在雙相(xiang)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雙相(xiang)不(bu)銹鋼與通(tong)常的純(chun)鐵素體鋼和(he)(he)純(chun)奧氏體鋼不(bu)同,在(zai)其加熱和(he)(he)冷(leng)卻過(guo)程中(zhong),除了a、y兩(liang)相(xiang)含量的變化(hua)外(wai),還會(hui)產(chan)生(sheng)組織轉變,出現二次(ci)奧氏體γ2。在(zai)常用的雙相(xiang)不(bu)銹鋼中(zhong),隨著成分的變化(hua)還會(hui)出現碳(tan)化(hua)物、氮化(hua)物及一些金屬間化(hua)合物。


  雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)性能,特別是耐(nai)應力腐蝕破裂的(de)(de)(de)性能,與其主要的(de)(de)(de)相(xiang)組成(cheng)α相(xiang)和(he)(he)(he)r相(xiang)的(de)(de)(de)平衡比例有著密切的(de)(de)(de)關(guan)系(xi),而平衡比例取決(jue)于鋼(gang)的(de)(de)(de)成(cheng)分和(he)(he)(he)加熱溫度。雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)相(xiang)平衡一般(ban)是根(gen)據(ju)Schaeffler圖(圖9.13)或以后的(de)(de)(de)一些(xie)改進的(de)(de)(de)組織圖確(que)定的(de)(de)(de)。此外,還找出(chu)了(le)一些(xie)以化學成(cheng)分和(he)(he)(he)固溶(rong)溫度為(wei)依據(ju)計算出(chu)奧氏體含量的(de)(de)(de)關(guan)系(xi)式(shi)。


  a+γ雙(shuang)相不銹鋼中的(de)組織(zhi)轉變有兩個特(te)點;一是合金元素在鐵素體中的(de)擴(kuo)散(san)速(su)率遠(yuan)大于其在奧氏體中的(de)擴(kuo)散(san)速(su)率,如在700℃附近(jin),鉻(ge)在鐵素體中的(de)擴(kuo)散(san)速(su)率比(bi)在(zai)奧(ao)氏體(ti)中(zhong)(zhong)約大100倍。二是(shi)元素(su)(su)在(zai)α、γ兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)分(fen)配(pei)(pei)也(ye)有(you)(you)很大的(de)差異。α相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)富集了鐵(tie)素(su)(su)體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)(su),而γ相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)富集了奧(ao)氏體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)(su),元素(su)(su)在(zai)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)含(han)量的(de)比(bi)值稱為分(fen)配(pei)(pei)系數。元素(su)(su)在(zai)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)間(jian)的(de)分(fen)配(pei)(pei)系數示于(yu)圖9.78,該分(fen)配(pei)(pei)系數對在(zai)固(gu)溶狀態(1040~1090℃)的(de)大多(duo)數雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼是(shi)適用的(de)。但是(shi),分(fen)配(pei)(pei)系數不(bu)(bu)是(shi)恒定(ding)的(de),而是(shi)隨加熱(re)(re)溫度的(de)變(bian)化(hua)而改變(bian)。隨著固(gu)溶溫度的(de)升高(gao)(gao),元素(su)(su)在(zai)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)間(jian)的(de)分(fen)配(pei)(pei)逐漸(jian)趨于(yu)均勻,α相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)鉻、鉬、硅(gui)含(han)量逐漸(jian)降低,鎳(nie)、銅含(han)量逐漸(jian)增高(gao)(gao)。高(gao)(gao)溫下兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)成(cheng)分(fen)相(xiang)(xiang)(xiang)近(jin),說明鋼的(de)焊接接頭(tou)近(jin)縫區(qu)具有(you)(you)均勻一致的(de)力(li)學性能和具有(you)(you)較好熱(re)(re)塑(su)性的(de)原因。與此同(tong)時,也(ye)必然(ran)造成(cheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)自身的(de)不(bu)(bu)穩定(ding),在(zai)時效過程中(zhong)(zhong)易于(yu)分(fen)解(jie)轉變(bian)。


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  由于(yu)上述原因,組織轉變(bian)往往發(fa)生在鐵(tie)素體(ti)相(xiang)中,在奧氏體(ti)相(xiang)中則沒有(you)多少(shao)變(bian)化,而且(qie)在鐵(tie)素體(ti)相(xiang)中的(de)析出反應要比純奧氏體(ti)鋼或純鐵(tie)素體(ti)鋼快得多。