雙相不銹鋼是由一定比例的鐵素體相和奧氏體相組成的,因此兼有鐵素(su)體(ti)不銹鋼和奧氏(shi)體不銹鋼的力學性能的特征:既有比較高的強度,又有良好的韌性。表9.42為三種雙相不銹鋼力學性能和高鉻鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼力學性能對比。

雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是通過多種途徑得(de)到強(qiang)化的(de)(de)。兩相(xiang)(xiang)共存可以(yi)阻止晶粒(li)(li)長(chang)大,同(tong)(tong)尺寸鋼(gang)材的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶粒(li)(li)只(zhi)相(xiang)(xiang)當于奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶粒(li)(li)的(de)(de)一半,雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在獲得(de)細(xi)晶強(qiang)化的(de)(de)同(tong)(tong)時,韌性也增(zeng)加(jia),因此應控制好熱(re)加(jia)工(gong)工(gong)藝以(yi)獲得(de)晶粒(li)(li)較細(xi)的(de)(de)原(yuan)始組織。鉻、鎳、鉬等元素溶(rong)入兩相(xiang)(xiang)中可以(yi)固溶(rong)強(qiang)化,但在兩相(xiang)(xiang)中的(de)(de)強(qiang)化程度不(bu)(bu)同(tong)(tong)。氮原(yuan)子(zi)以(yi)間隙固溶方式(shi)主要集中在奧氏體相(xiang)中,其強(qiang)化(hua)作(zuo)用較置換方式(shi)明(ming)顯(xian)。雙相(xiang)不銹(xiu)鋼還(huan)可以(yi)通過冷變形方式(shi)得(de)到(dao)強(qiang)化(hua)。
雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)具有(you)較好的(de)(de)韌性(xing)主要(yao)是奧氏體(ti)(ti)相(xiang)的(de)(de)貢獻。奧氏體(ti)(ti)能(neng)抑制鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)中(zhong)(zhong)已產生的(de)(de)裂紋繼續擴展。碳、氮等間隙元素(su)(su)在奧氏體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶解度高,自高溫冷卻時不易析出碳氮化物,可以抑制晶(jing)界(jie)脆化。奧氏體(ti)(ti)可以阻止高溫加熱時鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)晶(jing)粒(li)的(de)(de)長大。由于(yu)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)在雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)占有(you)50%~65%的(de)(de)比例,鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)鋼(gang)所固有(you)的(de)(de)各種脆化傾向也(ye)都會在雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)反映(ying)出來(lai)。
鎳在(zai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼中是主要控(kong)制相(xiang)(xiang)(xiang)平衡的(de)元(yuan)素,鎳含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)過高將使鋼中奧氏體含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)超過50%,此時鐵(tie)(tie)素體相(xiang)(xiang)(xiang)中更多地富集(ji)鉻(ge)、鉬等促(cu)進(jin)出現脆(cui)性(xing)(xing)的(de)。相(xiang)(xiang)(xiang)轉變的(de)元(yuan)素,降低鋼的(de)韌性(xing)(xing)。而鎳含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)過低,又會導致(zhi)鐵(tie)(tie)素體含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)高,同(tong)樣使鋼的(de)韌性(xing)(xing)下降。雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼中的(de)鎳含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)一般控(kong)制在(zai)4.5%~7.5%。
鉻(ge)在雙相(xiang)不(bu)銹鋼中(zhong)主要起耐蝕(shi)作用(yong),隨鉻(ge)含(han)量(liang)(liang)的(de)提高,鋼的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)提高,但鉻(ge)含(han)量(liang)(liang)的(de)提高能(neng)加(jia)速a、σ等脆性(xing)(xing)(xing)相(xiang)的(de)析(xi)出,使鋼的(de)脆性(xing)(xing)(xing)增加(jia),韌脆轉變(bian)溫(wen)度明顯升高。在雙相(xiang)不(bu)銹鋼中(zhong)鉻(ge)含(han)量(liang)(liang)一般控制(zhi)在18%~28%。
鉬在雙(shuang)相不銹鋼(gang)中促進a、σ、x等脆性相的析出,并使析出溫度上移(yi),加大鋼(gang)的脆化傾向和缺口敏感(gan)性。鉬的加入(ru)量(liang)一般不超過(guo)4%。
鎢在(zai)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼的(de)作用與鉬(mu)(mu)相(xiang)(xiang)(xiang)似。鎢與鉬(mu)(mu)相(xiang)(xiang)(xiang)比(bi),能延緩脆性相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析出,降低鋼的(de)脆化傾向,但鎢含量(liang)達(da)4%時,會(hui)因析出拉弗斯相(xiang)(xiang)(xiang)導(dao)致(zhi)鋼的(de)脆化。雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼中(zhong)的(de)鎢含量(liang)不(bu)超(chao)過2%。

