(jia),韌(ren)脆(cui)(cui)轉變溫(wen)度明顯升高(gao)。在雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中鉻(ge)含量一般控制在18%~28%。
鉬在雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中促進a、σ、x等脆(cui)性相的析(xi)出(chu),并使析(xi)出(chu)溫度上移,加大鋼(gang)的脆(cui)化傾向和缺口敏(min)感(gan)性。鉬的加入量一般不(bu)超過4%。
鎢(wu)在(zai)雙(shuang)相不銹鋼(gang)的作用與鉬相似。鎢(wu)與鉬相比,能延緩脆(cui)性相的析出(chu),降低鋼(gang)的脆(cui)化傾(qing)向,但鎢(wu)含量達(da)4%時,會因(yin)析出(chu)拉(la)弗(fu)斯相導致(zhi)鋼(gang)的脆(cui)化。雙(shuang)相不銹鋼(gang)中的鎢(wu)含量不超過(guo)2%。

