在雙相不(bu)銹鋼(gang)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雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)與通常(chang)的純鐵素體(ti)鋼(gang)(gang)和純奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)不(bu)同,在其(qi)加熱和冷卻過程(cheng)中,除了a、y兩相含量的變化(hua)(hua)外,還(huan)會產生組織轉變,出現(xian)二(er)次奧(ao)氏體(ti)γ2。在常(chang)用(yong)的雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)中,隨著成分的變化(hua)(hua)還(huan)會出現(xian)碳化(hua)(hua)物、氮化(hua)(hua)物及一些(xie)金屬間化(hua)(hua)合(he)物。


  雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)性能(neng),特別是(shi)耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕破裂的(de)性能(neng),與其主(zhu)要(yao)的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)組成(cheng)α相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)r相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)平衡(heng)比(bi)(bi)例(li)有著(zhu)密切的(de)關系,而平衡(heng)比(bi)(bi)例(li)取(qu)決于鋼的(de)成(cheng)分(fen)和(he)加熱溫度。雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)平衡(heng)一般是(shi)根據(ju)Schaeffler圖(圖9.13)或以后的(de)一些改進(jin)的(de)組織圖確定的(de)。此(ci)外,還找出(chu)了一些以化學成(cheng)分(fen)和(he)固溶溫度為(wei)依據(ju)計算(suan)出(chu)奧(ao)氏(shi)體含量(liang)的(de)關系式。


  a+γ雙(shuang)相不銹鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)組織轉變有兩(liang)個特(te)點;一(yi)是合金元(yuan)素在(zai)(zai)鐵素體中(zhong)(zhong)的(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)速率遠大于其在(zai)(zai)奧氏(shi)體中(zhong)(zhong)的(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)速率,如在(zai)(zai)700℃附近,鉻在(zai)(zai)鐵素體中(zhong)(zhong)的(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)速率比(bi)在(zai)奧氏體(ti)中(zhong)約大100倍。二是(shi)(shi)(shi)元素(su)(su)(su)在(zai)α、γ兩相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)分(fen)配(pei)也有(you)很大的(de)(de)差異(yi)。α相(xiang)(xiang)中(zhong)富集(ji)了鐵素(su)(su)(su)體(ti)形成元素(su)(su)(su),而γ相(xiang)(xiang)中(zhong)富集(ji)了奧氏體(ti)形成元素(su)(su)(su),元素(su)(su)(su)在(zai)兩相(xiang)(xiang)中(zhong)含量的(de)(de)比(bi)值稱為分(fen)配(pei)系(xi)(xi)數(shu)。元素(su)(su)(su)在(zai)兩相(xiang)(xiang)間的(de)(de)分(fen)配(pei)系(xi)(xi)數(shu)示(shi)于(yu)(yu)圖9.78,該分(fen)配(pei)系(xi)(xi)數(shu)對在(zai)固溶(rong)狀態(1040~1090℃)的(de)(de)大多(duo)數(shu)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)是(shi)(shi)(shi)適(shi)用的(de)(de)。但是(shi)(shi)(shi),分(fen)配(pei)系(xi)(xi)數(shu)不(bu)是(shi)(shi)(shi)恒定(ding)(ding)的(de)(de),而是(shi)(shi)(shi)隨加熱(re)溫(wen)度的(de)(de)變化而改變。隨著(zhu)固溶(rong)溫(wen)度的(de)(de)升高(gao)(gao),元素(su)(su)(su)在(zai)兩相(xiang)(xiang)間的(de)(de)分(fen)配(pei)逐漸(jian)趨于(yu)(yu)均勻,α相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)鉻、鉬(mu)、硅(gui)含量逐漸(jian)降低,鎳、銅含量逐漸(jian)增高(gao)(gao)。高(gao)(gao)溫(wen)下兩相(xiang)(xiang)成分(fen)相(xiang)(xiang)近(jin),說明鋼(gang)的(de)(de)焊接接頭近(jin)縫區具有(you)均勻一致的(de)(de)力學性(xing)能和具有(you)較好熱(re)塑性(xing)的(de)(de)原因(yin)。與此同時(shi),也必然造成α相(xiang)(xiang)自(zi)身的(de)(de)不(bu)穩定(ding)(ding),在(zai)時(shi)效過程中(zhong)易于(yu)(yu)分(fen)解轉變。


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  由于(yu)上述原因,組(zu)織轉變(bian)往(wang)往(wang)發生(sheng)在(zai)鐵素(su)體(ti)(ti)相中(zhong),在(zai)奧氏(shi)體(ti)(ti)相中(zhong)則沒(mei)有(you)多(duo)少變(bian)化,而且在(zai)鐵素(su)體(ti)(ti)相中(zhong)的析出(chu)反(fan)應要比純(chun)奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)或純(chun)鐵素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)快得多(duo)。