鋼的顯微組織主要為鐵素體和馬氏體，馬氏體組織以島狀彌散分布在鐵素體基體上。雙相鋼無(wú)時(shí)效，具有低的屈強(qiáng)比和較高的加工硬化指數(shù)及烘烤硬化值。主要用于制造汽車(chē)車(chē)輪、保險(xiǎn)杠加強(qiáng)體、車(chē)門(mén)防撞梁等零部件。

雙相不銹鋼具有奧氏體和鐵素體兩相顯微結(jié)構(gòu)。
雙相不銹鋼的特性
01-高強(qiáng)度
雙相不銹鋼的強(qiáng)度大約是常規(guī)奧氏體或鐵素體強(qiáng)度的2倍。
02-良好的韌性和延展性
盡管雙相不銹鋼強(qiáng)度高，但它們表現(xiàn)出良好的塑性和韌性。雙相不銹鋼的韌性和延展性明顯優(yōu)于鐵素體不銹鋼和碳鋼，即使在很低的溫度如－40℃/F下仍保持良好的韌性。
03-耐腐蝕性
不銹鋼的耐腐蝕性主要取決于其化學(xué)成分。在大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境中，雙相不銹鋼都顯示出較高的耐蝕性能，這是由于它們鉻含量高，在氧化性酸中很有利，并且含有足夠量的鉬和鎳，能耐中等還原性酸介質(zhì)的腐蝕。
04-物理性能
介于奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼之間，但更接近于鐵素體不銹鋼和碳鋼。

不銹鋼鋼種很多，性能各異，它在發(fā)展過(guò)程中逐步形成了幾大類(lèi)。

按組織結(jié)構(gòu)分，分為馬氏不銹鋼（包括沉淀硬化不銹鋼）、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類(lèi)；

按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來(lái)分類(lèi)，分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等；

按鋼的性能特點(diǎn)和用途分類(lèi)，分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)不銹鋼等；

按鋼的功能特點(diǎn)分類(lèi)，分為低溫不銹鋼、無(wú)磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。常用的分類(lèi)方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和鋼的化學(xué)成分特點(diǎn)以及兩者相結(jié)合的方法分類(lèi)。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等，或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類(lèi)。

雙相不銹鋼由于其特殊的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油化工設(shè)備、海水與廢水處理設(shè)備、輸油輸氣管線(xiàn)、造紙機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域，近些年來(lái)也被研究用于橋梁承重結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具有很好的發(fā)展前景。

影響雙相不銹鋼焊接質(zhì)量的因素主要體現(xiàn)在以下幾方面：

含N量影響

Gómez de Salazar JM等人研究了保護(hù)氣體中 N2的不同含量對(duì)雙相不銹鋼性能的影響。結(jié)果表明，隨著混合氣體中 N2分壓 PN2的增加，焊縫中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(N)開(kāi)始迅速增加，然后變化很小，焊縫中的鐵素體相含量φ(α)隨ω(N)增加呈線(xiàn)性下降，但φ(α)對(duì)抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的影響與ω(N)的影響剛好相反。同樣的鐵素體相含量φ(α)，母材的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均焊縫。這是由于顯微組織的不同所造成的。雙相不銹鋼焊縫金屬中含 N 量提高后可以改善接頭的沖擊韌性，這是由于增加了焊縫金屬中的γ相含量，以及減少了Cr2N 的析出。

熱輸入影響

與焊縫區(qū)不同，焊接時(shí)熱影響區(qū)的ω(N)是不會(huì)發(fā)生變化的，它就是母材的ω(N)，所以此時(shí)影響組織和性能的主要因素是焊接時(shí)的熱輸入。根據(jù)文獻(xiàn) ，焊接時(shí)應(yīng)選擇合適的線(xiàn)能量。焊接時(shí)如果熱輸入太大，焊縫熱影響區(qū)范圍增大，金相組織也趨于晶粒粗大、紊亂，造成脆化，主要表現(xiàn)為焊接接頭的塑性指標(biāo)下降。如焊接熱輸入太小，造成淬硬組織并易產(chǎn)生裂紋，對(duì)HAZ的沖擊韌性同樣不利。此外，凡影響冷卻速度的因素都會(huì)影響到 HAZ 的沖擊韌性，如板厚、接頭形式等。

σ相脆化

國(guó)外文獻(xiàn)介紹了再熱引起的雙相不銹鋼及其焊縫金屬的σ相脆化問(wèn)題。母材和焊縫金屬的再熱過(guò)程中，先由α相形成細(xì)小的二次奧氏體γ*，然后析出σ相。結(jié)果表明，脆性開(kāi)裂都發(fā)生于σ相以及基體與σ相的界面處，對(duì)母材斷口觀察表明，在σ相周?chē)鷧^(qū)域內(nèi)都為韌窩，由于α相區(qū)寬，大量生成的σ相才會(huì)使韌性降低，然而在焊縫中α相區(qū)是細(xì)小的，斷口仍表現(xiàn)為脆性斷裂，只要少量的σ相生成就足以引起焊縫金屬韌性的降低，因此，焊縫金屬中的σ相脆化傾向比母材要大得多。

氫致裂紋

雙相不銹鋼焊接接頭的氫脆通常發(fā)生于α相，且氫脆的敏感性隨焊接時(shí)峰值溫度的升高而增加。其微觀組織的變化為：峰值溫度增加，γ相含量減少，α相含量增加，同時(shí)由α相邊界和內(nèi)部析出的Cr2N 量增加，故極易發(fā)生氫脆。

應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂

母材和焊縫金屬中的裂紋都起始于α/γ界面的α相一側(cè)，并在α相內(nèi)擴(kuò)展。奧氏體（γ）由于其固有的低氫脆敏感性，因此，可起到阻擋裂紋擴(kuò)展的作用。由于DSS 中含有一定量的奧氏體，所以其應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向性較小。

點(diǎn)蝕問(wèn)題

耐點(diǎn)蝕是雙相不銹鋼的一個(gè)重要特性，與其化學(xué)成分和微觀組織有著密切關(guān)系。點(diǎn)蝕一般產(chǎn)生于α/γ界面，因此被認(rèn)為是產(chǎn)生于γ相和α相之間的γ*相。這意味著γ*相中的含Cr量低于γ相。γ*相與γ相的成分不同，是由于γ* 相中 的Cr 和Mo含量低于初始γ相中的Cr、Mo含量。進(jìn)一步研究表明，含N量較低的鋼，其點(diǎn)蝕電位對(duì)冷卻速度較為敏感。因此，在焊接含 N 量較低的雙相不銹鋼時(shí)，對(duì)冷卻速度的控制要求更加嚴(yán)格。在雙相不銹鋼焊接過(guò)程中，合理控制焊接線(xiàn)能量是獲得雙相不銹鋼接頭的關(guān)鍵。線(xiàn)能量過(guò)小，焊縫金屬及熱影響區(qū)的冷卻速度過(guò)快，奧氏體來(lái)不及析出，從而使組織中的鐵素體相含量增多；如線(xiàn)能量過(guò)大，盡管組織中能形成足量的奧氏體，但也會(huì)引起熱影響區(qū)內(nèi)的鐵素體晶粒長(zhǎng)大以及σ相等有害相的析出。一般情況下，焊條電弧焊（Shieded Metal Arc Welding，SMAW）、鎢極氬弧焊（Gas Tungsten Arc Welding，GTAW）、藥芯焊絲電弧焊（Flux-Cored WireArc Welding，F(xiàn)CAW）和等離子弧焊（Plasma Arc Welding，PAW）等焊接方法均可用于雙相不銹鋼的焊接，且在焊般不需要采取預(yù)熱措施，焊后也不需進(jìn)行熱處理。

雙相不銹鋼因?yàn)槠浣鹣囡@微組織由鐵素體和奧氏體兩種不銹鋼晶粒組成，所以被稱(chēng)為“雙相”。下圖中，黃顏色的奧氏體相被藍(lán)色的鐵素體相所包圍。當(dāng)雙相不銹鋼熔化后，它從液態(tài)凝固時(shí)凝固成完全的鐵素體結(jié)構(gòu)，隨著材料冷卻到室溫，大約有一半的鐵素體晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體晶粒。其結(jié)果是顯微組織中大約50%為奧氏體相，50%為鐵素體相。

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