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)體不銹鋼奧氏體(ti)不(bu)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(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)是通(tong)過多種途(tu)徑得到強(qiang)化的(de)。兩相(xiang)(xiang)共(gong)存可(ke)以(yi)阻止晶粒(li)長(chang)大,同(tong)尺(chi)寸鋼(gang)(gang)材的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)晶粒(li)只(zhi)相(xiang)(xiang)當于(yu)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)晶粒(li)的(de)一半,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在獲(huo)(huo)得細(xi)晶強(qiang)化的(de)同(tong)時,韌性也增加(jia),因(yin)此(ci)應控制好熱加(jia)工工藝以(yi)獲(huo)(huo)得晶粒(li)較細(xi)的(de)原(yuan)始組織。鉻、鎳、鉬等元素溶入兩相(xiang)(xiang)中(zhong)可(ke)以(yi)固溶強(qiang)化,但在兩相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)強(qiang)化程度不(bu)(bu)(bu)同(tong)。氮原子(zi)以(yi)間(jian)隙(xi)固溶方(fang)式主(zhu)要集中(zhong)在(zai)奧氏體相(xiang)中(zhong),其(qi)強化(hua)作(zuo)用較(jiao)置換方(fang)式明顯。雙相(xiang)不銹鋼還可以(yi)通過(guo)冷變(bian)形方(fang)式得到強化(hua)。


 雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼具(ju)有較(jiao)好(hao)的(de)韌性主要是(shi)奧氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)的(de)貢獻。奧氏體(ti)(ti)(ti)能(neng)抑制鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)中(zhong)(zhong)已(yi)產生的(de)裂紋繼續擴(kuo)展。碳、氮等間隙元素在(zai)奧氏體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)溶(rong)解度高(gao),自高(gao)溫(wen)冷卻時不易析出碳氮化(hua)物(wu),可以抑制晶(jing)界(jie)脆化(hua)。奧氏體(ti)(ti)(ti)可以阻止高(gao)溫(wen)加熱(re)時鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒的(de)長大(da)。由于鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)在(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)(zhong)占有50%~65%的(de)比例,鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)鋼所固有的(de)各(ge)種脆化(hua)傾向也都會在(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)(zhong)反映(ying)出來。


 鎳(nie)在雙(shuang)相不銹鋼中是主(zhu)要控制(zhi)相平衡的元(yuan)(yuan)素,鎳(nie)含量過高(gao)將使鋼中奧氏體含量超(chao)過50%,此時鐵素體相中更多(duo)地(di)富集鉻、鉬等促進出現脆(cui)性(xing)的。相轉變的元(yuan)(yuan)素,降(jiang)(jiang)低鋼的韌(ren)性(xing)。而鎳(nie)含量過低,又會(hui)導(dao)致鐵素體含量高(gao),同(tong)樣使鋼的韌(ren)性(xing)下降(jiang)(jiang)。雙(shuang)相不銹鋼中的鎳(nie)含量一般控制(zhi)在4.5%~7.5%。


 鉻(ge)在雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中主要起耐蝕(shi)作用,隨鉻(ge)含量的(de)(de)提(ti)高(gao),鋼(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)提(ti)高(gao),但(dan)鉻(ge)含量的(de)(de)提(ti)高(gao)能(neng)加速a、σ等(deng)脆性(xing)相的(de)(de)析出(chu),使鋼(gang)的(de)(de)脆性(xing)增加,韌脆轉(zhuan)變溫(wen)度(du)明顯(xian)升(sheng)高(gao)。在雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中鉻(ge)含量一般控制在18%~28%。


 鉬在雙相不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)促進a、σ、x等脆性(xing)相的析出(chu),并使析出(chu)溫度上移,加大(da)鋼(gang)的脆化傾(qing)向和缺口敏感性(xing)。鉬的加入量(liang)一般不(bu)超過4%。


鎢(wu)(wu)在雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)作用與鉬相(xiang)(xiang)(xiang)似(si)。鎢(wu)(wu)與鉬相(xiang)(xiang)(xiang)比,能延緩脆(cui)性相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析出,降低鋼(gang)(gang)的(de)脆(cui)化(hua)傾向(xiang),但鎢(wu)(wu)含(han)量達4%時(shi),會因析出拉弗斯相(xiang)(xiang)(xiang)導致(zhi)鋼(gang)(gang)的(de)脆(cui)化(hua)。雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中的(de)鎢(wu)(wu)含(han)量不(bu)超(chao)過(guo)2%。