雙相不銹鋼的性能同α和γ相的平衡比例有很大關系。首先兩相比例在很大程度上取決于鋼的化學成分,并受熱處理加熱溫度等的影響。如根據不銹鋼(gang)的化學成分能正確估計其相組成,則具有重大意義。簡單的如Fe-Cr-Ni三元相圖,反映不出所有添加元素的綜合影響。首先是舍菲利爾將合金元素分為奧氏體形成元素和鐵素體形成元素兩類,并按照其形成能力的大小折算成相當的鎳量和鉻量。繪制成不銹鋼組織圖(常稱為舍菲利爾圖)。最初是研究合金元素對焊縫組織的影響時確定的,適用于高溫快冷狀態下的Cr-Ni不銹鋼,后來推廣到可變形鋼中,并獲得廣泛應用。其當量計算公式為:
可以(yi)看出,碳對形(xing)成γ相(xiang)(xiang)的(de)能力比鎳(nie)強(qiang)30倍。德蘭(對18-8型(xing)Cr-Ni不銹鋼)得出氮與碳的(de)鎳(nie)當量(liang)系數相(xiang)(xiang)同(tong),均為(wei)30。并在(zai)計算(suan)(suan)鎳(nie)當量(liang)時,應把氮的(de)作用計算(suan)(suan)進去(qu)。圖(tu)1-2-2為(wei)鎳(nie)當量(liang)補充氮后的(de)舍菲利爾組織圖(tu)。雖不準確(que),大(da)(da)體能反映相(xiang)(xiang)的(de)比例。如對國產00Cr18Ni5Mo3Si2鋼,按成分中限(xian)計算(suan)(suan)鉻鎳(nie)當量(liang),依(yi)次為(wei)23.75和8.45,由圖(tu)1-2-2查出α相(xiang)(xiang)含量(liang)大(da)(da)約為(wei)55%。
為使焊接接頭具有良好性能,應(ying)避免在(zai)熔合線附近(jin)的(de)熱影響區(qu)形成單一的(de)鐵素體組(zu)織,其鉻(ge)鎳(nie)當(dang)量應(ying)滿足(zu)如下關系式:[鉻(ge)當(dang)量]-[鎳(nie)當(dang)量+11.59]<7
此外;還有許多研究者從事(shi)這方面(mian)的工(gong)作,確定了(le)各種(zhong)元素(su)對(dui)不銹鋼(gang)組織的影響,使得計算公(gong)式更符(fu)合(he)實際(ji)情況。如蘇聯(lian)波塔克等提出(chu)的可(ke)變形不銹鋼(gang)組織圖;肖(xiao)紀(ji)美(mei)等對(dui)Cr-Mn-N不銹鋼(gang)方面(mian)所進行的大量工(gong)作等。