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(ke)以看(kan)出(chu)(chu),碳(tan)對形成γ相(xiang)的(de)能力比(bi)鎳強30倍。德蘭(對18-8型Cr-Ni不銹(xiu)鋼)得出(chu)(chu)氮(dan)與(yu)碳(tan)的(de)鎳當量系數相(xiang)同,均為30。并在計(ji)(ji)算鎳當量時,應把氮(dan)的(de)作用計(ji)(ji)算進去(qu)。圖1-2-2為鎳當量補充氮(dan)后的(de)舍菲利爾組織圖。雖不準確,大體能反映相(xiang)的(de)比(bi)例。如(ru)對國產00Cr18Ni5Mo3Si2鋼,按成分中限計(ji)(ji)算鉻鎳當量,依(yi)次為23.75和(he)8.45,由(you)圖1-2-2查(cha)出(chu)(chu)α相(xiang)含量大約為55%。
為使焊(han)接(jie)接(jie)頭具(ju)有(you)良好(hao)性能,應避免在(zai)熔合線附近的熱影響區形成單一的鐵素(su)體組織,其(qi)鉻鎳當(dang)量應滿足如下關系式:[鉻當(dang)量]-[鎳當(dang)量+11.59]<7
此外;還(huan)有許多研究者(zhe)從(cong)事這方面的(de)工作,確定了(le)各種元(yuan)素對(dui)不(bu)銹鋼組(zu)織的(de)影響,使(shi)得計算公(gong)式更符合實際情況。如蘇聯波塔克等提出的(de)可變形(xing)不(bu)銹鋼組(zu)織圖;肖紀(ji)美等對(dui)Cr-Mn-N不(bu)銹鋼方面所進(jin)行的(de)大量工作等。