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(tie)素體不銹鋼奧氏體不銹(xiu)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(xiu)鋼(gang)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。


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  雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼是通過多(duo)種途徑得到強(qiang)化(hua)的(de)。兩相(xiang)(xiang)共存(cun)可以(yi)阻止(zhi)晶(jing)(jing)(jing)粒長大,同尺寸(cun)鋼材的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼晶(jing)(jing)(jing)粒只相(xiang)(xiang)當于奧氏體不銹鋼晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)一半,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼在(zai)(zai)獲得細晶(jing)(jing)(jing)強(qiang)化(hua)的(de)同時,韌性也增加(jia),因此(ci)應(ying)控(kong)制好熱加(jia)工工藝以(yi)獲得晶(jing)(jing)(jing)粒較細的(de)原始(shi)組織。鉻、鎳(nie)、鉬等元(yuan)素溶入兩相(xiang)(xiang)中(zhong)可以(yi)固溶強(qiang)化(hua),但在(zai)(zai)兩相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)強(qiang)化(hua)程度不同。氮原子(zi)以(yi)(yi)間(jian)隙固溶方(fang)(fang)式(shi)主要集中在奧氏(shi)體(ti)相中,其強化作用較置換方(fang)(fang)式(shi)明顯。雙相不(bu)銹(xiu)鋼還可以(yi)(yi)通過冷變形(xing)方(fang)(fang)式(shi)得(de)到強化。


 雙相不銹鋼(gang)具有(you)(you)較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)韌性主(zhu)要(yao)是奧氏(shi)(shi)體相的(de)(de)(de)(de)貢獻(xian)。奧氏(shi)(shi)體能抑制鐵(tie)(tie)素(su)體相中(zhong)已產生的(de)(de)(de)(de)裂紋繼續(xu)擴(kuo)展。碳、氮(dan)等間隙元素(su)在(zai)奧氏(shi)(shi)體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶解度(du)高(gao),自高(gao)溫(wen)(wen)冷卻(que)時不易析出(chu)碳氮(dan)化(hua)(hua)物(wu),可以抑制晶界脆化(hua)(hua)。奧氏(shi)(shi)體可以阻(zu)止(zhi)高(gao)溫(wen)(wen)加熱時鐵(tie)(tie)素(su)體晶粒的(de)(de)(de)(de)長大。由于鐵(tie)(tie)素(su)體相在(zai)雙相不銹鋼(gang)中(zhong)占有(you)(you)50%~65%的(de)(de)(de)(de)比例,鐵(tie)(tie)素(su)體鋼(gang)所固有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)各種脆化(hua)(hua)傾向也都會(hui)在(zai)雙相不銹鋼(gang)中(zhong)反映出(chu)來。


 鎳在(zai)雙相(xiang)不銹鋼中是主要控(kong)制相(xiang)平衡(heng)的(de)(de)元(yuan)素(su)(su),鎳含量(liang)過(guo)高(gao)將(jiang)使鋼中奧氏體(ti)含量(liang)超過(guo)50%,此時鐵素(su)(su)體(ti)相(xiang)中更(geng)多地富集(ji)鉻、鉬等促進(jin)出現脆性(xing)的(de)(de)。相(xiang)轉變的(de)(de)元(yuan)素(su)(su),降低鋼的(de)(de)韌性(xing)。而鎳含量(liang)過(guo)低,又會導致鐵素(su)(su)體(ti)含量(liang)高(gao),同樣使鋼的(de)(de)韌性(xing)下(xia)降。雙相(xiang)不銹鋼中的(de)(de)鎳含量(liang)一(yi)般控(kong)制在(zai)4.5%~7.5%。


 鉻在(zai)雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中主要起耐蝕作用,隨鉻含(han)量(liang)的提(ti)高(gao)(gao),鋼(gang)的耐蝕性(xing)提(ti)高(gao)(gao),但(dan)鉻含(han)量(liang)的提(ti)高(gao)(gao)能加速a、σ等脆(cui)性(xing)相的析出,使鋼(gang)的脆(cui)性(xing)增(zeng)加,韌脆(cui)轉變溫度明(ming)顯(xian)升高(gao)(gao)。在(zai)雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中鉻含(han)量(liang)一般控制在(zai)18%~28%。


 鉬在雙相(xiang)不銹鋼(gang)中(zhong)促進a、σ、x等脆性(xing)相(xiang)的析(xi)出,并(bing)使(shi)析(xi)出溫度(du)上移,加大鋼(gang)的脆化傾向和缺口敏感性(xing)。鉬的加入量一般不超過4%。


鎢(wu)在(zai)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)作用與(yu)鉬(mu)相(xiang)似。鎢(wu)與(yu)鉬(mu)相(xiang)比,能延緩脆性(xing)相(xiang)的(de)(de)析(xi)出(chu),降低鋼的(de)(de)脆化(hua)傾向,但鎢(wu)含量達4%時,會(hui)因析(xi)出(chu)拉弗斯(si)相(xiang)導致(zhi)鋼的(de)(de)脆化(hua)。雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中的(de)(de)鎢(wu)含量不(bu)(bu)超過2%。