雙相不銹鋼的性能同α和γ相的平衡比例有很大關系。首先兩相比例在很大程度上取決于鋼的化學成分,并受熱處理加熱溫度等的影響。如根據不銹鋼的化學成分能正確估計其相組成,則具有重大意義。簡單的如Fe-Cr-Ni三元相圖,反映不出所有添加元素的綜合影響。首先是舍菲利爾將合金元素分為奧氏體形成元素和鐵素體形成元素兩類,并按照其形成能力的大小折算成相當的鎳量和鉻量。繪制成不銹鋼組織圖(常稱為舍菲利爾圖)。最初是研究合金元素對焊縫組織的影響時確定的,適用于高溫快冷狀態下的Cr-Ni不銹鋼,后來推廣到可變形鋼中,并獲得廣泛應用。其當量計算公式為:
可以看(kan)出(chu),碳對形成γ相的能力(li)比鎳(nie)強30倍。德蘭(對18-8型Cr-Ni不銹鋼)得出(chu)氮與碳的鎳(nie)當(dang)量(liang)系數相同,均為(wei)(wei)(wei)30。并(bing)在計算(suan)鎳(nie)當(dang)量(liang)時,應把氮的作用計算(suan)進去(qu)。圖(tu)1-2-2為(wei)(wei)(wei)鎳(nie)當(dang)量(liang)補充氮后的舍菲利爾組織圖(tu)。雖(sui)不準確,大體能反映相的比例。如(ru)對國產(chan)00Cr18Ni5Mo3Si2鋼,按成分中限計算(suan)鉻鎳(nie)當(dang)量(liang),依次為(wei)(wei)(wei)23.75和8.45,由圖(tu)1-2-2查(cha)出(chu)α相含量(liang)大約為(wei)(wei)(wei)55%。
為(wei)使焊接接頭具有(you)良好性(xing)能,應避免(mian)在熔(rong)合線附近的熱(re)影響區形成單一的鐵素體(ti)組織,其鉻鎳(nie)當(dang)量(liang)應滿足如下關系式:[鉻當(dang)量(liang)]-[鎳(nie)當(dang)量(liang)+11.59]<7
此外;還有許多(duo)研究者(zhe)從事(shi)這方(fang)面(mian)的(de)工(gong)作,確(que)定(ding)了各種(zhong)元素對不(bu)銹鋼(gang)(gang)組織的(de)影響,使得計算公式(shi)更(geng)符合實(shi)際(ji)情(qing)況。如蘇聯(lian)波塔克等(deng)(deng)提出(chu)的(de)可變形不(bu)銹鋼(gang)(gang)組織圖;肖紀美等(deng)(deng)對Cr-Mn-N不(bu)銹鋼(gang)(gang)方(fang)面(mian)所進(jin)行的(de)大(da)量(liang)工(gong)作等(deng)(deng)。