雙相(xiang)不(bu)銹鋼中形成的(de)金屬間化合物主要有(you)(you)σ相(xiang)、x相(xiang)、a相(xiang)、R相(xiang)、Fe3Cr3Mo2Si2相(xiang)和π相(xiang)等,這些相(xiang)都是(shi)脆性相(xiang),對鋼的(de)力(li)學(xue)性能和耐(nai)腐蝕性能都有(you)(you)不(bu)利影響,應盡量避(bi)免它(ta)們(men)的(de)析出。


 σ相是雙相不銹鋼中危害性最大的一種析出相,它硬而脆,可顯著降低鋼的塑性和韌性;它又富鉻,在其周圍出現貧鉻區,以及它自身的溶解而降低鋼的耐蝕性。與高鉻鐵素體不銹鋼不同,在雙相不銹鋼中由于鉬和鎳的存在,特別是鉬,擴大了σ相的形成溫度并縮短了形成時間。相可能在高于950℃時存在并可在數分鐘內析出。為避免。相的析出,雙相不銹鋼,特別是高鉻鉬的超級雙相不銹鋼,在固溶處理后要求快冷。


022Cr25Ni7Mo4N超級雙相不銹鋼的研究表明,在1060℃固溶處理和850℃×10min時效后,。相優先在α/α/y的交點處形核,然后沿a/α晶界長大,在最后階段也可沿α/γ相界析出。σ相還可以通過鐵素體以共析分解的方式(α→σ+Y2)形成。


 x相在雙相不銹鋼中一般在700~900℃范圍內首先沿α/α晶界及a/y相界析出,析出量比。相少得多。與。相相比,它在較低的溫度和較窄的溫度范圍存在。X相也同樣對鋼的塑韌性和耐蝕性能有不良影響。x相常與。相共存,但所占比例較少。對022Cr19Ni5Mo3Si2N鋼的研究表明,經1100℃×1h水淬后,在750~950℃溫度范圍內發生α→y2+σ(x)轉變,σ和x相富集鉻、鉬等元素。轉變過程中短時間時效時,x相為主相,而二者的含量隨時效時間的延長而增加,但一定時間時效后x相含量遞減而。相遞增,。相逐漸成主相。據此,可將x相視為σ相的亞穩相。


 在(zai)9.4.1節(jie)中(zhong)述及Fe-Cr合金在(zai)鉻(ge)(ge)含(han)(han)量超過15%時,會出現(xian)(xian)475℃脆性,其(qi)原因(yin)在(zai)于(yu)富(fu)鉻(ge)(ge)的(de)a相的(de)析出。在(zai)雙相不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)也同樣存在(zai)這一現(xian)(xian)象,但它僅發生在(zai)a相內,而(er)α相是通過調幅分解產生的(de),其(qi)中(zhong)的(de)鉻(ge)(ge)含(han)(han)量可在(zai)61%~83%范圍內波動(dong)。


 最早在某些雙相不銹鋼中觀察到的R相,是一種高鉬的金屬間化合物,分子式為Fe2Mo。以后在00Cr18Ni5Mo3Si2鋼中也發現了這種相,分子式為Fe2.4Cr1.3Mo-Si,其析出溫度范圍為550~750℃,在550℃×10h時效后,在金屬薄膜中可觀察到尺寸為長50nm、寬15nm、厚小于5nm的小片狀沉淀相,析出于鐵素體晶內,50h后長大成不規則的顆粒,650℃為其析出峰,此時的析出量最多。R相也是一個脆性相,對鋼的韌性和耐點蝕性能都是有害的。


 Fe3Cr3Mo2Si2相(xiang)(xiang)是(shi)在00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)(gang)中發(fa)現的,是(shi)一(yi)種片狀(zhuang)的金(jin)屬間化合物(wu)。00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)(gang)經980℃固溶處理后(hou),該相(xiang)(xiang)的析(xi)出溫(wen)度范圍(wei)為450~750℃,往往在a/γ相(xiang)(xiang)界及α/α晶界、亞(ya)晶界上(shang)析(xi)出,有時也會(hui)以(yi)細(xi)針狀(zhuang)向晶內(nei)衍生,并常與鐵素體(ti)晶內(nei)析(xi)出的該相(xiang)(xiang)共存(cun),600℃為其析(xi)出峰。該相(xiang)(xiang)不(bu)易長大,其析(xi)出會(hui)引起(qi)鋼(gang)(gang)的脆(cui)性(xing)。


 π相(xiang)(xiang)是一種(zhong)氮化物,首先在22Cr-8Ni-3Mo雙相(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)(de)(de)焊縫金屬(shu)中發現,600℃時(shi)效時(shi)在α相(xiang)(xiang)晶(jing)內析(xi)出π相(xiang)(xiang),同(tong)時(shi)還析(xi)出R相(xiang)(xiang)。π相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)分子式為Fe7Mo13N4,并與(yu)α相(xiang)(xiang)保持一定的(de)(de)(de)位(wei)向關系。π相(xiang)(xiang)和R相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)出引(yin)起鋼的(de)(de)(de)脆性,富鉬的(de)(de)(de)π相(xiang)(xiang)和R相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)出還導致其鄰(lin)近(jin)的(de)(de)(de)α相(xiang)(xiang)貧鉬,降低其耐(nai)點蝕的(de)(de)(de)性能。


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 雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中的(de)組(zu)織轉變(bian)主要發生在鐵(tie)素體相中,其轉變(bian)動力學可用TTT曲線或CCT、CCP曲線(連續冷卻析出曲線)來闡明這一過程。圖9.79為022Cr21-Ni7Mo2.5Cu1.5鋼(gang)(法國(guo)Uranus 50)的(de)TTT曲線。圖9.80為022Cr25Ni7Mo4-WCuN(英國(guo)Zeron 100)和022Cr25Ni6.5Mo3.5CuN(法國(guo)UR52N+)兩種超級(ji)雙相鋼(gang)的(de)CCT曲線。可以看出,較高氮含量(liang)(約(yue)0.3%N)的(de)超級(ji)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。等相的(de)析出速率要比一般雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(含量(liang)0.15%N)顯著(zhu)減緩,遠(yuan)低于20mm鋼(gang)板水淬的(de)速率105℃/h,UR52N+鋼(gang)水淬鋼(gang)板的(de)極限厚度(du)達100mm。


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