金相检测过程中,双相钢有害相的若干总结和

江苏容大材料腐蚀检验有限公司已经成立10余年，其中金相检测一直在不断的前进和探索，双相钢有害相和铁素体含量的分析和检测非常频繁，笔者对于双相钢有害相产生的原因及如何避免进行了分析，对实际金相检测中双相钢有害相的各种图谱实例进行了总结，希望对同行们有些帮助。

1.双相钢有害相产生原因及如何避免1.σ相是双相不锈钢中最有害的析出相，它是一种由Fe、Cr、Mo等元素构成的四方结构的金属间相，铬含量为42%-50%之间，硬度极高，达-HV,它的存在使钢的韧性和塑性急剧下降。双相不锈钢在℃-℃加热时或缓冷时析出σ相，σ相最初在双相钢界面形核，并向铁素体长大，形成的σ相周围铬、钼等元素贫化，导致随后形成奥氏体，这一反应称为共析反应，即α→σ+γ。反应结束后γ相会进一步转化成σ相。在℃左右σ相的析出速度缓慢，随着温度的升高和时间的延长，析出的σ相不但尺寸长大，而且数量增加。在℃左右，其析出速率很快，在10h后即可达到饱和。当温度高于℃时，σ相析出速度缓慢，同时一些σ相重新被固溶。2.对于双相钢的生产，在适当的固溶退火温度下，进行固溶退火处理，然后立即水淬，可得到较好的结果。材料从离开加热炉到水淬之间的时间应尽可能的短，最大程度的减少热量损失，而在水淬至室温之前，热量损失可能导致有害相的析出。3.σ相和其它金属间相如χ相如果在℃-℃温度范围内冷却速度过慢，则σ相和其它金属间相如χ相会在低于奥氏体形成温度下，从铁素体相析出，为避免钢厂产品中出现σ相，可控制退火温度，确保钢从退火温度尽快水淬冷却，以避开σ相形成区间。4.从固溶退火温度冷却应足够快以避免σ相的形成区间（如图1）

2.双相钢有害相图谱实例1.某大型压力容器厂装配的大型压力容器，双相钢法兰出现有害相的简析

双相钢有害相的存在使钢的韧性和塑性急剧下降，图2-图3为某大型压力容器厂装配的大型压力容器，其双相钢法兰材质：SAF53，双相钢法兰在装配过程中发生断裂，后引起重视，对该容器所有使用双相钢部位进行排查，我司作为第三方检测公司参与了此项工作，在抽查的部位中，有将近一半部位发现了有害相。首先使用的王水浸蚀，图4-5为正常组织，图6-7为非正常组织，为了验证非正常组织却为有害相，我们对非正常组织进行切割，得到小块试样，再用氢氧化钠水溶液进行电解浸蚀，如图8-9，不难看出：氢氧化钠电解浸蚀效果较好，可以对铁素体，有害相进行着色，但是，之前所用王水也可以将有害相浸蚀出来，即在铁素体、奥氏体边界处有“波浪状”出现，并且有害相也存在“边界”。随后，此压力容器使用双相钢部位又经其它方检测排查，结果与我司检测结果一致。2.关于双相钢不同方向（横纵）有害相实例

F55双相不锈钢试样，在氢氧化钠溶液中电解浸蚀后，铁素体显示出“晶界”如图12，图14，此“晶界”是否为有害相？笔者在王水溶液中加入适量硫酸铜，将此试样侵入其中3分钟左右，如图13和图15，明显看出铁素体和奥氏体晶界，由此很显然看出，图14中铁素体上所显示之却为晶界。图16为F55双相不锈钢浸蚀后，放大倍数更大图片，被浸蚀着色的铁素体上面的晶界更加清晰，图17为ASTMA-评定图中可能受影响评定图的放大图，很明显看出铁素体与奥氏体边界有金属间相。因此，判断双相钢组织是否受影响，应该主要看铁素体、奥氏体两相边界，而不是看铁素体晶界。4.关于双相钢中和ASTMA-图谱中黑点的解析。

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