雙相不銹鋼的性能同α和γ相的平衡比例有很大關系。首先兩相比例在很大程度上取決于鋼的化學成分,并受熱處理加熱溫度等的影響。如根據不銹(xiu)鋼的化學成分能正確估計其相組成,則具有重大意義。簡單的如Fe-Cr-Ni三元相圖,反映不出所有添加元素的綜合影響。首先是舍菲利爾將合金元素分為奧氏體形成元素和鐵素體形成元素兩類,并按照其形成能力的大小折算成相當的鎳量和鉻量。繪制成不銹鋼組織圖(常稱為舍菲利爾圖)。最初是研究合金元素對焊縫組織的影響時確定的,適用于高溫快冷狀態下的Cr-Ni不銹鋼,后來推廣到可變形鋼中,并獲得廣泛應用。其當量計算公式為:

可(ke)以看(kan)出,碳對(dui)形成(cheng)γ相(xiang)的能(neng)力比鎳(nie)強30倍。德蘭(對(dui)18-8型Cr-Ni不銹(xiu)鋼(gang))得(de)出氮(dan)與(yu)碳的鎳(nie)當量(liang)系數相(xiang)同(tong),均為(wei)30。并在計算(suan)鎳(nie)當量(liang)時,應把氮(dan)的作用計算(suan)進去(qu)。圖1-2-2為(wei)鎳(nie)當量(liang)補充氮(dan)后(hou)的舍菲利爾組織圖。雖(sui)不準確,大體能(neng)反映相(xiang)的比例。如對(dui)國(guo)產00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang),按成(cheng)分中限計算(suan)鉻鎳(nie)當量(liang),依次為(wei)23.75和8.45,由(you)圖1-2-2查出α相(xiang)含量(liang)大約(yue)為(wei)55%。
為使(shi)焊接接頭(tou)具有(you)良好性能,應避免(mian)在熔(rong)合線附近(jin)的(de)熱影響區形(xing)成單一的(de)鐵素體組織,其鉻(ge)(ge)鎳(nie)當量應滿足如下(xia)關系(xi)式:[鉻(ge)(ge)當量]-[鎳(nie)當量+11.59]<7
此外;還(huan)有許多(duo)研究(jiu)者從事(shi)這(zhe)方面的(de)工作,確(que)定了(le)各種元(yuan)素對不銹(xiu)鋼組織的(de)影響(xiang),使得計算(suan)公式(shi)更符(fu)合實際情況。如蘇(su)聯波塔克(ke)等提出的(de)可變形不銹(xiu)鋼組織圖(tu);肖紀(ji)美等對Cr-Mn-N不銹(xiu)鋼方面所(suo)進行的(de)大量(liang)工作等。

