雙相不銹鋼的性能同α和γ相的平衡比例有很大關系。首先兩相比例在很大程度上取決于鋼的化學成分,并受熱處理加熱溫度等的影響。如根據不銹鋼(gang)的化學成分能正確估計其相組成,則具有重大意義。簡單的如Fe-Cr-Ni三元相圖,反映不出所有添加元素的綜合影響。首先是舍菲利爾將合金元素分為奧氏體形成元素和鐵素體形成元素兩類,并按照其形成能力的大小折算成相當的鎳量和鉻量。繪制成不銹鋼組織圖(常稱為舍菲利爾圖)。最初是研究合金元素對焊縫組織的影響時確定的,適用于高溫快冷狀態下的Cr-Ni不銹鋼,后來推廣到可變形鋼中,并獲得廣泛應用。其當量計算公式為:
可以看(kan)出(chu),碳(tan)對形成γ相(xiang)的(de)(de)(de)能力比鎳(nie)(nie)強30倍。德蘭(對18-8型(xing)Cr-Ni不銹鋼)得出(chu)氮(dan)與(yu)碳(tan)的(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量系數(shu)相(xiang)同,均為(wei)30。并在計算鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量時(shi),應把(ba)氮(dan)的(de)(de)(de)作用計算進去(qu)。圖1-2-2為(wei)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量補充氮(dan)后的(de)(de)(de)舍菲利(li)爾組織圖。雖不準確,大體(ti)能反映相(xiang)的(de)(de)(de)比例。如對國產00Cr18Ni5Mo3Si2鋼,按成分中限計算鉻鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量,依(yi)次為(wei)23.75和(he)8.45,由圖1-2-2查出(chu)α相(xiang)含量大約(yue)為(wei)55%。
為(wei)使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有良好性能,應避免在熔合線附近的熱影響區形成單一的鐵(tie)素體(ti)組(zu)織,其鉻(ge)鎳(nie)(nie)當量應滿足如下關系式:[鉻(ge)當量]-[鎳(nie)(nie)當量+11.59]<7
此外;還有許多研究(jiu)者從(cong)事這方面(mian)的工作(zuo),確定了各種元素對不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)組(zu)織(zhi)的影(ying)響,使(shi)得計算公式更符合實際情況。如(ru)蘇聯(lian)波塔克(ke)等提出的可(ke)變(bian)形不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)組(zu)織(zhi)圖;肖紀美等對Cr-Mn-N不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)方面(mian)所(suo)進行的大量工作(zuo)等。