圖2.5~圖2.7分別為超級鐵素體不銹鋼Monit(00Cr25Ni4Mo4TiNb),奧氏體不銹鋼316(0Cr17Ni12Mo2)和雙相不銹鋼2205(00Cr22Ni5Mo3N)的TTP(時間-溫度-沉淀)圖。
由圖2.5可知,由于Monit鋼中碳量很低,沒有,金屬間相σ、x和Laves(η)相均在600~900℃范圍析出。x相析出最快,在800~900℃間僅保溫約2min即可。可惜此圖中沒有標出約475℃下a'的析出范圍。
由圖2.6可知,在316不銹鋼中, 碳化物析出最快,816~899℃間僅保溫0.05h即可;由于316不銹鋼中鉻、鉬量低,金屬間化合物如σ、χ和η相的析出則比較緩慢。
由圖2.7可知,在2205雙相不銹鋼中, 和x相的析出速度都比較快,在800~900℃間僅保溫約1min即可,而σ相和α'相的析出,則需在各自的敏感溫度停留至20min以上。研究表明,所有雙相不銹鋼自高溫冷卻過程中(如自1350℃冷卻)一般均會有從鐵素體到二次奧氏體(γ2)的轉(zhuǎn)變(見本書鉻鎳雙相不銹鋼的發(fā)展和性能特點內(nèi)容)。
當人們把不銹鋼,例如圖2.5的25-4-4超級鐵素體不銹鋼、圖2.6的316奧氏體不銹鋼和圖2.7的2205雙相不銹鋼加熱到適當溫度(例如固溶處理溫度),停留足夠的時間并快速冷卻,則鋼中的碳、氮化物和金屬間化合物就會溶入基體中形成C、N、Cr、Mo等元素過飽和的亞穩(wěn)定的固溶體。但是當一旦再受到熱加工、熱成型和焊接等的熱作用或固溶處理冷卻速度不足,已溶入鋼中的碳、氮化合物和金屬間化合物又會從基體上或沿相界、晶界重新沉淀出來,從而嚴重影響鋼的性能。對于固溶態(tài)不銹鋼受熱履歷的影響而引起的這些相的析出敏感性,一般稱為不銹鋼的組織熱穩(wěn)定性。總的說來,不銹鋼的組織熱穩(wěn)定性高,對碳、氮化物和金屬間化合物析出敏度性低,對不銹鋼的組織和性能是有益的。目前,隨著各種高合金超級不銹鋼的面世,為了提高鋼的耐蝕性,加入大量Cr、Mo、N,鋼的組織熱穩(wěn)定性下降,已引起人們高度關注。后面所涉及的熱加工、熱成型、熱處理(固溶處理后的敏化和時效)以及焊接后性能的改變多屬于組織熱穩(wěn)定性的影響。