在热加工变形温度下,由于双相不锈钢中两相强度、塑性不同和变形行为的差异,导致热塑性下降,而使钢的热加工性变坏。图6.13系双相钢中,随二相比例的不同,不锈钢的热塑性的变化。可以看出,在热加工条件下,当次量的相量超过20%后,双相不锈钢的热塑性急剧下降;当α与γ体积分数相差<20%时,还有一热塑性最低的平台。为此,在双相不锈钢热加工过程中,相比例不仅希望在此平台外,而且最好次量相应<20%。
实践表明,对常用第一代双相不锈钢而言,适宜的热加工温度一般在900~1150℃范围内。
图6.13 α和γ相比例对钢在高温下工艺塑性的影响(示意图)
由于图6.13 最早发表于1962年,当时第二代和第三代(也称现代)双相不锈钢尚未问世,因此,此图无法预示用氮合金化后的现代双相不锈钢的热塑性行为。国内曾以含氮的双相不锈钢00Cr25Ni6Mo3N为基础,研究了在0%~10%Ni、0.08%~0.23%N的区间内,钢中α和γ相比例与钢的热塑性之间的关系,结果指出:
·低温低α相区和高温中α相区的热塑性明显低于其他相区;
·对α相<30%的双相不锈钢,热加工温度宜高一些,热加工终止温度在1000℃以下;
·对α相>40%的双相不锈钢,热加工温度宜低一些,热加工终止温度可在900~1000℃范围内。
研究和实践表明,具有微细的双相组织结构,对双相不锈钢获得优良的性能非常重要。因此,对于热加工后便进行最终热处理的产品,不仅是热加工终止温度,而且变形量的控制也需予以重视。
对于高合金双相不锈钢,热加工过程和冷却过程中,还要防止600~1000℃间σ相和x相等的析出,以避免它们析出对钢的性能带来的危害。