在雙相不銹鋼(gang)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。


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  α+γ雙相(xiang)不銹鋼(gang)與通(tong)常(chang)的純鐵(tie)素體鋼(gang)和純奧氏體鋼(gang)不同,在其加熱和冷卻(que)過程(cheng)中,除了a、y兩(liang)相(xiang)含量的變(bian)化(hua)(hua)外,還會產生組(zu)織轉變(bian),出現(xian)(xian)二次奧氏體γ2。在常(chang)用的雙相(xiang)不銹鋼(gang)中,隨著成(cheng)分的變(bian)化(hua)(hua)還會出現(xian)(xian)碳(tan)化(hua)(hua)物、氮(dan)化(hua)(hua)物及一些金屬間化(hua)(hua)合物。


  雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼的(de)性(xing)能,特(te)別(bie)是耐(nai)應(ying)力(li)腐(fu)蝕破裂的(de)性(xing)能,與其主要的(de)相(xiang)(xiang)組(zu)成(cheng)α相(xiang)(xiang)和r相(xiang)(xiang)的(de)平衡比例(li)有著(zhu)密切的(de)關(guan)系,而平衡比例(li)取決于鋼的(de)成(cheng)分(fen)和加熱溫(wen)度。雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼的(de)相(xiang)(xiang)平衡一(yi)(yi)般是根據Schaeffler圖(圖9.13)或以后的(de)一(yi)(yi)些改進(jin)的(de)組(zu)織(zhi)圖確定的(de)。此外,還找出了一(yi)(yi)些以化學成(cheng)分(fen)和固(gu)溶溫(wen)度為(wei)依據計算出奧氏(shi)體含量的(de)關(guan)系式。


  a+γ雙相不銹(xiu)鋼(gang)中的組織轉變有兩個特點;一(yi)是(shi)合金元素(su)在鐵(tie)素(su)體中的擴(kuo)散速率遠大于其(qi)在奧氏體中的擴(kuo)散速率,如在700℃附近(jin),鉻在鐵(tie)素(su)體中的擴(kuo)散速率比(bi)在奧(ao)氏體中(zhong)(zhong)約(yue)大(da)100倍。二是元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)在α、γ兩(liang)相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)分(fen)配(pei)也(ye)有很大(da)的(de)差異。α相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)富(fu)集(ji)了鐵素(su)體形成(cheng)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su),而(er)γ相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)富(fu)集(ji)了奧(ao)氏體形成(cheng)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su),元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)在兩(liang)相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)含(han)量(liang)的(de)比(bi)值稱(cheng)為分(fen)配(pei)系(xi)數(shu)。元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)在兩(liang)相(xiang)(xiang)間的(de)分(fen)配(pei)系(xi)數(shu)示于圖9.78,該(gai)分(fen)配(pei)系(xi)數(shu)對(dui)在固溶(rong)狀態(1040~1090℃)的(de)大(da)多(duo)數(shu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)是適用的(de)。但是,分(fen)配(pei)系(xi)數(shu)不(bu)(bu)是恒定(ding)的(de),而(er)是隨加熱(re)(re)溫度的(de)變(bian)化而(er)改(gai)變(bian)。隨著固溶(rong)溫度的(de)升高,元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)在兩(liang)相(xiang)(xiang)間的(de)分(fen)配(pei)逐(zhu)漸(jian)趨于均勻(yun)(yun),α相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)鉻(ge)、鉬、硅含(han)量(liang)逐(zhu)漸(jian)降低,鎳、銅(tong)含(han)量(liang)逐(zhu)漸(jian)增高。高溫下兩(liang)相(xiang)(xiang)成(cheng)分(fen)相(xiang)(xiang)近,說明鋼(gang)的(de)焊接接頭(tou)近縫(feng)區具(ju)有均勻(yun)(yun)一致的(de)力學性能和具(ju)有較好熱(re)(re)塑性的(de)原因(yin)。與(yu)此同時,也(ye)必然造成(cheng)α相(xiang)(xiang)自身的(de)不(bu)(bu)穩(wen)定(ding),在時效過程中(zhong)(zhong)易(yi)于分(fen)解轉變(bian)。


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  由于上述(shu)原(yuan)因,組(zu)織(zhi)轉變(bian)往往發生在鐵(tie)素體(ti)(ti)相中(zhong),在奧氏體(ti)(ti)相中(zhong)則沒有多少變(bian)化,而且在鐵(tie)素體(ti)(ti)相中(zhong)的(de)析(xi)出反(fan)應要比純奧氏體(ti)(ti)鋼或純鐵(tie)素體(ti)(ti)鋼快(kuai)得(de)多。