在雙相不銹鋼中,α相和y相含量的控制十分重要,圖9.77為不同鐵含量的Fe-Cr-Ni合金的變溫截面圖。隨鐵含量的增加,a相區和γ相區的形狀發生變化,a/α+y和α+y/y相界變彎,在高溫時的α相區逐漸縮小。在低溫時σ+y雙相區逐漸擴大。在鐵含量為90%時,由于γ相區的擴大,使高溫鐵素體區與低溫鐵素體區分割開來。鐵含量為70%左右時,由于α+y/y相界發生彎曲,在1000℃時,靠近α+x/y相界附近的純奧氏體鋼將出現某些鐵素體,隨著Cr/Ni比例的調整,便可以獲得α+y雙相不銹鋼,鋼中所含的鉻、鎳總量使這類鋼具有良好的耐蝕性。

α+γ雙相(xiang)不(bu)銹鋼與通常的(de)純鐵(tie)素體鋼和(he)(he)純奧(ao)氏體鋼不(bu)同,在其加熱(re)和(he)(he)冷卻過程中(zhong),除了a、y兩相(xiang)含量的(de)變化外(wai),還會(hui)產(chan)生組織(zhi)轉(zhuan)變,出(chu)現二次奧(ao)氏體γ2。在常用的(de)雙相(xiang)不(bu)銹鋼中(zhong),隨著(zhu)成(cheng)分的(de)變化還會(hui)出(chu)現碳(tan)化物、氮(dan)化物及一(yi)些金屬間化合(he)物。
雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)性能,特別是耐應(ying)力腐蝕(shi)破裂的(de)性能,與其主要(yao)的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)組成α相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)r相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)平(ping)衡比例(li)有著密切的(de)關(guan)系(xi)(xi),而平(ping)衡比例(li)取決于鋼的(de)成分和(he)(he)加熱溫度(du)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)平(ping)衡一般是根(gen)據Schaeffler圖(圖9.13)或以后的(de)一些(xie)改進的(de)組織圖確(que)定的(de)。此(ci)外,還(huan)找出(chu)了一些(xie)以化學成分和(he)(he)固(gu)溶溫度(du)為依據計(ji)算出(chu)奧氏體含(han)量的(de)關(guan)系(xi)(xi)式。
a+γ雙相不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)的組織轉(zhuan)變有(you)兩個特點;一是合金元(yuan)素在(zai)鐵素體(ti)中(zhong)的擴散(san)(san)速率遠大于其在(zai)奧氏體(ti)中(zhong)的擴散(san)(san)速率,如在(zai)700℃附(fu)近,鉻在(zai)鐵素體(ti)中(zhong)的擴散(san)(san)速率比(bi)(bi)在(zai)(zai)奧氏體中(zhong)(zhong)約(yue)大100倍。二是元(yuan)(yuan)素(su)在(zai)(zai)α、γ兩相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)配(pei)(pei)也有(you)很大的(de)(de)(de)差(cha)異(yi)。α相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)富(fu)集了鐵素(su)體形成元(yuan)(yuan)素(su),而γ相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)富(fu)集了奧氏體形成元(yuan)(yuan)素(su),元(yuan)(yuan)素(su)在(zai)(zai)兩相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)含(han)量的(de)(de)(de)比(bi)(bi)值稱為分(fen)(fen)配(pei)(pei)系數(shu)(shu)(shu)。元(yuan)(yuan)素(su)在(zai)(zai)兩相(xiang)(xiang)間的(de)(de)(de)分(fen)(fen)配(pei)(pei)系數(shu)(shu)(shu)示于(yu)圖(tu)9.78,該分(fen)(fen)配(pei)(pei)系數(shu)(shu)(shu)對在(zai)(zai)固溶(rong)狀態(1040~1090℃)的(de)(de)(de)大多(duo)數(shu)(shu)(shu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼是適用的(de)(de)(de)。但是,分(fen)(fen)配(pei)(pei)系數(shu)(shu)(shu)不是恒定(ding)的(de)(de)(de),而是隨(sui)加熱溫(wen)度的(de)(de)(de)變(bian)化而改(gai)變(bian)。隨(sui)著(zhu)固溶(rong)溫(wen)度的(de)(de)(de)升高(gao)(gao),元(yuan)(yuan)素(su)在(zai)(zai)兩相(xiang)(xiang)間的(de)(de)(de)分(fen)(fen)配(pei)(pei)逐(zhu)漸趨于(yu)均勻(yun),α相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鉻、鉬、硅含(han)量逐(zhu)漸降低,鎳、銅含(han)量逐(zhu)漸增(zeng)高(gao)(gao)。高(gao)(gao)溫(wen)下兩相(xiang)(xiang)成分(fen)(fen)相(xiang)(xiang)近,說明(ming)鋼的(de)(de)(de)焊接(jie)接(jie)頭(tou)近縫(feng)區具有(you)均勻(yun)一致(zhi)的(de)(de)(de)力(li)學性能(neng)和具有(you)較好熱塑性的(de)(de)(de)原因。與此(ci)同時,也必然造成α相(xiang)(xiang)自身(shen)的(de)(de)(de)不穩定(ding),在(zai)(zai)時效過程中(zhong)(zhong)易于(yu)分(fen)(fen)解轉變(bian)。

由于上述原因,組織轉變(bian)往(wang)往(wang)發生(sheng)在鐵(tie)素(su)(su)體相中,在奧(ao)氏體相中則沒有多少變(bian)化,而(er)且在鐵(tie)素(su)(su)體相中的析出反應要比純奧(ao)氏體鋼(gang)或純鐵(tie)素(su)(su)體鋼(gang)快(kuai)得多。

