奧氏體-鐵素體不銹鋼亦稱為雙相不銹鋼,鋼中既含有奧氏體,又含有鐵素體,兩者要獨(dú)立存在,且含量較大。一般較少相的含量至少也要達(dá)到30%。
雙相不銹鋼的發(fā)展和應(yīng)用始于20世紀(jì)30年代,人們發(fā)現(xiàn)含有鐵素體和奧氏體的不銹鋼,比單一組織的奧氏體鋼具有更好的耐晶間腐蝕性能,但由于受當(dāng)時(shí)冶金生產(chǎn)水平的限制,無法解決雙相不銹鋼兩相比例控制和可焊性、熱塑性等工藝性能較差等問題,一段時(shí)期雙相不銹鋼的發(fā)展緩慢。直到70年代以后,隨著冶金技術(shù)的進(jìn)步,雙相鋼的研究與生產(chǎn)得到了迅速的發(fā)展。80年代后期已開發(fā)出稱之為超級(jí)雙相不銹鋼的鋼種,其特點(diǎn)是碳含量很低(0.01%~0.02%)、高鉬(約4%)、高氮(約0.3%),鐵素體含量40%~50%,具有優(yōu)良的耐蝕性能。
我國在20世紀(jì)70年代中期開始發(fā)展雙相不銹鋼,在GB 1220-84和GB 1220-92中列入了3個(gè)鋼號(hào)。在制定GB/T 20878-2007時(shí),吸收了國內(nèi)外已開發(fā)出的一些性能良好的雙相鋼不銹鋼,共列入了11個(gè)鋼號(hào)。2015年修訂的GB/T 4237-2015及GB/T 3280-2015中列入的奧氏體-鐵素體不銹鋼牌號(hào)有17個(gè),其中10個(gè)是已列入GB/T 20878-2007的牌號(hào),新添加的有7個(gè),其化學(xué)成分及其固溶處理后的力學(xué)性能分別見表9.13和表9.15。
雙相鋼中的兩相具有適宜的比例時(shí),在性能上具有一系列優(yōu)點(diǎn),目前得到廣泛應(yīng)用的α+y雙相不銹鋼,大都含有體積分?jǐn)?shù)約50%的α相和50%的γ相,即兩者的比例近于1的鋼種居多。因此Cr-Ni或Cr-Ni-Mn雙相不銹鋼的成分特點(diǎn)是較高的鉻含量和較低的鎳含量。除碳元素外,其他成分范圍為17.5%~28%Cr、3%~12%Ni、0.5%~4%Si、0.5%~6%Mn、0.5%~2.0%Cu、0~0.4%N。還有一些無鎳的Cr-Mn-N系雙相不銹鋼因其冷熱加工性能較差已少使用。