在雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)中,α相和y相含量的控制十分重要,圖9.77為不同鐵含量的Fe-Cr-Ni合金的變溫截面圖。隨鐵含量的增加,a相區和γ相區的形狀發生變化,a/α+y和α+y/y相界變彎,在高溫時的α相區逐漸縮小。在低溫時σ+y雙相區逐漸擴大。在鐵含量為90%時,由于γ相區的擴大,使高溫鐵素體區與低溫鐵素體區分割開來。鐵含量為70%左右時,由于α+y/y相界發生彎曲,在1000℃時,靠近α+x/y相界附近的純奧氏體鋼將出現某些鐵素體,隨著Cr/Ni比例的調整,便可以獲得α+y雙相不銹鋼,鋼中所含的鉻、鎳總量使這類鋼具有良好的耐蝕性。


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  α+γ雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)與通(tong)常的(de)純(chun)鐵(tie)素體(ti)鋼(gang)和純(chun)奧氏體(ti)鋼(gang)不同,在(zai)(zai)其(qi)加熱和冷卻過程中,除了a、y兩相(xiang)含量的(de)變化(hua)(hua)外,還(huan)會(hui)產生組織轉變,出(chu)現二(er)次(ci)奧氏體(ti)γ2。在(zai)(zai)常用的(de)雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中,隨著成(cheng)分的(de)變化(hua)(hua)還(huan)會(hui)出(chu)現碳化(hua)(hua)物(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)及(ji)一些金屬間化(hua)(hua)合物(wu)。


  雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)性能,特別是耐應力(li)腐蝕破裂的(de)(de)性能,與其主要的(de)(de)相(xiang)(xiang)組成(cheng)(cheng)α相(xiang)(xiang)和(he)(he)r相(xiang)(xiang)的(de)(de)平(ping)衡(heng)比例有(you)著密(mi)切的(de)(de)關(guan)系,而平(ping)衡(heng)比例取決于鋼(gang)的(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)和(he)(he)加熱溫度。雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)相(xiang)(xiang)平(ping)衡(heng)一般是根據Schaeffler圖(tu)(tu)(圖(tu)(tu)9.13)或(huo)以后的(de)(de)一些(xie)改進(jin)的(de)(de)組織圖(tu)(tu)確定(ding)的(de)(de)。此外(wai),還找出了一些(xie)以化學成(cheng)(cheng)分(fen)和(he)(he)固(gu)溶溫度為依(yi)據計算(suan)出奧氏體含量的(de)(de)關(guan)系式。


  a+γ雙相不銹(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)組(zu)織轉(zhuan)變有兩個特點;一是(shi)合(he)金元(yuan)素在鐵(tie)素體中的(de)(de)擴(kuo)散速率遠(yuan)大于其在奧氏體中的(de)(de)擴(kuo)散速率,如在700℃附近(jin),鉻在鐵(tie)素體中的(de)(de)擴(kuo)散速率比在(zai)奧氏體(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)約大100倍。二(er)是元(yuan)(yuan)素(su)在(zai)α、γ兩(liang)相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)分(fen)(fen)配(pei)也(ye)有(you)很大的(de)差(cha)異。α相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)富集了(le)鐵(tie)素(su)體(ti)形成(cheng)元(yuan)(yuan)素(su),而γ相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)富集了(le)奧氏體(ti)形成(cheng)元(yuan)(yuan)素(su),元(yuan)(yuan)素(su)在(zai)兩(liang)相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)含量(liang)的(de)比值稱為(wei)分(fen)(fen)配(pei)系數(shu)。元(yuan)(yuan)素(su)在(zai)兩(liang)相(xiang)(xiang)間的(de)分(fen)(fen)配(pei)系數(shu)示于(yu)(yu)圖9.78,該(gai)分(fen)(fen)配(pei)系數(shu)對在(zai)固(gu)溶狀態(1040~1090℃)的(de)大多數(shu)雙相(xiang)(xiang)不銹鋼是適用的(de)。但是,分(fen)(fen)配(pei)系數(shu)不是恒定(ding)的(de),而是隨加熱溫(wen)度的(de)變化(hua)而改變。隨著固(gu)溶溫(wen)度的(de)升高(gao),元(yuan)(yuan)素(su)在(zai)兩(liang)相(xiang)(xiang)間的(de)分(fen)(fen)配(pei)逐(zhu)漸(jian)趨于(yu)(yu)均勻(yun),α相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)鉻、鉬、硅含量(liang)逐(zhu)漸(jian)降低,鎳、銅含量(liang)逐(zhu)漸(jian)增高(gao)。高(gao)溫(wen)下兩(liang)相(xiang)(xiang)成(cheng)分(fen)(fen)相(xiang)(xiang)近(jin),說(shuo)明鋼的(de)焊接接頭近(jin)縫區具有(you)均勻(yun)一致的(de)力(li)學性能和具有(you)較好熱塑性的(de)原因。與此同時,也(ye)必然造成(cheng)α相(xiang)(xiang)自身的(de)不穩定(ding),在(zai)時效(xiao)過程中(zhong)(zhong)(zhong)易于(yu)(yu)分(fen)(fen)解(jie)轉變。


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  由于(yu)上述(shu)原因,組織(zhi)轉變(bian)往往發(fa)生在(zai)鐵素(su)(su)(su)體(ti)相(xiang)中(zhong)(zhong),在(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)中(zhong)(zhong)則沒有多少變(bian)化,而且在(zai)鐵素(su)(su)(su)體(ti)相(xiang)中(zhong)(zhong)的析出反應要比純奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)或純鐵素(su)(su)(su)體(ti)鋼(gang)快得多。