雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼中形(xing)成的金屬間(jian)化合物(wu)主要有σ相(xiang)(xiang)(xiang)、x相(xiang)(xiang)(xiang)、a相(xiang)(xiang)(xiang)、R相(xiang)(xiang)(xiang)、Fe3Cr3Mo2Si2相(xiang)(xiang)(xiang)和π相(xiang)(xiang)(xiang)等,這些(xie)相(xiang)(xiang)(xiang)都(dou)是脆性相(xiang)(xiang)(xiang),對鋼的力學性能(neng)和耐腐(fu)蝕性能(neng)都(dou)有不利影響,應盡量避免它們的析(xi)出(chu)。


 σ相是雙相(xiang)不銹(xiu)鋼中危害性最大的一種析出相,它硬而脆,可顯著降低鋼的塑性和韌性;它又富鉻,在其周圍出現貧鉻區,以及它自身的溶解而降低鋼的耐蝕性。與高鉻鐵素體不銹鋼不同,在雙相不銹鋼中由于鉬和鎳的存在,特別是鉬,擴大了σ相的形成溫度并縮短了形成時間。相可能在高于950℃時存在并可在數分鐘內析出。為避免。相的析出,雙相不銹鋼,特別是高鉻鉬的超級雙相不銹鋼,在固溶處理后要求快冷。


022Cr25Ni7Mo4N超級雙相不銹鋼的研究表明,在1060℃固溶處理和850℃×10min時效后,。相優先在α/α/y的交點處形核,然后沿a/α晶界長大,在最后階段也可沿α/γ相界析出。σ相還可以通過鐵素體以共析分解的方式(α→σ+Y2)形成。


 x相在雙相不銹鋼中一般在700~900℃范圍內首先沿α/α晶界及a/y相界析出,析出量比。相少得多。與。相相比,它在較低的溫度和較窄的溫度范圍存在。X相也同樣對鋼的塑韌性和耐蝕性能有不良影響。x相常與。相共存,但所占比例較少。對022Cr19Ni5Mo3Si2N鋼的研究表明,經1100℃×1h水淬后,在750~950℃溫度范圍內發生α→y2+σ(x)轉變,σ和x相富集鉻、鉬等元素。轉變過程中短時間時效時,x相為主相,而二者的含量隨時效時間的延長而增加,但一定時間時效后x相含量遞減而。相遞增,。相逐漸成主相。據此,可將x相視為σ相的亞穩相。


 在(zai)9.4.1節中述及Fe-Cr合(he)金在(zai)鉻含量超過15%時,會出(chu)現(xian)475℃脆性,其(qi)原因在(zai)于(yu)富鉻的(de)a相(xiang)(xiang)的(de)析出(chu)。在(zai)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼中也(ye)同樣(yang)存在(zai)這一現(xian)象,但它僅發(fa)生在(zai)a相(xiang)(xiang)內,而α相(xiang)(xiang)是通過調(diao)幅分解產生的(de),其(qi)中的(de)鉻含量可在(zai)61%~83%范圍內波(bo)動。


 最早在某些雙相不銹鋼中觀察到的R相,是一種高鉬的金屬間化合物,分子式為Fe2Mo。以后在00Cr18Ni5Mo3Si2鋼中也發現了這種相,分子式為Fe2.4Cr1.3Mo-Si,其析出溫度范圍為550~750℃,在550℃×10h時效后,在金屬薄膜中可觀察到尺寸為長50nm、寬15nm、厚小于5nm的小片狀沉淀相,析出于鐵素體晶內,50h后長大成不規則的顆粒,650℃為其析出峰,此時的析出量最多。R相也是一個脆性相,對鋼的韌性和耐點蝕性能都是有害的。


 Fe3Cr3Mo2Si2相(xiang)是(shi)(shi)在00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)(gang)中發現的(de)(de),是(shi)(shi)一種片(pian)狀的(de)(de)金屬間化合(he)物。00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)(gang)經980℃固(gu)溶(rong)處理后,該相(xiang)的(de)(de)析出溫(wen)度范圍(wei)為(wei)(wei)450~750℃,往往在a/γ相(xiang)界及α/α晶(jing)界、亞(ya)晶(jing)界上析出,有(you)時也會以細(xi)針狀向晶(jing)內(nei)衍生,并常與鐵素體晶(jing)內(nei)析出的(de)(de)該相(xiang)共存,600℃為(wei)(wei)其析出峰。該相(xiang)不(bu)易長大,其析出會引起鋼(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)。


 π相(xiang)是(shi)一(yi)種氮(dan)化物,首先(xian)在(zai)(zai)22Cr-8Ni-3Mo雙相(xiang)不銹鋼的(de)焊縫金屬中發現,600℃時效時在(zai)(zai)α相(xiang)晶內(nei)析出(chu)π相(xiang),同時還析出(chu)R相(xiang)。π相(xiang)的(de)分子(zi)式(shi)為Fe7Mo13N4,并與α相(xiang)保持一(yi)定的(de)位(wei)向關系。π相(xiang)和R相(xiang)的(de)析出(chu)引(yin)起鋼的(de)脆性(xing),富鉬的(de)π相(xiang)和R相(xiang)的(de)析出(chu)還導致其鄰近的(de)α相(xiang)貧(pin)鉬,降低其耐點蝕(shi)的(de)性(xing)能。


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 雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)組織轉變主(zhu)要發生在鐵素體相中,其轉變動(dong)力學可用TTT曲(qu)(qu)(qu)線或CCT、CCP曲(qu)(qu)(qu)線(連續冷卻析出曲(qu)(qu)(qu)線)來闡明這一過程。圖9.79為022Cr21-Ni7Mo2.5Cu1.5鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(法國(guo)Uranus 50)的(de)(de)TTT曲(qu)(qu)(qu)線。圖9.80為022Cr25Ni7Mo4-WCuN(英國(guo)Zeron 100)和022Cr25Ni6.5Mo3.5CuN(法國(guo)UR52N+)兩種超級(ji)(ji)雙(shuang)相鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)CCT曲(qu)(qu)(qu)線。可以看出,較高氮含(han)量(liang)(約(yue)0.3%N)的(de)(de)超級(ji)(ji)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。等相的(de)(de)析出速率要比一般雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(含(han)量(liang)0.15%N)顯(xian)著減緩,遠低于20mm鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板水(shui)淬(cui)(cui)的(de)(de)速率105℃/h,UR52N+鋼(gang)(gang)(gang)(gang)水(shui)淬(cui)(cui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)極限(xian)厚度達100mm。


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