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(bu)銹(xiu)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:
可以看出(chu),碳對形成(cheng)γ相(xiang)的能力(li)比鎳(nie)(nie)(nie)強(qiang)30倍。德蘭(對18-8型Cr-Ni不銹鋼)得出(chu)氮與(yu)碳的鎳(nie)(nie)(nie)當量(liang)系數相(xiang)同(tong),均(jun)為(wei)30。并(bing)在(zai)計(ji)算(suan)鎳(nie)(nie)(nie)當量(liang)時(shi),應(ying)把氮的作(zuo)用計(ji)算(suan)進去。圖(tu)1-2-2為(wei)鎳(nie)(nie)(nie)當量(liang)補充氮后的舍(she)菲利爾(er)組織圖(tu)。雖不準(zhun)確,大(da)體能反映相(xiang)的比例(li)。如對國產00Cr18Ni5Mo3Si2鋼,按成(cheng)分中限計(ji)算(suan)鉻鎳(nie)(nie)(nie)當量(liang),依次為(wei)23.75和8.45,由圖(tu)1-2-2查出(chu)α相(xiang)含(han)量(liang)大(da)約為(wei)55%。
為使(shi)焊接接頭具有良(liang)好(hao)性能(neng),應避免在熔(rong)合線附近(jin)的熱影(ying)響區形成(cheng)單(dan)一的鐵(tie)素體(ti)組織(zhi),其鉻鎳當量應滿足如下關(guan)系式:[鉻當量]-[鎳當量+11.59]<7
此(ci)外;還有(you)許(xu)多研究(jiu)者從(cong)事(shi)這方面的(de)工作,確定(ding)了各種(zhong)元素對不(bu)銹鋼組織的(de)影響,使得(de)計算公(gong)式更符合(he)實(shi)際情況(kuang)。如蘇聯波(bo)塔(ta)克等提出的(de)可變形不(bu)銹鋼組織圖(tu);肖紀美(mei)等對Cr-Mn-N不(bu)銹鋼方面所進(jin)行的(de)大量(liang)工作等。