雙相不銹鋼產量僅占全球不銹鋼產量的1%，但其以優越的綜合性能正日益受到人們的青睞和重視。近年來為了滿足降低成本和適應苛刻環境的要求，含高Cr、高N的具有更高強度、更高耐腐蝕性的超級雙相不銹鋼正成為研究熱點，瑞典SAND-VIC公司研發的SAF2507超級雙相不銹鋼就是其中之一。

與傳統雙相不銹鋼類似，這種超級雙相鋼在650-950℃時效處理時，也會析出σ相、χ相、氮化物等金屬間相。其中σ相為復雜四方結構，通常以片狀、半網狀存在于鐵素體和奧氏體相界，其形成依賴合金元素的擴散置換和在兩相間重新分布。由于σ相屬于材料中的主要有害相，因此研究分析σ相析出行為的影響因素對于改善SAF2507的力學性能和耐腐蝕性能具有重要意義。主要研究有：

1、化學成分

研究結果顯示，提高Cr、Mo等鐵素體形成元素的含量不僅能夠縮短σ相形成的孕育期，而且能夠使σ相在更高的固溶溫度下穩定存在。此外，Cr、Mo等元素含量的增加促使鐵素體相體積分數的增加，鐵素體共析轉變會生成σ相，最終導致σ相析出量增加。

故此，應減少Cr、Mo等元素含量。

2、固溶處理

研究表明，提高固溶溫度使鐵素體含量增加，進而使鐵素體中Cr、Mo等元素百分含量降低，推遲σ相形成時間。另一方面由于σ相主要在兩相界面處形核，奧氏體相含量降低和鐵素體相含量上升造成兩相界面減少，延緩了σ相析出。采用合適的固溶溫度和較大的冷卻速度能夠有效抑制σ相的析出。

3、時效處理

當時效溫度較低時，先析出χ相，時效溫度升高Cr、Mo擴散系數增大，χ一>σ轉變進程加快,σ相析出量增大。隨著時效溫度升高,時效時間越長,相析出量越大。為盡量避免了σ相析出，時效溫度不應高于600℃。

4、預先冷熱變形

研究在800℃和900℃對25Cr-7Ni-3Mo進行50%的熱變形后對于σ相析出的影響。結果表明當σ相析出量相同時，變形前所需時效時間是變形后的4倍。而在800℃時效前，對該材料預先進行12.5%的冷壓，σ相析出速度是冷壓前的5倍。

冷熱變形均可加快固溶時效后σ相析出速度，其中冷變形的影響更為顯著。

5、兩相位向關系

研究表明，當奧氏體相和鐵素體相接近或滿足K-S位向關系時，σ相由于兩相間的共格性在兩相晶界處析出困難。奧氏體相和鐵素體相應接近或滿足K-S位向關系。

綜上，對于這種新型SAF2507超級雙相鋼，應減少Cr、Mo元素含量，采用合適的固溶溫度、較大的冷卻速度，時效溫度不應高于600℃，同時應注意規避冷變形，以及奧氏體相和鐵素體相應接近或滿足K-S位向關系，以此有效抑制σ相析出，確保其綜合性能。