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(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)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(xiang)不銹鋼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。


表 42.jpg


  雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼是通過多(duo)種途徑得到強(qiang)(qiang)化(hua)的(de)。兩(liang)相(xiang)(xiang)共存可(ke)(ke)以阻止晶(jing)(jing)粒長大,同尺寸鋼材(cai)的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼晶(jing)(jing)粒只相(xiang)(xiang)當(dang)于奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼晶(jing)(jing)粒的(de)一半,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼在獲(huo)得細晶(jing)(jing)強(qiang)(qiang)化(hua)的(de)同時,韌性(xing)也增(zeng)加,因此應控制好熱加工(gong)工(gong)藝以獲(huo)得晶(jing)(jing)粒較細的(de)原始(shi)組(zu)織。鉻、鎳(nie)、鉬等元素(su)溶入兩(liang)相(xiang)(xiang)中可(ke)(ke)以固溶強(qiang)(qiang)化(hua),但(dan)在兩(liang)相(xiang)(xiang)中的(de)強(qiang)(qiang)化(hua)程度不(bu)(bu)同。氮原子以間隙固溶方式(shi)主要集中(zhong)在(zai)奧氏體相(xiang)中(zhong),其強化作用較置(zhi)換方式(shi)明顯(xian)。雙(shuang)相(xiang)不銹鋼還可以通過冷變形方式(shi)得到強化。


 雙(shuang)相不銹鋼(gang)具有較好的(de)韌性主要是(shi)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相的(de)貢獻。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)能抑制(zhi)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)相中(zhong)(zhong)已產生的(de)裂紋繼(ji)續擴展。碳(tan)、氮等間隙元素(su)(su)在奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)溶解度高(gao),自高(gao)溫(wen)冷(leng)卻時不易析出(chu)碳(tan)氮化物,可(ke)以抑制(zhi)晶界(jie)脆化。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)可(ke)以阻止(zhi)高(gao)溫(wen)加(jia)熱時鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)晶粒(li)的(de)長大。由于鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)相在雙(shuang)相不銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)占(zhan)有50%~65%的(de)比例,鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)鋼(gang)所固有的(de)各種脆化傾(qing)向也都(dou)會在雙(shuang)相不銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)反映出(chu)來(lai)。


 鎳(nie)在雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)是主要控(kong)(kong)制相平衡(heng)的元素,鎳(nie)含(han)量(liang)過(guo)(guo)高(gao)將使鋼(gang)(gang)中(zhong)奧氏體(ti)含(han)量(liang)超過(guo)(guo)50%,此時鐵素體(ti)相中(zhong)更多(duo)地富集鉻、鉬等促進出現脆性的。相轉變的元素,降(jiang)(jiang)低鋼(gang)(gang)的韌性。而(er)鎳(nie)含(han)量(liang)過(guo)(guo)低,又(you)會(hui)導(dao)致鐵素體(ti)含(han)量(liang)高(gao),同樣使鋼(gang)(gang)的韌性下(xia)降(jiang)(jiang)。雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)的鎳(nie)含(han)量(liang)一般控(kong)(kong)制在4.5%~7.5%。


 鉻(ge)在雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中主(zhu)要(yao)起(qi)耐(nai)蝕作用,隨(sui)鉻(ge)含量的(de)(de)提高(gao)(gao),鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性提高(gao)(gao),但(dan)鉻(ge)含量的(de)(de)提高(gao)(gao)能(neng)加速(su)a、σ等脆(cui)性相的(de)(de)析(xi)出,使鋼(gang)的(de)(de)脆(cui)性增加,韌脆(cui)轉(zhuan)變溫(wen)度明(ming)顯升高(gao)(gao)。在雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中鉻(ge)含量一般控(kong)制在18%~28%。


 鉬在(zai)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中促進(jin)a、σ、x等(deng)脆(cui)性(xing)相(xiang)的析出(chu),并使析出(chu)溫度上移,加大鋼(gang)的脆(cui)化傾向和(he)缺口敏感性(xing)。鉬的加入量(liang)一(yi)般不(bu)超過4%。


鎢在雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)作用與鉬(mu)相似。鎢與鉬(mu)相比,能延緩脆性(xing)相的(de)析出,降低鋼的(de)脆化傾向,但鎢含量(liang)達4%時,會因析出拉弗斯相導致(zhi)鋼的(de)脆化。雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)的(de)鎢含量(liang)不(bu)(bu)超(chao)過2%。