在雙(shuang)相不(bu)銹鋼中,奧氏體中的碳含量較高,而鐵素體中的鉻含量較高,晶界是碳化物析出的有利位置,當雙相不銹鋼在低于1050℃加熱時,便會在a/γ相界上形成碳化物。
含碳較高(≥0.03%)的雙相鋼,在較高的溫度范圍950~1050℃,沿α/y相界可析出M7C3型碳化物,快冷通過這一溫度區可避免這種碳化物的析出。低于950℃時,則析出M23C6型碳化物。碳化物的析出速率很快,有的雙相鋼在800℃時僅需1min即可析出M23C6型碳化物,通過快冷難以抑制其析出。M23C6型碳化物首先在a/y相界析出,在α/α和y/y晶界也有,而在α和y相的內部很少發現。M23C6型碳化物長大時需要消耗相鄰α相區的鉻,這部分鐵素體區隨即轉變為Y2相,出現M23C6型碳化物和y2的聚集區。
在(zai)(zai)雙相不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)出(chu)現(xian)碳化(hua)物(wu)沿晶界(jie)的(de)(de)析出(chu)不(bu)(bu)像在(zai)(zai)奧氏體(ti)中(zhong)那樣會帶來(lai)大的(de)(de)危(wei)害,尤(you)其是對(dui)耐晶間腐蝕性能(neng)。含0.03%C的(de)(de)超低碳雙相鋼中(zhong),碳化(hua)物(wu)的(de)(de)析出(chu)量很少,甚至不(bu)(bu)能(neng)分(fen)布在(zai)(zai)所有的(de)(de)晶界(jie)上,而(er)超級(ji)雙相不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)碳含量一般在(zai)(zai)0.01%~0.02%的(de)(de)范圍內(nei),甚至沒有任何類(lei)型(xing)的(de)(de)碳化(hua)物(wu)析出(chu),可(ke)以(yi)不(bu)(bu)必擔(dan)心碳化(hua)物(wu)析出(chu)帶來(lai)的(de)(de)危(wei)害。
由于現代含氮超級雙相不銹鋼的發展,對雙相不銹鋼中氮化物析出的研究顯得十分必要。在含氮雙相不銹鋼中,Cr2N是氮化物的主要析出形式,其晶體結構為密排六方(表2.7)。022Cr25Ni5Mo3N鋼(0.014%C)高溫固溶后水淬時,由于鐵素體中氮的溶解度低,呈過飽和狀態,快速冷卻時,Cr2N在鐵素體的晶界和晶內析出。固溶溫度升高,析出量增多。
較高溫度700~900℃時效時,在α/α和a/y相界和鐵素體晶內都有Cr2N析出。晶內析出的Cr2N與基體a相保持一定的取向關系。Cr2N的成分中還有鐵和鉬,實際為M2N型氮化物。晶界析出的Cr2N更多的是等軸形貌。氮化物周圍的貧鉻促進了y2相的形成,y2相貧鉻,其鉻含量比奧氏體低3%左右,故γ2相耐點蝕性能較差。
較低溫度400~600℃長時間時效時,在α相內發現成行排列的短片狀析出物,組成為M2N。
在022Cr22Ni5Mo3N鋼的焊接接頭的熱影響區中還發現有CrN的析出,對鋼的韌性和耐蝕性無顯著影響。