雙相不銹鋼是由一定比例的鐵素體相和奧氏體相組成的,因此兼有鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)和奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)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)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)通(tong)過(guo)多(duo)種途徑得到(dao)強化的(de)。兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)共存可以(yi)阻止晶粒(li)(li)長大,同尺(chi)寸鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)晶粒(li)(li)只(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)當于(yu)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)晶粒(li)(li)的(de)一半,雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在獲得細晶強化的(de)同時,韌性(xing)也(ye)增加(jia),因(yin)此應控(kong)制好熱加(jia)工工藝(yi)以(yi)獲得晶粒(li)(li)較細的(de)原始組織。鉻、鎳、鉬等(deng)元素溶(rong)入(ru)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中可以(yi)固溶(rong)強化,但在兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)強化程(cheng)度不(bu)(bu)同。氮(dan)原子以間隙固(gu)溶(rong)方式主要集中在奧(ao)氏(shi)體相中,其強化(hua)作(zuo)用(yong)較置換(huan)方式明顯。雙相不銹(xiu)鋼還可以通過冷變形方式得到(dao)強化(hua)。
雙相(xiang)(xiang)不銹鋼具有(you)較好的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性主(zhu)要是奧氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)貢(gong)獻。奧氏(shi)體(ti)(ti)能抑(yi)制(zhi)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)中已產生的(de)(de)(de)(de)裂紋繼續擴(kuo)展。碳(tan)、氮等間隙元素(su)(su)在奧氏(shi)體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)(de)溶解度高(gao),自高(gao)溫冷卻時(shi)不易(yi)析出碳(tan)氮化物,可以(yi)抑(yi)制(zhi)晶(jing)界脆(cui)化。奧氏(shi)體(ti)(ti)可以(yi)阻(zu)止高(gao)溫加熱時(shi)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)晶(jing)粒的(de)(de)(de)(de)長大。由于(yu)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)在雙相(xiang)(xiang)不銹鋼中占(zhan)有(you)50%~65%的(de)(de)(de)(de)比(bi)例,鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)鋼所固有(you)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)脆(cui)化傾向也(ye)都會(hui)在雙相(xiang)(xiang)不銹鋼中反映出來(lai)。
鎳(nie)在雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)是主要控制(zhi)相平衡的元素,鎳(nie)含量(liang)過(guo)高(gao)將使鋼(gang)中(zhong)奧(ao)氏(shi)體含量(liang)超過(guo)50%,此(ci)時鐵素體相中(zhong)更(geng)多地(di)富集鉻、鉬等促(cu)進出(chu)現脆性的。相轉變的元素,降低鋼(gang)的韌性。而鎳(nie)含量(liang)過(guo)低,又(you)會導致鐵素體含量(liang)高(gao),同樣使鋼(gang)的韌性下降。雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)的鎳(nie)含量(liang)一般(ban)控制(zhi)在4.5%~7.5%。
鉻(ge)在雙(shuang)相不銹鋼(gang)中(zhong)主要起(qi)耐(nai)蝕作用,隨鉻(ge)含(han)(han)量(liang)的(de)提高(gao),鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕性提高(gao),但鉻(ge)含(han)(han)量(liang)的(de)提高(gao)能加(jia)速(su)a、σ等脆性相的(de)析出(chu),使鋼(gang)的(de)脆性增加(jia),韌脆轉變(bian)溫度(du)明顯升高(gao)。在雙(shuang)相不銹鋼(gang)中(zhong)鉻(ge)含(han)(han)量(liang)一(yi)般控制在18%~28%。
鉬(mu)在(zai)雙相(xiang)不(bu)銹鋼中(zhong)促進a、σ、x等(deng)脆(cui)性相(xiang)的析出(chu),并使析出(chu)溫度上移,加(jia)大鋼的脆(cui)化傾向和缺(que)口(kou)敏(min)感性。鉬(mu)的加(jia)入量一般不(bu)超過4%。
鎢在雙相(xiang)不銹鋼的(de)作用與(yu)鉬相(xiang)似。鎢與(yu)鉬相(xiang)比,能延緩(huan)脆性相(xiang)的(de)析出,降(jiang)低鋼的(de)脆化傾向,但鎢含量達4%時,會(hui)因析出拉(la)弗斯(si)相(xiang)導致鋼的(de)脆化。雙相(xiang)不銹鋼中的(de)鎢含量不超(chao)過2%。

