雙相不銹鋼是由一定比例的鐵素體相和奧氏體相組成的,因此兼有鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼和奧氏(shi)體不銹鋼的力學性能的特征:既有比較高的強度,又有良好的韌性。表9.42為三種雙相不銹(xiu)鋼力學性能和高鉻鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼力學性能對比。

雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)通過多種途徑(jing)得(de)到強化(hua)的。兩(liang)相(xiang)(xiang)共存可以(yi)阻(zu)止晶粒(li)長大,同(tong)尺寸(cun)鋼(gang)材的雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶粒(li)只相(xiang)(xiang)當于奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶粒(li)的一半,雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)獲(huo)得(de)細晶強化(hua)的同(tong)時,韌性也增加,因此應控制好熱加工工藝以(yi)獲(huo)得(de)晶粒(li)較細的原(yuan)始(shi)組織(zhi)。鉻、鎳、鉬等元(yuan)素溶入兩(liang)相(xiang)(xiang)中可以(yi)固溶強化(hua),但在(zai)兩(liang)相(xiang)(xiang)中的強化(hua)程度不(bu)(bu)同(tong)。氮原子以(yi)間隙固溶方式主要集中在(zai)奧氏(shi)體相中,其(qi)強化作用較置換(huan)方式明顯。雙相不銹鋼還可(ke)以(yi)通過(guo)冷變形方式得到強化。
雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼具(ju)有較好的(de)韌性主(zhu)要(yao)是奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)的(de)貢獻。奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)能抑制鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)中已產生的(de)裂紋(wen)繼續擴展。碳、氮等(deng)間隙元素(su)(su)在(zai)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)中的(de)溶解度高,自高溫冷卻時(shi)不(bu)易析出碳氮化物(wu),可(ke)以抑制晶界脆(cui)化。奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)可(ke)以阻止高溫加熱(re)時(shi)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)晶粒(li)的(de)長(chang)大。由(you)于鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)在(zai)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼中占有50%~65%的(de)比例,鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)鋼所固(gu)有的(de)各種脆(cui)化傾向也都會在(zai)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼中反(fan)映出來。
鎳在(zai)(zai)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)中是主要控(kong)制相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)平衡的(de)(de)(de)元(yuan)素,鎳含量(liang)過高將使鋼(gang)中奧(ao)氏體含量(liang)超過50%,此時鐵(tie)素體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中更(geng)多地富(fu)集鉻、鉬等促進(jin)出現脆性的(de)(de)(de)。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)轉變的(de)(de)(de)元(yuan)素,降低鋼(gang)的(de)(de)(de)韌性。而(er)鎳含量(liang)過低,又會導致(zhi)鐵(tie)素體含量(liang)高,同樣使鋼(gang)的(de)(de)(de)韌性下降。雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)中的(de)(de)(de)鎳含量(liang)一般控(kong)制在(zai)(zai)4.5%~7.5%。
鉻(ge)在(zai)雙相(xiang)不銹鋼中主要起耐蝕作用,隨鉻(ge)含(han)量(liang)的提高(gao),鋼的耐蝕性提高(gao),但鉻(ge)含(han)量(liang)的提高(gao)能加速(su)a、σ等脆(cui)性相(xiang)的析出,使鋼的脆(cui)性增(zeng)加,韌脆(cui)轉變溫(wen)度明顯升高(gao)。在(zai)雙相(xiang)不銹鋼中鉻(ge)含(han)量(liang)一(yi)般控制(zhi)在(zai)18%~28%。
鉬在雙相不銹鋼中促進a、σ、x等脆性(xing)相的(de)析出(chu),并使析出(chu)溫(wen)度(du)上移,加大鋼的(de)脆化傾向和缺口敏感性(xing)。鉬的(de)加入(ru)量一般不超過4%。
鎢(wu)在雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的(de)作用(yong)與(yu)鉬相(xiang)(xiang)(xiang)似。鎢(wu)與(yu)鉬相(xiang)(xiang)(xiang)比,能(neng)延緩脆(cui)性相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析(xi)出(chu),降低鋼(gang)的(de)脆(cui)化傾向(xiang),但鎢(wu)含量達4%時,會因(yin)析(xi)出(chu)拉弗斯相(xiang)(xiang)(xiang)導(dao)致(zhi)鋼(gang)的(de)脆(cui)化。雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)中的(de)鎢(wu)含量不超過(guo)2%。

