雙相不銹鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，具有良好的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，主要應(yīng)用在石油、化工、建筑、船舶等行業(yè)中。碳元素是提高合金強(qiáng)度最有效、最經(jīng)濟(jì)的元素之一，但到目前為止，關(guān)于高碳雙相不銹鋼組織和性能的研究比較少，因此，以高碳雙相不銹鋼20Cr25Ni11Mo3CuWV為研究對象，研究了經(jīng)不同固溶和時(shí)效處理后，該鋼組織中析出相的變化及其對合金硬度的影響。為對這類合金的進(jìn)一步研究和在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，提供了有效的依據(jù)和指導(dǎo)。
采用中頻感應(yīng)電爐對雙相不銹鋼進(jìn)行熔煉并在砂型中澆注成圓形鑄錠。把鑄錠鍛造成10mm厚的板，再熱軋制成厚度為5mm的板材，在板材上取50mm×50mm的試樣進(jìn)行試驗(yàn)。合金的主要成分見表1。固溶溫度分別為1050、1150和1250℃，保溫時(shí)間為20min。采用JSM-6610LV掃描電子顯微鏡及附帶的能譜儀，分析相的形貌和成分。采用型號為D/max-2500pc-X的X射線衍射儀對合金試樣進(jìn)行物相分析，Cu靶2θ范圍為25°～95°。采用HR-150D洛氏硬度計(jì)測量試樣的洛氏硬度。
表1 試驗(yàn)用雙相不銹鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Mo
W
V
Cu
Fe
0.20
0.44
0.32
0.02
0.05
25.06
11.33
3.15
2.89
2.66
2.91
余量
試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
（1）該雙相不銹鋼經(jīng)固溶處理后，組織中殘留顆粒組織為鉻碳化物，當(dāng)固溶溫度達(dá)到1250℃時(shí)都不能使其完全溶解；
（2）隨固溶溫度升高，鐵素體含量不斷增加，在1150℃時(shí)合金硬度值最低（25.8HRC）；
（3）合金在1150℃固溶處理后，再經(jīng)不同溫度時(shí)效處理，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)硬度峰值，分別對應(yīng)在450℃（38.1HRC）和700℃（52.9HRC）時(shí)。前者是因?yàn)殍F素體相中發(fā)生調(diào)幅分解析出了具有共格關(guān)系的富鉻相和富鐵相，后者則主要是在鐵素體相中因共析轉(zhuǎn)變連續(xù)均勻析出了大量的σ相。
