雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼中形(xing)成的金屬間化合物主(zhu)要有(you)σ相(xiang)(xiang)、x相(xiang)(xiang)、a相(xiang)(xiang)、R相(xiang)(xiang)、Fe3Cr3Mo2Si2相(xiang)(xiang)和(he)π相(xiang)(xiang)等,這些相(xiang)(xiang)都(dou)是脆性相(xiang)(xiang),對鋼的力學(xue)性能(neng)和(he)耐腐蝕性能(neng)都(dou)有(you)不利影響,應盡量避(bi)免它們的析出。


 σ相是雙相不銹鋼(gang)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(zhong)述及(ji)Fe-Cr合金在(zai)鉻含(han)(han)量超過15%時,會出現(xian)(xian)475℃脆性(xing),其原因在(zai)于富(fu)鉻的(de)a相(xiang)的(de)析出。在(zai)雙相(xiang)不銹鋼中(zhong)也(ye)同(tong)樣存在(zai)這一現(xian)(xian)象,但它僅發(fa)生在(zai)a相(xiang)內,而α相(xiang)是通過調(diao)幅分(fen)解產生的(de),其中(zhong)的(de)鉻含(han)(han)量可(ke)在(zai)61%~83%范圍內波動(dong)。


 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鋼中(zhong)發現的,是一種片(pian)狀的金(jin)屬(shu)間化合物。00Cr18Ni5Mo3Si2鋼經(jing)980℃固溶(rong)處理(li)后,該相的析(xi)出(chu)(chu)溫度(du)范圍為450~750℃,往往在a/γ相界及α/α晶界、亞晶界上(shang)析(xi)出(chu)(chu),有時也會(hui)以細針狀向(xiang)晶內衍生,并常與(yu)鐵素體晶內析(xi)出(chu)(chu)的該相共存(cun),600℃為其析(xi)出(chu)(chu)峰(feng)。該相不易(yi)長大,其析(xi)出(chu)(chu)會(hui)引起鋼的脆性。


 π相(xiang)(xiang)是一(yi)種(zhong)氮化(hua)物,首先(xian)在22Cr-8Ni-3Mo雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)焊縫金屬(shu)中發現,600℃時效時在α相(xiang)(xiang)晶內析出(chu)(chu)π相(xiang)(xiang),同時還析出(chu)(chu)R相(xiang)(xiang)。π相(xiang)(xiang)的(de)分子(zi)式為Fe7Mo13N4,并(bing)與α相(xiang)(xiang)保持(chi)一(yi)定的(de)位向(xiang)關系。π相(xiang)(xiang)和(he)R相(xiang)(xiang)的(de)析出(chu)(chu)引起鋼的(de)脆(cui)性,富鉬的(de)π相(xiang)(xiang)和(he)R相(xiang)(xiang)的(de)析出(chu)(chu)還導致其鄰近的(de)α相(xiang)(xiang)貧鉬,降低其耐點蝕的(de)性能。


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 雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)組(zu)織轉變主要(yao)(yao)發生在鐵素體相(xiang)中(zhong),其轉變動(dong)力學可用(yong)TTT曲線(xian)(xian)或CCT、CCP曲線(xian)(xian)(連續冷(leng)卻析(xi)出(chu)曲線(xian)(xian))來闡明這一過程。圖9.79為022Cr21-Ni7Mo2.5Cu1.5鋼(gang)(法(fa)國Uranus 50)的(de)(de)(de)TTT曲線(xian)(xian)。圖9.80為022Cr25Ni7Mo4-WCuN(英國Zeron 100)和022Cr25Ni6.5Mo3.5CuN(法(fa)國UR52N+)兩種超級雙相(xiang)鋼(gang)的(de)(de)(de)CCT曲線(xian)(xian)。可以看出(chu),較高氮含量(liang)(約0.3%N)的(de)(de)(de)超級不銹(xiu)鋼(gang)。等相(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)速(su)率要(yao)(yao)比一般雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(含量(liang)0.15%N)顯著(zhu)減緩,遠低(di)于(yu)20mm鋼(gang)板水淬的(de)(de)(de)速(su)率105℃/h,UR52N+鋼(gang)水淬鋼(gang)板的(de)(de)(de)極限(xian)厚度達100mm。


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