在雙(shuang)相不(bu)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(gang)(gang)(gang)與通(tong)常(chang)的(de)純(chun)鐵素(su)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)和純(chun)奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)同,在其(qi)加熱(re)和冷卻(que)過程中,除(chu)了(le)a、y兩相(xiang)含量(liang)的(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)外,還(huan)會產生(sheng)組(zu)織(zhi)轉變(bian)(bian),出現(xian)二次奧(ao)氏(shi)體(ti)γ2。在常(chang)用的(de)雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中,隨著成分的(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)還(huan)會出現(xian)碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)及一些金屬間化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)。
雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng),特別是耐應力腐蝕破裂的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng),與其主要的(de)(de)相(xiang)組成α相(xiang)和r相(xiang)的(de)(de)平衡比例(li)有著密切的(de)(de)關系,而(er)平衡比例(li)取決于鋼的(de)(de)成分和加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)。雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)(de)相(xiang)平衡一般是根(gen)據Schaeffler圖(圖9.13)或以(yi)后的(de)(de)一些改進的(de)(de)組織圖確定(ding)的(de)(de)。此外,還找出了一些以(yi)化學(xue)成分和固溶(rong)溫(wen)度(du)(du)為依據計算(suan)出奧氏體含量的(de)(de)關系式。
a+γ雙相不銹鋼(gang)中(zhong)的(de)組織轉(zhuan)變(bian)有兩個特(te)點;一(yi)是合金元素(su)在(zai)(zai)鐵素(su)體中(zhong)的(de)擴(kuo)(kuo)散(san)速(su)率遠大于其(qi)在(zai)(zai)奧氏體中(zhong)的(de)擴(kuo)(kuo)散(san)速(su)率,如在(zai)(zai)700℃附近(jin),鉻(ge)在(zai)(zai)鐵素(su)體中(zhong)的(de)擴(kuo)(kuo)散(san)速(su)率(lv)比在奧氏體中(zhong)約大100倍(bei)。二是(shi)(shi)元(yuan)素在α、γ兩(liang)(liang)(liang)相(xiang)中(zhong)的(de)(de)分(fen)配(pei)(pei)(pei)(pei)也有(you)很(hen)大的(de)(de)差異。α相(xiang)中(zhong)富集了鐵素體形(xing)成元(yuan)素,而γ相(xiang)中(zhong)富集了奧氏體形(xing)成元(yuan)素,元(yuan)素在兩(liang)(liang)(liang)相(xiang)中(zhong)含(han)量的(de)(de)比值稱為分(fen)配(pei)(pei)(pei)(pei)系數(shu)(shu)。元(yuan)素在兩(liang)(liang)(liang)相(xiang)間(jian)的(de)(de)分(fen)配(pei)(pei)(pei)(pei)系數(shu)(shu)示于(yu)圖9.78,該分(fen)配(pei)(pei)(pei)(pei)系數(shu)(shu)對在固(gu)溶(rong)狀(zhuang)態(1040~1090℃)的(de)(de)大多數(shu)(shu)雙相(xiang)不銹鋼是(shi)(shi)適(shi)用(yong)的(de)(de)。但是(shi)(shi),分(fen)配(pei)(pei)(pei)(pei)系數(shu)(shu)不是(shi)(shi)恒定的(de)(de),而是(shi)(shi)隨加熱溫(wen)度的(de)(de)變化(hua)而改變。隨著(zhu)固(gu)溶(rong)溫(wen)度的(de)(de)升高,元(yuan)素在兩(liang)(liang)(liang)相(xiang)間(jian)的(de)(de)分(fen)配(pei)(pei)(pei)(pei)逐漸(jian)(jian)趨于(yu)均勻,α相(xiang)中(zhong)的(de)(de)鉻、鉬(mu)、硅含(han)量逐漸(jian)(jian)降低,鎳(nie)、銅含(han)量逐漸(jian)(jian)增高。高溫(wen)下兩(liang)(liang)(liang)相(xiang)成分(fen)相(xiang)近,說明鋼的(de)(de)焊(han)接接頭近縫區具有(you)均勻一致(zhi)的(de)(de)力(li)學性能和具有(you)較好(hao)熱塑性的(de)(de)原因。與此同時,也必(bi)然造成α相(xiang)自身的(de)(de)不穩定,在時效過程中(zhong)易于(yu)分(fen)解(jie)轉變。
由于上(shang)述原因,組織(zhi)轉變(bian)往往發生在(zai)鐵素體相(xiang)(xiang)中,在(zai)奧(ao)氏體相(xiang)(xiang)中則沒有多(duo)少變(bian)化,而且在(zai)鐵素體相(xiang)(xiang)中的析(xi)出反應要比純(chun)奧(ao)氏體鋼(gang)或純(chun)鐵素體鋼(gang)快得多(duo)。