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(ti)不(bu)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


  雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)是通過多(duo)種(zhong)途徑得到(dao)強(qiang)化(hua)的(de)。兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)共(gong)存可(ke)以阻止晶粒長大,同尺寸鋼(gang)材的(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)晶粒只相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當于奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)晶粒的(de)一半,雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)在(zai)獲(huo)得細晶強(qiang)化(hua)的(de)同時,韌性也增加,因此應(ying)控制好熱加工工藝以獲(huo)得晶粒較(jiao)細的(de)原(yuan)始組織。鉻、鎳、鉬等(deng)元素溶入兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)可(ke)以固溶強(qiang)化(hua),但(dan)在(zai)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)強(qiang)化(hua)程度不(bu)同。氮(dan)原子以(yi)間(jian)隙固(gu)溶方式(shi)主要(yao)集中在奧氏體(ti)相(xiang)中,其強(qiang)化作用較置換方式(shi)明顯(xian)。雙相(xiang)不銹鋼還可以(yi)通過冷變(bian)形方式(shi)得到(dao)強(qiang)化。


 雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)具有較好的(de)韌性主要是(shi)奧(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)貢獻。奧(ao)氏體(ti)(ti)能抑制鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)已(yi)產(chan)生(sheng)的(de)裂紋繼(ji)續擴展。碳、氮(dan)等間隙元素(su)在(zai)奧(ao)氏體(ti)(ti)中(zhong)的(de)溶解度高(gao),自高(gao)溫冷卻時不(bu)易析(xi)出(chu)(chu)碳氮(dan)化物(wu),可以抑制晶界脆化。奧(ao)氏體(ti)(ti)可以阻止高(gao)溫加熱時鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)晶粒(li)的(de)長大(da)。由于鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)在(zai)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)占有50%~65%的(de)比例(li),鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)所固有的(de)各種脆化傾向也都(dou)會在(zai)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)反映(ying)出(chu)(chu)來。


 鎳(nie)(nie)在(zai)雙相不銹(xiu)鋼(gang)中是(shi)主要控制(zhi)相平衡的(de)元(yuan)素(su),鎳(nie)(nie)含(han)量(liang)過高將使鋼(gang)中奧氏體含(han)量(liang)超過50%,此時(shi)鐵(tie)素(su)體相中更(geng)多(duo)地富集鉻、鉬等(deng)促進(jin)出現(xian)脆性(xing)的(de)。相轉變(bian)的(de)元(yuan)素(su),降(jiang)低(di)鋼(gang)的(de)韌性(xing)。而鎳(nie)(nie)含(han)量(liang)過低(di),又會導致鐵(tie)素(su)體含(han)量(liang)高,同樣(yang)使鋼(gang)的(de)韌性(xing)下降(jiang)。雙相不銹(xiu)鋼(gang)中的(de)鎳(nie)(nie)含(han)量(liang)一般控制(zhi)在(zai)4.5%~7.5%。


 鉻在雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中主要起耐蝕作(zuo)用,隨鉻含量的提(ti)高(gao),鋼(gang)的耐蝕性提(ti)高(gao),但鉻含量的提(ti)高(gao)能加速(su)a、σ等脆(cui)性相的析出,使(shi)鋼(gang)的脆(cui)性增加,韌脆(cui)轉變溫度明顯升(sheng)高(gao)。在雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中鉻含量一般控制在18%~28%。


 鉬在雙(shuang)相不銹鋼中促(cu)進a、σ、x等脆性相的析出(chu),并使析出(chu)溫度上移(yi),加大鋼的脆化傾(qing)向(xiang)和缺口敏感性。鉬的加入量一般(ban)不超過4%。


鎢(wu)在雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)作用與鉬(mu)(mu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)似。鎢(wu)與鉬(mu)(mu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi),能延緩脆(cui)性相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析出,降低鋼(gang)(gang)(gang)的(de)脆(cui)化(hua)傾向,但鎢(wu)含量達4%時,會(hui)因析出拉弗斯相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)導致鋼(gang)(gang)(gang)的(de)脆(cui)化(hua)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)鎢(wu)含量不(bu)(bu)超過(guo)2%。