雙相不銹鋼是由一定比例的鐵素體相和奧氏體相組成的,因此兼有鐵素體不銹(xiu)鋼和奧氏體不(bu)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(bu)銹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)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)是通(tong)過多種途徑得(de)到強(qiang)化的(de)。兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)共存可以阻(zu)止晶(jing)粒(li)長(chang)大,同尺寸鋼(gang)(gang)材的(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)晶(jing)粒(li)只(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)當于奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)晶(jing)粒(li)的(de)一半(ban),雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在獲得(de)細(xi)晶(jing)強(qiang)化的(de)同時,韌性也(ye)增(zeng)加,因此應控(kong)制好熱加工(gong)工(gong)藝以獲得(de)晶(jing)粒(li)較細(xi)的(de)原始組織。鉻、鎳、鉬等元素(su)溶(rong)(rong)入兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中可以固溶(rong)(rong)強(qiang)化,但在兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)強(qiang)化程(cheng)度(du)不(bu)(bu)同。氮原子以間(jian)隙固溶方(fang)式(shi)主要集中在(zai)奧氏體(ti)相中,其強(qiang)化作用較置(zhi)換方(fang)式(shi)明(ming)顯。雙相不銹鋼還可以通過冷變形方(fang)式(shi)得到強(qiang)化。
雙(shuang)相(xiang)不銹鋼具(ju)有較好的(de)(de)韌性主要(yao)是奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)的(de)(de)貢獻。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)能抑制鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)中(zhong)(zhong)已產生的(de)(de)裂紋繼續擴(kuo)展。碳、氮(dan)等間(jian)隙(xi)元素(su)在奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶(rong)解度高,自高溫冷卻(que)時(shi)不易析出(chu)碳氮(dan)化物,可(ke)以(yi)抑制晶(jing)界脆化。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)可(ke)以(yi)阻(zu)止高溫加熱(re)時(shi)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)晶(jing)粒的(de)(de)長(chang)大。由于鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)在雙(shuang)相(xiang)不銹鋼中(zhong)(zhong)占(zhan)有50%~65%的(de)(de)比例(li),鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)鋼所固有的(de)(de)各(ge)種脆化傾向也都(dou)會(hui)在雙(shuang)相(xiang)不銹鋼中(zhong)(zhong)反映出(chu)來(lai)。
鎳在(zai)雙(shuang)相不銹鋼中是(shi)主要控制相平(ping)衡的(de)元素(su),鎳含(han)量過(guo)高將使鋼中奧氏體含(han)量超(chao)過(guo)50%,此時鐵(tie)素(su)體相中更(geng)多地富(fu)集鉻、鉬等促(cu)進出現(xian)脆性(xing)的(de)。相轉變(bian)的(de)元素(su),降低(di)鋼的(de)韌性(xing)。而鎳含(han)量過(guo)低(di),又會導致(zhi)鐵(tie)素(su)體含(han)量高,同樣使鋼的(de)韌性(xing)下降。雙(shuang)相不銹鋼中的(de)鎳含(han)量一(yi)般控制在(zai)4.5%~7.5%。
鉻(ge)(ge)在(zai)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中主要起耐蝕作用(yong),隨鉻(ge)(ge)含量(liang)的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao),鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)提(ti)(ti)高(gao),但鉻(ge)(ge)含量(liang)的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)能加速(su)a、σ等脆(cui)(cui)性(xing)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)出,使鋼(gang)的(de)(de)脆(cui)(cui)性(xing)增加,韌脆(cui)(cui)轉變(bian)溫度明顯升(sheng)高(gao)。在(zai)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中鉻(ge)(ge)含量(liang)一般控制(zhi)在(zai)18%~28%。
鉬(mu)在雙相(xiang)不(bu)銹鋼中促(cu)進a、σ、x等脆性(xing)相(xiang)的析出,并使析出溫(wen)度上(shang)移,加(jia)大鋼的脆化傾向和缺口敏感(gan)性(xing)。鉬(mu)的加(jia)入量一般不(bu)超(chao)過4%。
鎢(wu)(wu)在雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)作用與鉬相(xiang)(xiang)似。鎢(wu)(wu)與鉬相(xiang)(xiang)比,能延緩脆性相(xiang)(xiang)的(de)析出(chu)(chu),降低鋼(gang)(gang)的(de)脆化傾向,但(dan)鎢(wu)(wu)含量(liang)(liang)達4%時,會因析出(chu)(chu)拉弗斯相(xiang)(xiang)導致(zhi)鋼(gang)(gang)的(de)脆化。雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)鎢(wu)(wu)含量(liang)(liang)不(bu)超過2%。

