在雙相不銹鋼(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。


77.jpg


  α+γ雙相不銹鋼(gang)(gang)與通常(chang)的(de)純鐵素(su)體鋼(gang)(gang)和純奧氏(shi)體鋼(gang)(gang)不同,在(zai)其加(jia)熱和冷(leng)卻過程(cheng)中,除了a、y兩相含(han)量的(de)變化(hua)外,還會產生(sheng)組織轉變,出現二(er)次奧氏(shi)體γ2。在(zai)常(chang)用的(de)雙相不銹鋼(gang)(gang)中,隨著成分(fen)的(de)變化(hua)還會出現碳化(hua)物、氮化(hua)物及(ji)一些金(jin)屬(shu)間化(hua)合物。


  雙相(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)性能,特別(bie)是(shi)(shi)耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕破(po)裂的(de)(de)(de)性能,與其主(zhu)要的(de)(de)(de)相(xiang)組(zu)成(cheng)α相(xiang)和r相(xiang)的(de)(de)(de)平衡比例(li)有(you)著密(mi)切的(de)(de)(de)關(guan)系,而平衡比例(li)取(qu)決于鋼(gang)的(de)(de)(de)成(cheng)分和加(jia)熱溫度(du)。雙相(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)相(xiang)平衡一(yi)般(ban)是(shi)(shi)根據Schaeffler圖(圖9.13)或以(yi)后的(de)(de)(de)一(yi)些改進的(de)(de)(de)組(zu)織圖確(que)定(ding)的(de)(de)(de)。此(ci)外,還找出(chu)了一(yi)些以(yi)化學成(cheng)分和固溶溫度(du)為(wei)依據計算出(chu)奧氏體含量(liang)的(de)(de)(de)關(guan)系式。


  a+γ雙相不銹鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)組織(zhi)轉(zhuan)變有(you)兩個特(te)點;一是合(he)金(jin)元素在鐵素體中(zhong)的(de)(de)擴(kuo)散(san)速率遠大于其(qi)在奧氏體中(zhong)的(de)(de)擴(kuo)散(san)速率,如(ru)在700℃附近,鉻在鐵素體中(zhong)的(de)(de)擴(kuo)散(san)速率比(bi)在(zai)奧(ao)氏體(ti)中(zhong)約大(da)100倍。二是(shi)(shi)元(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)α、γ兩相(xiang)中(zhong)的分配也有(you)很大(da)的差異。α相(xiang)中(zhong)富集了鐵素(su)(su)(su)體(ti)形成元(yuan)素(su)(su)(su),而γ相(xiang)中(zhong)富集了奧(ao)氏體(ti)形成元(yuan)素(su)(su)(su),元(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)兩相(xiang)中(zhong)含量的比(bi)值稱(cheng)為分配系(xi)數。元(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)兩相(xiang)間的分配系(xi)數示于(yu)圖9.78,該分配系(xi)數對(dui)在(zai)固溶狀態(1040~1090℃)的大(da)多數雙相(xiang)不銹鋼是(shi)(shi)適(shi)用的。但是(shi)(shi),分配系(xi)數不是(shi)(shi)恒定的,而是(shi)(shi)隨加熱溫(wen)度的變(bian)化而改變(bian)。隨著固溶溫(wen)度的升高(gao),元(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)兩相(xiang)間的分配逐漸趨于(yu)均(jun)勻(yun),α相(xiang)中(zhong)的鉻、鉬、硅含量逐漸降(jiang)低,鎳(nie)、銅含量逐漸增高(gao)。高(gao)溫(wen)下兩相(xiang)成分相(xiang)近(jin),說明鋼的焊接接頭近(jin)縫區具有(you)均(jun)勻(yun)一致的力學性能和(he)具有(you)較好熱塑性的原(yuan)因。與(yu)此同時,也必然造成α相(xiang)自身的不穩(wen)定,在(zai)時效過程(cheng)中(zhong)易(yi)于(yu)分解轉變(bian)。


78.jpg


  由于上述原因,組織轉變往(wang)往(wang)發生在鐵(tie)(tie)素體相(xiang)中(zhong),在奧氏(shi)體相(xiang)中(zhong)則沒有多(duo)少變化,而且在鐵(tie)(tie)素體相(xiang)中(zhong)的析出反應要(yao)比純奧氏(shi)體鋼或純鐵(tie)(tie)素體鋼快得(de)多(duo)。