鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼焊接接頭的塑(su)韌(ren)性欠佳常常是這類鋼使用(yong)受阻(zu)的原因，但焊接接頭塑(su)韌(ren)性不(bu)佳除了晶粒粗大和碳(tan)、氮化物析(xi)(xi)出這一因素之外，往往還與HAZ馬氏體(ti)相(xiang)變、σ相(xiang)析(xi)(xi)出及457℃脆化（α'析(xi)(xi)出）有(you)關。


1. 晶粒粗(cu)大和C、N化物析出的影(ying)響


  碳、氮是奧氏體形成元素，在鐵素體不銹鋼中的溶解度很低（見表2-3),隨著溫度的降低，碳(tan)、氮以極快速度和以Cr23C6、Cr7C3、Cr2N、CrN等形式在粗大晶粒的晶界析出。即使以急冷的方式亦難于防止。所以普通鐵素體不銹鋼在焊接過程中，同質焊縫和HAZ峰值溫度達到950℃以上的范圍，晶粒急劇長大的同時，隨著溫度的降低，碳(tan)、氮化物便沿著粗大晶界析出，塑韌性急劇降低。圖2-9是Cr30-Mo1鋼碳、氮(dan)對焊縫夏比沖擊值的影響。圖2-10是Cr17鋼焊縫隨碳+氮(dan)總含量增加，脆性轉變溫度（VTE)升高的情形，由圖可以看出，降低碳、氮含量對改善鐵素體不銹鋼焊接接頭的塑韌性有明顯作用。


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2. HAZ局(ju)部(bu)馬氏(shi)體轉(zhuan)變引起的脆性(xing)


  低鉻(ge)的(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在加(jia)熱(re)到(dao)(dao)臨界溫(wen)度（A3)以(yi)上約1000℃時(shi)(shi)，單相(xiang)的(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)局部(bu)轉變為奧氏(shi)體(ti)，冷(leng)卻到(dao)(dao)室溫(wen)時(shi)(shi)晶界會形(xing)成(cheng)部(bu)分(fen)馬(ma)氏(shi)體(ti)，這(zhe)種少量的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)同樣會在同質(zhi)焊縫和(he)HAZ形(xing)成(cheng)，引(yin)起輕度的(de)塑韌(ren)降低，這(zhe)種馬(ma)氏(shi)體(ti)可以(yi)通過(guo)焊后熱(re)處理消(xiao)除，然而(er)如果不(bu)(bu)可能進行焊后熱(re)處理，則在鋼(gang)及焊材中加(jia)入強鐵(tie)(tie)素體(ti)元素 Ti、Al、Nb,以(yi)提高鐵(tie)(tie)素體(ti)組(zu)織的(de)穩定性(xing)，防止(zhi)馬(ma)氏(shi)體(ti)組(zu)織的(de)形(xing)成(cheng)以(yi)及其脆化作用(yong)。


3. σ相(xiang)析出引起的(de)脆性


  鉻(ge)含量較高的(de)(de)(de)鐵素(su)體鋼及其焊縫(feng)在500~800℃范(fan)圍長時(shi)間(jian)加(jia)熱或停留，將發生。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析出(chu)(chu)(chu)。σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)是(shi)一(yi)種（Fe-Cr)的(de)(de)(de)金屬間(jian)化合(he)物，其硬度(du)Hv=800~1000硬而脆，增加(jia)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)脆化，Al、Si、Mo、Ti、Nb等(deng)元素(su)的(de)(de)(de)加(jia)入，加(jia)速。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析出(chu)(chu)(chu)和(he)(he)降低析出(chu)(chu)(chu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)。但(dan)。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)需要相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當長的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)。對于普通鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼來說，通常的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)過(guo)程、焊后熱處理都不(bu)(bu)會形(xing)成(cheng)大量的(de)(de)(de)。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)明顯的(de)(de)(de)脆化，對于使用(yong)于室溫(wen)(wen)(wen)或較低溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)結(jie)構，并不(bu)(bu)擔心。的(de)(de)(de)析出(chu)(chu)(chu)和(he)(he)脆化問題(ti)。而對于長期(qi)工作(zuo)在。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)形(xing)成(cheng)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼來說，σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析出(chu)(chu)(chu)卻是(shi)必須重(zhong)視的(de)(de)(de)問題(ti)。此外鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼及其焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭一(yi)旦出(chu)(chu)(chu)現σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，可采用(yong)加(jia)熱到高于其形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)，保(bao)溫(wen)(wen)(wen)急冷，加(jia)以去除。


4. 457℃(α'析出）脆化


  鉻含量大于15%的(de)(de)(de)鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼及(ji)同質焊縫(feng)在(zai)(zai)400~600℃停(ting)留(liu)(liu)，將發(fa)生α'的(de)(de)(de)析(xi)(xi)出，強度(du)(du)、硬(ying)度(du)(du)顯(xian)著提高，韌性降(jiang)低(di)，因在(zai)(zai)457℃時(shi)(shi)α'的(de)(de)(de)析(xi)(xi)出最迅速，故(gu)稱475℃脆化(hua)(hua)。但這種脆化(hua)(hua)現象在(zai)(zai)焊后(hou)不(bu)會(hui)立(li)即發(fa)生，只是在(zai)(zai)400~600℃范圍(wei)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)下(xia)長(chang)時(shi)(shi)間停(ting)留(liu)(liu)和工作的(de)(de)(de)結構可能發(fa)生。所以應避(bi)免在(zai)(zai)這一溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)環境下(xia)使用。475℃脆化(hua)(hua)可通(tong)過700~800℃的(de)(de)(de)短時(shi)(shi)間加熱和立(li)即水冷處理(li)而消除。


  綜上所述，鐵素體不銹鋼焊接接頭的脆化，主要的問題是同質焊縫及HAZ在焊接過程中碳(tan)、氮化物析出和晶粒長大的作用，特別是前者，而且幾乎不能通過熱處理加以消除。因此以往鐵素體不銹鋼很少用作焊接結構，而高純度鐵素體不銹鋼在很大程度上消除了焊縫HAZ的碳(tan)、氮(dan)化物，極大地改進了焊接性，其焊接結構得到越來越廣泛的使用。