在雙相不(bu)銹鋼(gang)中,α相和y相含量的控制十分重要,圖9.77為不同鐵含量的Fe-Cr-Ni合金的變溫截面圖。隨鐵含量的增加,a相區和γ相區的形狀發生變化,a/α+y和α+y/y相界變彎,在高溫時的α相區逐漸縮小。在低溫時σ+y雙相區逐漸擴大。在鐵含量為90%時,由于γ相區的擴大,使高溫鐵素體區與低溫鐵素體區分割開來。鐵含量為70%左右時,由于α+y/y相界發生彎曲,在1000℃時,靠近α+x/y相界附近的純奧氏體鋼將出現某些鐵素體,隨著Cr/Ni比例的調整,便可以獲得α+y雙相不銹鋼,鋼中所含的鉻、鎳總量使這類鋼具有良好的耐蝕性。

α+γ雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與通常的純鐵素體鋼(gang)(gang)和(he)純奧氏體鋼(gang)(gang)不(bu)同,在其加熱和(he)冷卻過程中,除了a、y兩相(xiang)含量的變(bian)(bian)化(hua)外,還(huan)會(hui)(hui)產生組(zu)織轉變(bian)(bian),出現(xian)二(er)次奧氏體γ2。在常用的雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中,隨著成分的變(bian)(bian)化(hua)還(huan)會(hui)(hui)出現(xian)碳化(hua)物、氮化(hua)物及一些金屬間(jian)化(hua)合物。
雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)性能,特別是(shi)耐應(ying)力腐(fu)蝕破裂的(de)(de)性能,與其主要(yao)的(de)(de)相(xiang)(xiang)組成(cheng)α相(xiang)(xiang)和r相(xiang)(xiang)的(de)(de)平衡比例有著密切的(de)(de)關(guan)系,而平衡比例取決于鋼(gang)的(de)(de)成(cheng)分(fen)和加熱溫(wen)度。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)相(xiang)(xiang)平衡一(yi)(yi)般是(shi)根據Schaeffler圖(tu)(tu)(圖(tu)(tu)9.13)或以后的(de)(de)一(yi)(yi)些(xie)(xie)改進的(de)(de)組織圖(tu)(tu)確(que)定(ding)的(de)(de)。此外,還(huan)找出了一(yi)(yi)些(xie)(xie)以化學成(cheng)分(fen)和固溶溫(wen)度為依據計算出奧(ao)氏(shi)體(ti)含(han)量的(de)(de)關(guan)系式。
a+γ雙相不銹鋼中的組織轉變有兩(liang)個(ge)特點;一(yi)是合金元素在鐵素體中的擴散(san)速率(lv)遠大于其(qi)在奧(ao)氏體中的擴散(san)速率(lv),如在700℃附(fu)近,鉻在鐵素體中的擴散(san)速率比在奧氏體(ti)(ti)中約大(da)(da)100倍。二是元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)在α、γ兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)分(fen)配(pei)也有(you)(you)很大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)差異。α相(xiang)(xiang)(xiang)中富集了(le)鐵素(su)體(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)(yuan)(yuan)素(su),而γ相(xiang)(xiang)(xiang)中富集了(le)奧氏體(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)(yuan)(yuan)素(su),元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)在兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中含量(liang)的(de)(de)(de)(de)比值稱為分(fen)配(pei)系數(shu)(shu)。元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)在兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)間的(de)(de)(de)(de)分(fen)配(pei)系數(shu)(shu)示于圖9.78,該分(fen)配(pei)系數(shu)(shu)對在固(gu)溶狀態(1040~1090℃)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)多數(shu)(shu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼是適用的(de)(de)(de)(de)。但(dan)是,分(fen)配(pei)系數(shu)(shu)不(bu)(bu)是恒定(ding)的(de)(de)(de)(de),而是隨加(jia)熱溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)變化(hua)而改變。隨著(zhu)固(gu)溶溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao),元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)在兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)間的(de)(de)(de)(de)分(fen)配(pei)逐漸趨于均(jun)勻,α相(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)鉻、鉬、硅(gui)含量(liang)逐漸降低,鎳(nie)、銅含量(liang)逐漸增高(gao)。高(gao)溫(wen)(wen)下兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)成分(fen)相(xiang)(xiang)(xiang)近,說明鋼的(de)(de)(de)(de)焊接接頭近縫區(qu)具有(you)(you)均(jun)勻一(yi)致(zhi)的(de)(de)(de)(de)力(li)學性能和具有(you)(you)較好熱塑性的(de)(de)(de)(de)原因(yin)。與此同時,也必然造成α相(xiang)(xiang)(xiang)自身的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)穩定(ding),在時效過程(cheng)中易于分(fen)解轉變。

由(you)于上述原因,組織轉變往(wang)(wang)往(wang)(wang)發生在鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)中,在奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)中則沒有多(duo)少變化,而(er)且(qie)在鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)中的(de)析出反應要比純奧氏體(ti)鋼(gang)或純鐵素體(ti)鋼(gang)快得多(duo)。

