雙相不銹鋼是由一定比例的鐵素體相和奧氏體相組成的,因此兼有鐵素體不銹鋼奧氏體不銹鋼的力學性能的特征: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)(shuang)相不銹(xiu)鋼是通(tong)過(guo)多種途徑(jing)得到強(qiang)化的。兩相共存可以阻止晶粒長大,同尺寸鋼材的雙(shuang)(shuang)相不銹(xiu)鋼晶粒只相當于奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼晶粒的一(yi)半,雙(shuang)(shuang)相不銹(xiu)鋼在獲得細(xi)晶強(qiang)化的同時(shi),韌性也(ye)增(zeng)加(jia),因此(ci)應控制好熱加(jia)工工藝以獲得晶粒較細(xi)的原始(shi)組織。鉻、鎳、鉬等元(yuan)素溶(rong)入(ru)兩相中可以固(gu)溶(rong)強(qiang)化,但在兩相中的強(qiang)化程度不同。氮原子(zi)以(yi)間隙(xi)固(gu)溶方式(shi)主要集中在(zai)奧氏體相中,其強化作用較置換方式(shi)明顯。雙相不銹鋼還可以(yi)通(tong)過冷變形方式(shi)得到(dao)強化。


 雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼具有較好的韌(ren)性主要是奧氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)的貢獻。奧氏(shi)體(ti)能抑(yi)制鐵(tie)素體(ti)相(xiang)(xiang)中(zhong)已產生的裂紋繼續擴(kuo)展。碳、氮等間(jian)隙元素在奧氏(shi)體(ti)中(zhong)的溶解度高(gao),自(zi)高(gao)溫冷卻時不(bu)(bu)易析出碳氮化(hua)物(wu),可(ke)(ke)以(yi)抑(yi)制晶界脆化(hua)。奧氏(shi)體(ti)可(ke)(ke)以(yi)阻止高(gao)溫加熱時鐵(tie)素體(ti)晶粒(li)的長大(da)。由于鐵(tie)素體(ti)相(xiang)(xiang)在雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)占有50%~65%的比例,鐵(tie)素體(ti)鋼所固有的各種脆化(hua)傾向(xiang)也都會在雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)反映(ying)出來。


 鎳(nie)在雙(shuang)相不銹鋼(gang)中是主要控(kong)制(zhi)相平衡(heng)的(de)(de)元(yuan)素(su),鎳(nie)含(han)(han)量過高(gao)將使鋼(gang)中奧氏體(ti)(ti)含(han)(han)量超(chao)過50%,此時鐵素(su)體(ti)(ti)相中更多地富集(ji)鉻、鉬等促進出現脆(cui)性的(de)(de)。相轉(zhuan)變的(de)(de)元(yuan)素(su),降(jiang)低鋼(gang)的(de)(de)韌性。而鎳(nie)含(han)(han)量過低,又會導致鐵素(su)體(ti)(ti)含(han)(han)量高(gao),同樣使鋼(gang)的(de)(de)韌性下降(jiang)。雙(shuang)相不銹鋼(gang)中的(de)(de)鎳(nie)含(han)(han)量一般(ban)控(kong)制(zhi)在4.5%~7.5%。


 鉻(ge)在雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)主要起耐(nai)蝕作用,隨鉻(ge)含(han)量的提高(gao)(gao),鋼的耐(nai)蝕性(xing)提高(gao)(gao),但鉻(ge)含(han)量的提高(gao)(gao)能(neng)加速a、σ等脆性(xing)相(xiang)的析出,使鋼的脆性(xing)增加,韌脆轉變溫度明顯(xian)升高(gao)(gao)。在雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)鉻(ge)含(han)量一般控制在18%~28%。


 鉬在雙(shuang)相不銹鋼中(zhong)促進(jin)a、σ、x等脆性相的(de)析出,并使析出溫(wen)度(du)上移,加大(da)鋼的(de)脆化(hua)傾向和(he)缺口(kou)敏感性。鉬的(de)加入(ru)量一(yi)般(ban)不超過(guo)4%。


鎢在雙相不銹鋼(gang)的(de)(de)作用與(yu)鉬相似(si)。鎢與(yu)鉬相比,能延緩(huan)脆(cui)性相的(de)(de)析出,降低(di)鋼(gang)的(de)(de)脆(cui)化傾向,但鎢含量達4%時,會因析出拉弗斯相導致(zhi)鋼(gang)的(de)(de)脆(cui)化。雙相不銹鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)鎢含量不超過2%。