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分析合金元素对双相不锈钢显微组织特征的影响

铬和硅对双相不锈钢显微组织形态和分布的影响。试样预先淬成马氏体，然后经临界区处理，得到马氏体加铁素体组织。由图可以看出，在0.07%C-4%Cr钢中，马氏体为球状；在0.07%C-0.5%Cr钢中，在原始奥氏体晶粒内部马氏体呈类针状(或称纤维状)，在原始奥氏体晶界上连续分布；而在0.07%C-2%Si钢中，马氏体呈均匀分布的纤维状；在0.07%C-0.5%Si钢中，马氏体虽然也和含2%Si的钢类似，呈纤维状，并且精细结构也为位错型马氏体，但在低硅双相钢中，马氏体-铁素体界面附近会出现脆性的渗碳体粒子。加入硅，有利于得到细小均匀分布的马氏体，同时硅还可以扩大临界区范围，并对铁素体中的固溶碳有“清除”和“净化”作用。
 (a—0.07%C-4%Cr钢；b—0.07%C-0.5%Cr钢；
c—0.07%C-2%Si钢)磷含量对含钼的热处理双相钢(基本成分为：0.11%~0.12%C,1.52%~1.61%Mn,0.15%Mo,0.49%~0.58%Si,0.03%~0.05%Al,0.006%S,0.005%N;磷含量分别为：0.004%,0.10%,0.24%,0.98%)显微组织的影响示于图3-24[47]。加入磷使马氏体岛的形态发生了显著变化，含0.1%~0.24%P，马氏体岛细化分布均匀，但含磷为0.98%时，马氏体岛变长，由岛状变为短棒状。同时，加磷使双相钢中马氏体相的硬度略有下降，铁素体的硬度略有升高。磷含量对双相钢拉伸断口形貌的影响见图3-25。当磷含量为0.001%和0.10%时，其断口表面为韧窝状；当磷含量大于0.24%时，则为解理断口；当磷含量达到0.98%时，断口内的铁素体晶粒中出现了明显的河流状解理花样。磷含量对拉伸时裂纹扩展途径的影响见图3-26。当磷含量小于0.1%时，断裂测铁素体扩展，不发生铁素体和马氏体的相界断裂；当磷含量大于0.24%以后，裂纹沿相界扩展，而且铁素体以解理形式发生断裂。
磷的另一影响是提高α相的形成温度，扩大形成α相的温度范围，从而影响退火后铁素体和马氏体的相对量。磷可以促进得到细小均匀分布的马氏体。
实验得出：铝对临界区加热时奥氏体形态的影响与硅相似，即铝也促使马氏体呈纤维形态，但对含铝双相钢的研究还较少。
Nb、V、Ti等微量合金化元素会增加双相钢的铁素体中沉淀相的析出量，在适当的冷却速率和加热温度过下，会出现取向附生铁素体。
置换固溶合金元素如Mn、Mo、Si及Cr等主要增加临界区加热形成的奥氏体岛的淬透性，使得到给定马氏体体积分数的奥氏体冷却速率下降，因而降低铁素体中的间隙原子固溶量。但是如果钢中碳增加，则临界区加热时节形成的奥氏体的体积分数增加，奥氏体中合金元素的平均含量下降，合金元素对淬透性的有益影响下降。
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