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:


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  可以看出(chu),碳(tan)對(dui)形成γ相的(de)(de)能力(li)比鎳(nie)強30倍。德蘭(對(dui)18-8型Cr-Ni不銹鋼)得出(chu)氮與碳(tan)的(de)(de)鎳(nie)當量(liang)(liang)系數相同,均為30。并(bing)在計(ji)(ji)算(suan)鎳(nie)當量(liang)(liang)時,應把氮的(de)(de)作用(yong)計(ji)(ji)算(suan)進去(qu)。圖1-2-2為鎳(nie)當量(liang)(liang)補(bu)充氮后(hou)的(de)(de)舍菲利爾組織(zhi)圖。雖不準確,大體能反映相的(de)(de)比例。如(ru)對(dui)國(guo)產00Cr18Ni5Mo3Si2鋼,按(an)成分中限計(ji)(ji)算(suan)鉻鎳(nie)當量(liang)(liang),依次為23.75和8.45,由圖1-2-2查出(chu)α相含量(liang)(liang)大約為55%。


  為(wei)使(shi)焊接接頭具有良好性能,應(ying)避免在熔(rong)合線附近的(de)(de)熱(re)影響區(qu)形(xing)成單一的(de)(de)鐵素(su)體(ti)組織(zhi),其鉻(ge)鎳(nie)當(dang)量應(ying)滿足如下關系式:[鉻(ge)當(dang)量]-[鎳(nie)當(dang)量+11.59]<7


  此外;還有許多研究者從(cong)事這方面的(de)工作,確定了(le)各種元素(su)對(dui)不銹鋼(gang)組織(zhi)的(de)影響(xiang),使得計算公式更(geng)符合實際情況。如蘇(su)聯波塔克等(deng)提出的(de)可變形不銹鋼(gang)組織(zhi)圖;肖紀美(mei)等(deng)對(dui)Cr-Mn-N不銹鋼(gang)方面所(suo)進行的(de)大量工作等(deng)。