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)體不銹鋼奧(ao)氏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。


表 42.jpg


  雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)是通過(guo)多種途(tu)徑得(de)到強(qiang)化的。兩(liang)相(xiang)共(gong)存(cun)可(ke)(ke)以阻止(zhi)晶粒長大,同(tong)尺寸鋼(gang)材的雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)晶粒只相(xiang)當于奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)晶粒的一(yi)半,雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)獲(huo)得(de)細晶強(qiang)化的同(tong)時,韌性也增加,因此(ci)應控制(zhi)好(hao)熱加工(gong)工(gong)藝以獲(huo)得(de)晶粒較細的原始組(zu)織。鉻、鎳、鉬等元素溶(rong)入兩(liang)相(xiang)中(zhong)可(ke)(ke)以固溶(rong)強(qiang)化,但在(zai)兩(liang)相(xiang)中(zhong)的強(qiang)化程(cheng)度不(bu)(bu)同(tong)。氮原子以(yi)間隙固溶方(fang)式(shi)主要(yao)集(ji)中在奧氏(shi)體相中,其強化作用較(jiao)置(zhi)換(huan)方(fang)式(shi)明顯。雙相不銹鋼(gang)還可(ke)以(yi)通過冷(leng)變形(xing)方(fang)式(shi)得到強化。


 雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有較好的韌性主要是(shi)奧(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)的貢獻。奧(ao)氏體(ti)(ti)能(neng)抑制(zhi)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)中(zhong)(zhong)已產生的裂(lie)紋繼續(xu)擴展。碳、氮等間隙元(yuan)素(su)在(zai)奧(ao)氏體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的溶解度高(gao),自高(gao)溫(wen)冷卻時不(bu)(bu)易析出(chu)碳氮化(hua)物,可以抑制(zhi)晶界脆化(hua)。奧(ao)氏體(ti)(ti)可以阻止高(gao)溫(wen)加熱時鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)晶粒的長大。由于鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)在(zai)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)占(zhan)有50%~65%的比例(li),鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)所固有的各種脆化(hua)傾(qing)向也(ye)都會在(zai)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)反映出(chu)來。


 鎳在(zai)雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)主要控制(zhi)相(xiang)平衡的(de)元素,鎳含(han)量過(guo)高將使鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)奧氏體含(han)量超過(guo)50%,此時鐵(tie)素體相(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)更多地富集(ji)鉻、鉬等促(cu)進出現脆(cui)性(xing)(xing)(xing)的(de)。相(xiang)轉變的(de)元素,降低(di)鋼(gang)的(de)韌性(xing)(xing)(xing)。而鎳含(han)量過(guo)低(di),又會導(dao)致(zhi)鐵(tie)素體含(han)量高,同(tong)樣使鋼(gang)的(de)韌性(xing)(xing)(xing)下降。雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)鎳含(han)量一般(ban)控制(zhi)在(zai)4.5%~7.5%。


 鉻在(zai)(zai)雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)主(zhu)要起耐蝕作(zuo)用,隨鉻含量的提(ti)高(gao),鋼(gang)的耐蝕性提(ti)高(gao),但(dan)鉻含量的提(ti)高(gao)能加速(su)a、σ等脆(cui)(cui)性相(xiang)的析出,使(shi)鋼(gang)的脆(cui)(cui)性增加,韌脆(cui)(cui)轉變溫度明顯(xian)升高(gao)。在(zai)(zai)雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)鉻含量一般控制在(zai)(zai)18%~28%。


 鉬在雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)促進(jin)a、σ、x等脆(cui)性相(xiang)(xiang)的(de)析出,并使析出溫(wen)度上移,加大鋼的(de)脆(cui)化傾向和缺口敏感性。鉬的(de)加入量(liang)一般不(bu)(bu)超過(guo)4%。


鎢(wu)(wu)在雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)作用與鉬相似(si)。鎢(wu)(wu)與鉬相比(bi),能延(yan)緩脆性(xing)相的(de)析(xi)出,降低鋼的(de)脆化傾(qing)向(xiang),但(dan)鎢(wu)(wu)含量達4%時,會(hui)因析(xi)出拉弗斯相導致鋼的(de)脆化。雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)的(de)鎢(wu)(wu)含量不(bu)超過(guo)2%。