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:
可以看出,碳對形(xing)成(cheng)γ相(xiang)(xiang)的能(neng)力(li)比鎳強30倍。德蘭(對18-8型Cr-Ni不銹鋼)得出氮與碳的鎳當量(liang)系數相(xiang)(xiang)同,均為(wei)30。并(bing)在計(ji)算(suan)鎳當量(liang)時(shi),應把氮的作用(yong)計(ji)算(suan)進去。圖(tu)1-2-2為(wei)鎳當量(liang)補充氮后(hou)的舍菲利爾組織圖(tu)。雖不準(zhun)確,大體能(neng)反(fan)映(ying)相(xiang)(xiang)的比例。如對國產00Cr18Ni5Mo3Si2鋼,按(an)成(cheng)分中限計(ji)算(suan)鉻鎳當量(liang),依(yi)次為(wei)23.75和8.45,由圖(tu)1-2-2查出α相(xiang)(xiang)含量(liang)大約為(wei)55%。
為使焊接接頭具有良好性能,應避免(mian)在熔合線附近的熱影響(xiang)區(qu)形成(cheng)單一的鐵素體組(zu)織,其鉻鎳當(dang)(dang)量應滿足如(ru)下關系式:[鉻當(dang)(dang)量]-[鎳當(dang)(dang)量+11.59]<7
此外;還有許多研究者從事這方面的(de)(de)工作,確定(ding)了(le)各種元素對不銹(xiu)鋼(gang)組(zu)織(zhi)的(de)(de)影響,使(shi)得計算公式更符(fu)合實際情況。如蘇(su)聯(lian)波塔(ta)克(ke)等提出的(de)(de)可變形不銹(xiu)鋼(gang)組(zu)織(zhi)圖;肖紀美等對Cr-Mn-N不銹(xiu)鋼(gang)方面所進行的(de)(de)大量工作等。