在雙相不銹鋼中,奧氏體中的碳含量較高,而鐵素體中的鉻含量較高,晶界是碳化物析出的有利位置,當雙相不銹鋼在低于1050℃加熱時,便會在a/γ相界上形成碳化物。


  含碳較高(≥0.03%)的雙相鋼,在較高的溫度范圍950~1050℃,沿α/y相界可析出M7C3型碳化物,快冷通過這一溫度區(qū)可避免這種碳化物的析出。低于950℃時,則析出M23C6型碳化物。碳化物的析出速率很快,有的雙相鋼在800℃時僅需1min即可析出M23C6型碳化物,通過快冷難以抑制其析出。M23C6型碳化物首先在a/y相界析出,在α/α和y/y晶界也有,而在α和y相的內部很少發(fā)現(xiàn)。M23C6型碳化物長大時需要消耗相鄰α相區(qū)的鉻,這部分鐵素體區(qū)隨即轉變?yōu)閅2相,出現(xiàn)M23C6型碳化物和y2的聚集區(qū)。


  在雙相不銹鋼中出現(xiàn)碳化物沿晶界的析出不像在奧氏體中那樣會帶來大的危害,尤其是對耐晶間腐蝕性能。含0.03%C的超低碳雙相鋼中,碳化物的析出量很少,甚至不能分布在所有的晶界上,而超級雙相不銹鋼的碳含量一般在0.01%~0.02%的范圍內,甚至沒有任何類型的碳化物析出,可以不必擔心碳化物析出帶來的危害。


  由于現(xiàn)代含氮超級雙相不銹鋼的發(fā)展,對雙相不銹鋼中氮化物析出的研究顯得十分必要。在含氮雙相不銹鋼中,Cr2N是氮化物的主要析出形式,其晶體結構為密排六方(表2.7)。022Cr25Ni5Mo3N鋼(0.014%C)高溫固溶后水淬時,由于鐵素體中氮的溶解度低,呈過飽和狀態(tài),快速冷卻時,Cr2N在鐵素體的晶界和晶內析出。固溶溫度升高,析出量增多。


  較高溫度700~900℃時效時,在α/α和a/y相界和鐵素體晶內都有Cr2N析出。晶內析出的Cr2N與基體a相保持一定的取向關系。Cr2N的成分中還有鐵和鉬,實際為M2N型氮化物。晶界析出的Cr2N更多的是等軸形貌。氮化物周圍的貧鉻促進了y2相的形成,y2相貧鉻,其鉻含量比奧氏體低3%左右,故γ2相耐點蝕性能較差。


  較低溫度400~600℃長時間時效時,在α相內發(fā)現(xiàn)成行排列的短片狀析出物,組成為M2N。


  在022Cr22Ni5Mo3N鋼的焊接接頭的熱影響區(qū)中還發(fā)現(xiàn)有CrN的析出,對鋼的韌性和耐蝕性無顯著影響。