Fe-Cr-Ni合金三元相圖是雙相不銹鋼冶金行為的指南。從鐵含量為68％的截面圖（圖3）可看出：這些合金凝固成鐵素體(α)，當(dāng)溫度下降至1000℃（1832℉）（該溫度取決于合金成分）左右時(shí)，部分轉(zhuǎn)變成奧氏體（γ）。在更低溫度下，鐵素體和奧氏體的相平衡僅有微小的變化。從圖3還可看出增加氮 影響[1]。從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，因奧氏體是由鐵素體轉(zhuǎn)變而來(lái)的，合金不可能越過(guò)奧氏體的平衡態(tài)。然而，當(dāng)繼續(xù)冷卻至較低溫度時(shí)，碳化物、氮化物、σ相以及其他金屬間相都可能成為顯微組分。

軋材或制品中鐵素體和奧氏體的相對(duì)數(shù)量取決于其化學(xué)成分和熱過(guò)程。如相圖所顯示，成分上較小的變化即會(huì)對(duì)兩相的相對(duì)體積分?jǐn)?shù)有較大影響。單個(gè)元素對(duì)鐵素體或奧氏體的促進(jìn)作用可以在雙相鋼中得到合理運(yùn)用。顯微組織中的鐵素體/奧氏體相平衡可通過(guò)如下的多元線性回歸式進(jìn)行預(yù)測(cè)：Creq = %Cr + 1.73 %Si + 0.88 %Mo;Nieq = %Ni + 24.55 %C + 21.75 %N+ 0.4 %Cu% 鐵素體 = -20.93 + 4.01 Creq – 5.6Nieq + 0.016 T。

T（攝氏溫度）是退火溫度，1050~1150℃，元素含量為重量百數(shù)（wt%）[2]。為達(dá)到使雙相不銹鋼具有理想相平衡的目的，主要是通過(guò)調(diào)整鉻、鉬、鎳和氮的含量，并控制好熱過(guò)程。然而，由于冷卻速度決定了可轉(zhuǎn)變成奧氏體的鐵素體數(shù)量，因此高溫加熱后的冷卻速度將影響相平衡。快速冷卻有利于保留鐵素體，所以可能得到比平衡狀態(tài)下更多的鐵素體。例如，采用低熱輸入來(lái)焊接大截面的產(chǎn)品，會(huì)導(dǎo)致熱影響區(qū)（HAZ）過(guò)量的鐵素體。

氮的另一個(gè)有利影響是提高了奧氏體開(kāi)始在鐵素體中形成的溫度，見(jiàn)圖3。它增加了鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://www.bbba.com.cn/bxgwf.html" target="_blank">奧氏體的比例。因此，即使在相對(duì)快速的冷卻條件下，奧氏體數(shù)量也幾乎能達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的水平。對(duì)第二代雙相不銹鋼而言，這一效應(yīng)可減小熱影響區(qū)（HAZ）鐵素體過(guò)量的問(wèn)題。

圖3：Fe-Cr-Ni三元相圖的68%Fe截面圖（鎳和鉻含量微小的變化對(duì)雙相不銹鋼中奧氏體和鐵素體的數(shù)量有很大的影響）

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