雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)形成的金屬間化合物主要(yao)有(you)σ相(xiang)(xiang)、x相(xiang)(xiang)、a相(xiang)(xiang)、R相(xiang)(xiang)、Fe3Cr3Mo2Si2相(xiang)(xiang)和π相(xiang)(xiang)等,這些(xie)相(xiang)(xiang)都是脆性(xing)相(xiang)(xiang),對鋼(gang)的力學性(xing)能(neng)和耐腐蝕性(xing)能(neng)都有(you)不(bu)利影響,應(ying)盡(jin)量避(bi)免它們的析出。


 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節中述及Fe-Cr合金在(zai)鉻(ge)含(han)量(liang)超過15%時(shi),會(hui)出現(xian)475℃脆性,其原(yuan)因在(zai)于富鉻(ge)的a相(xiang)的析出。在(zai)雙相(xiang)不銹鋼中也同樣存在(zai)這一現(xian)象(xiang),但它僅發生在(zai)a相(xiang)內(nei),而α相(xiang)是通過調(diao)幅分解產生的,其中的鉻(ge)含(han)量(liang)可在(zai)61%~83%范圍內(nei)波動。


 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相是在00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)(gang)中發現的(de),是一種片狀(zhuang)的(de)金屬間化合物(wu)。00Cr18Ni5Mo3Si2鋼(gang)(gang)經980℃固溶處(chu)理后,該相的(de)析出溫度范圍為450~750℃,往往在a/γ相界及α/α晶(jing)界、亞晶(jing)界上(shang)析出,有(you)時也會(hui)以細針狀(zhuang)向晶(jing)內衍生,并(bing)常與鐵(tie)素體晶(jing)內析出的(de)該相共(gong)存,600℃為其(qi)析出峰。該相不(bu)易長大,其(qi)析出會(hui)引起鋼(gang)(gang)的(de)脆性。


 π相(xiang)是一(yi)種氮化物,首先在22Cr-8Ni-3Mo雙相(xiang)不銹鋼的(de)(de)焊縫金(jin)屬中發(fa)現,600℃時效時在α相(xiang)晶內析出(chu)π相(xiang),同時還(huan)析出(chu)R相(xiang)。π相(xiang)的(de)(de)分子式為Fe7Mo13N4,并與α相(xiang)保持一(yi)定的(de)(de)位向關(guan)系。π相(xiang)和R相(xiang)的(de)(de)析出(chu)引起鋼的(de)(de)脆性,富鉬的(de)(de)π相(xiang)和R相(xiang)的(de)(de)析出(chu)還(huan)導致其鄰近的(de)(de)α相(xiang)貧鉬,降低(di)其耐點蝕的(de)(de)性能。


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 雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)組織轉(zhuan)變(bian)主要發生在鐵素體相(xiang)中(zhong)(zhong),其(qi)轉(zhuan)變(bian)動力學(xue)可(ke)用TTT曲(qu)(qu)線或CCT、CCP曲(qu)(qu)線(連續冷(leng)卻析出(chu)(chu)曲(qu)(qu)線)來(lai)闡明這一過程。圖9.79為022Cr21-Ni7Mo2.5Cu1.5鋼(gang)(gang)(gang)(法國(guo)(guo)Uranus 50)的(de)(de)TTT曲(qu)(qu)線。圖9.80為022Cr25Ni7Mo4-WCuN(英國(guo)(guo)Zeron 100)和022Cr25Ni6.5Mo3.5CuN(法國(guo)(guo)UR52N+)兩種超(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)CCT曲(qu)(qu)線。可(ke)以看(kan)出(chu)(chu),較高氮含量(liang)(約0.3%N)的(de)(de)超(chao)級(ji)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。等相(xiang)的(de)(de)析出(chu)(chu)速率(lv)要比(bi)一般雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(含量(liang)0.15%N)顯著減緩,遠低于20mm鋼(gang)(gang)(gang)板水(shui)淬的(de)(de)速率(lv)105℃/h,UR52N+鋼(gang)(gang)(gang)水(shui)淬鋼(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)極限厚度達(da)100mm。


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