雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼中(zhong)形成的金屬間化合物主要有(you)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、a相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、R相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、Fe3Cr3Mo2Si2相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和π相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等,這些相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)都是脆性(xing)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),對鋼的力學性(xing)能和耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)能都有(you)不利影(ying)響,應盡量(liang)避免它(ta)們的析出。


 σ相是雙相不銹(xiu)鋼(gang)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(jie)中(zhong)(zhong)述及Fe-Cr合金在(zai)鉻(ge)含量超(chao)過(guo)15%時(shi),會出(chu)現475℃脆性,其原因在(zai)于富鉻(ge)的a相(xiang)(xiang)的析(xi)出(chu)。在(zai)雙相(xiang)(xiang)不銹鋼中(zhong)(zhong)也同樣存(cun)在(zai)這一現象,但(dan)它僅發生在(zai)a相(xiang)(xiang)內,而α相(xiang)(xiang)是(shi)通過(guo)調幅分(fen)解(jie)產生的,其中(zhong)(zhong)的鉻(ge)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)是在00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)(gang)中發現的(de),是一種片狀(zhuang)(zhuang)的(de)金屬間(jian)化合物。00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)(gang)經(jing)980℃固溶處理后(hou),該(gai)相(xiang)的(de)析出(chu)溫(wen)度范(fan)圍(wei)為450~750℃,往往在a/γ相(xiang)界及α/α晶(jing)界、亞(ya)晶(jing)界上析出(chu),有時(shi)也會以細針狀(zhuang)(zhuang)向晶(jing)內衍生(sheng),并常與鐵素體晶(jing)內析出(chu)的(de)該(gai)相(xiang)共存,600℃為其(qi)析出(chu)峰。該(gai)相(xiang)不易長大,其(qi)析出(chu)會引(yin)起鋼(gang)(gang)的(de)脆性。


 π相(xiang)(xiang)是(shi)一種氮化物,首先(xian)在22Cr-8Ni-3Mo雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼的(de)(de)焊縫金屬中(zhong)發現(xian),600℃時效時在α相(xiang)(xiang)晶內析(xi)出π相(xiang)(xiang),同時還(huan)析(xi)出R相(xiang)(xiang)。π相(xiang)(xiang)的(de)(de)分(fen)子式為Fe7Mo13N4,并與α相(xiang)(xiang)保持一定的(de)(de)位向關系。π相(xiang)(xiang)和(he)R相(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)出引起鋼的(de)(de)脆(cui)性,富鉬的(de)(de)π相(xiang)(xiang)和(he)R相(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)出還(huan)導致(zhi)其鄰(lin)近(jin)的(de)(de)α相(xiang)(xiang)貧鉬,降低其耐點(dian)蝕(shi)的(de)(de)性能。


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 雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼中的組織轉變主要發生在鐵素體相(xiang)中,其轉變動力學(xue)可(ke)用TTT曲線(xian)或CCT、CCP曲線(xian)(連續(xu)冷卻析(xi)出(chu)曲線(xian))來闡明這(zhe)一(yi)過(guo)程。圖9.79為022Cr21-Ni7Mo2.5Cu1.5鋼(法國Uranus 50)的TTT曲線(xian)。圖9.80為022Cr25Ni7Mo4-WCuN(英國Zeron 100)和022Cr25Ni6.5Mo3.5CuN(法國UR52N+)兩種超(chao)級(ji)(ji)雙(shuang)相(xiang)鋼的CCT曲線(xian)。可(ke)以看出(chu),較高(gao)氮含量(liang)(約0.3%N)的超(chao)級(ji)(ji)不銹(xiu)鋼。等相(xiang)的析(xi)出(chu)速率要比一(yi)般(ban)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(含量(liang)0.15%N)顯著(zhu)減緩,遠低于(yu)20mm鋼板水淬的速率105℃/h,UR52N+鋼水淬鋼板的極限厚度達(da)100mm。


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