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。


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  α+γ雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)與(yu)通常(chang)的(de)(de)(de)純鐵素體鋼(gang)和純奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)不同,在(zai)其(qi)加(jia)熱和冷卻過程中(zhong),除了(le)a、y兩(liang)相(xiang)含量的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)外(wai),還會產生組織轉變(bian),出現(xian)二次奧(ao)氏(shi)體γ2。在(zai)常(chang)用的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)中(zhong),隨(sui)著成分的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)還會出現(xian)碳化(hua)物、氮化(hua)物及一些(xie)金屬(shu)間化(hua)合物。


  雙相(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)性(xing)能,特別是耐應力腐(fu)蝕(shi)破裂的(de)性(xing)能,與(yu)其主要的(de)相(xiang)(xiang)組成(cheng)α相(xiang)(xiang)和(he)r相(xiang)(xiang)的(de)平衡比例(li)有(you)著(zhu)密切(qie)的(de)關系(xi),而平衡比例(li)取決于鋼的(de)成(cheng)分和(he)加(jia)熱(re)溫(wen)度。雙相(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)相(xiang)(xiang)平衡一(yi)般(ban)是根據(ju)Schaeffler圖(tu)(圖(tu)9.13)或以后的(de)一(yi)些改進的(de)組織圖(tu)確定的(de)。此(ci)外,還找出(chu)了(le)一(yi)些以化學成(cheng)分和(he)固溶溫(wen)度為依據(ju)計算出(chu)奧氏體含量的(de)關系(xi)式。


  a+γ雙相(xiang)不銹鋼中(zhong)(zhong)的組織轉(zhuan)變有兩個(ge)特點;一是合金元素(su)在鐵素(su)體中(zhong)(zhong)的擴(kuo)散(san)速率遠大于(yu)其在奧(ao)氏體中(zhong)(zhong)的擴(kuo)散(san)速率,如在700℃附近,鉻在鐵素(su)體中(zhong)(zhong)的擴(kuo)散(san)速率(lv)比(bi)在奧氏體(ti)(ti)中約大(da)100倍。二是(shi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)在α、γ兩(liang)相(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)分(fen)配(pei)也(ye)有很(hen)大(da)的(de)(de)(de)差異。α相(xiang)(xiang)中富(fu)集(ji)(ji)了鐵素(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)形成元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su),而γ相(xiang)(xiang)中富(fu)集(ji)(ji)了奧氏體(ti)(ti)形成元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su),元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)在兩(liang)相(xiang)(xiang)中含(han)量的(de)(de)(de)比(bi)值稱為分(fen)配(pei)系(xi)數(shu)。元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)在兩(liang)相(xiang)(xiang)間(jian)的(de)(de)(de)分(fen)配(pei)系(xi)數(shu)示于圖9.78,該分(fen)配(pei)系(xi)數(shu)對在固(gu)溶(rong)狀(zhuang)態(1040~1090℃)的(de)(de)(de)大(da)多數(shu)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼是(shi)適(shi)用的(de)(de)(de)。但是(shi),分(fen)配(pei)系(xi)數(shu)不(bu)是(shi)恒定的(de)(de)(de),而是(shi)隨加熱(re)溫度的(de)(de)(de)變(bian)化而改變(bian)。隨著固(gu)溶(rong)溫度的(de)(de)(de)升高,元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)在兩(liang)相(xiang)(xiang)間(jian)的(de)(de)(de)分(fen)配(pei)逐漸趨于均(jun)勻(yun),α相(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)鉻(ge)、鉬、硅含(han)量逐漸降低,鎳、銅(tong)含(han)量逐漸增高。高溫下兩(liang)相(xiang)(xiang)成分(fen)相(xiang)(xiang)近(jin),說明(ming)鋼的(de)(de)(de)焊接接頭(tou)近(jin)縫(feng)區(qu)具(ju)(ju)有均(jun)勻(yun)一致的(de)(de)(de)力學性能和具(ju)(ju)有較好熱(re)塑性的(de)(de)(de)原因(yin)。與此同時,也(ye)必(bi)然造成α相(xiang)(xiang)自身的(de)(de)(de)不(bu)穩定,在時效過(guo)程(cheng)中易于分(fen)解轉(zhuan)變(bian)。


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  由于上述原因,組織轉變往往發生在(zai)鐵素體相(xiang)中(zhong)(zhong),在(zai)奧(ao)氏(shi)體相(xiang)中(zhong)(zhong)則(ze)沒(mei)有多(duo)少變化,而且在(zai)鐵素體相(xiang)中(zhong)(zhong)的析出反應(ying)要比(bi)純奧(ao)氏(shi)體鋼或(huo)純鐵素體鋼快得多(duo)。