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


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  雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)是通過多(duo)種途徑得(de)到強化的(de)。兩相(xiang)(xiang)共存可以阻止(zhi)晶(jing)(jing)粒(li)長大,同(tong)尺寸鋼(gang)材的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)晶(jing)(jing)粒(li)只相(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)晶(jing)(jing)粒(li)的(de)一半(ban),雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)在獲(huo)得(de)細(xi)晶(jing)(jing)強化的(de)同(tong)時,韌性也增加,因此應(ying)控制好(hao)熱加工(gong)工(gong)藝(yi)以獲(huo)得(de)晶(jing)(jing)粒(li)較細(xi)的(de)原始組織。鉻、鎳、鉬(mu)等元素溶入兩相(xiang)(xiang)中可以固(gu)溶強化,但在兩相(xiang)(xiang)中的(de)強化程度不同(tong)。氮原子以間隙固溶(rong)方式主要集中(zhong)在(zai)奧氏體(ti)相(xiang)中(zhong),其強(qiang)化(hua)(hua)作用較置(zhi)換方式明顯。雙相(xiang)不銹鋼(gang)還(huan)可以通過冷變形方式得到強(qiang)化(hua)(hua)。


 雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)具有(you)較好的韌性主(zhu)要是(shi)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)的貢獻。奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)能抑(yi)制鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)中已產生的裂紋繼續擴展(zhan)。碳(tan)、氮等間隙(xi)元素(su)在(zai)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)中的溶解度高(gao),自(zi)高(gao)溫(wen)冷卻(que)時(shi)不易析出(chu)碳(tan)氮化物,可以抑(yi)制晶界脆(cui)化。奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)可以阻止高(gao)溫(wen)加熱時(shi)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)晶粒(li)的長大。由于鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)在(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)中占(zhan)有(you)50%~65%的比(bi)例,鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)所固有(you)的各種脆(cui)化傾(qing)向也都(dou)會(hui)在(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)中反映出(chu)來(lai)。


 鎳在雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)是主要控制相(xiang)(xiang)平衡的元素,鎳含量(liang)(liang)過(guo)(guo)(guo)高將使鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)奧氏(shi)體含量(liang)(liang)超過(guo)(guo)(guo)50%,此時(shi)鐵(tie)(tie)素體相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)更(geng)多地富集鉻、鉬等促進出現脆性(xing)的。相(xiang)(xiang)轉變的元素,降低(di)鋼(gang)(gang)的韌(ren)(ren)性(xing)。而鎳含量(liang)(liang)過(guo)(guo)(guo)低(di),又會(hui)導(dao)致(zhi)鐵(tie)(tie)素體含量(liang)(liang)高,同樣使鋼(gang)(gang)的韌(ren)(ren)性(xing)下降。雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的鎳含量(liang)(liang)一(yi)般(ban)控制在4.5%~7.5%。


 鉻在(zai)雙(shuang)相不銹鋼中(zhong)主要起(qi)耐蝕作用(yong),隨鉻含量(liang)的(de)提高,鋼的(de)耐蝕性(xing)提高,但鉻含量(liang)的(de)提高能(neng)加(jia)速a、σ等(deng)脆性(xing)相的(de)析出,使鋼的(de)脆性(xing)增(zeng)加(jia),韌脆轉變溫度明顯升高。在(zai)雙(shuang)相不銹鋼中(zhong)鉻含量(liang)一般控制在(zai)18%~28%。


 鉬在(zai)雙相不(bu)銹鋼中促進a、σ、x等脆性(xing)相的(de)析(xi)出,并使析(xi)出溫(wen)度上(shang)移,加大鋼的(de)脆化傾向和缺口敏感性(xing)。鉬的(de)加入量一般不(bu)超過4%。


鎢在雙相不銹鋼的(de)作用與鉬相似(si)。鎢與鉬相比,能延緩(huan)脆性相的(de)析出,降(jiang)低鋼的(de)脆化傾向,但鎢含量達(da)4%時,會(hui)因析出拉(la)弗斯相導致鋼的(de)脆化。雙相不銹鋼中的(de)鎢含量不超過2%。