鐵素體不銹鋼的熱膨脹系數與碳鋼相近,比奧氏體不銹鋼小,再加之硫、磷等雜質在鐵素體中溶解度大,硅、鈮等是鐵素體形成元素,因此,焊縫結晶時不易形成低熔點共晶,熱裂傾向比奧氏體不銹鋼小得多,同時焊接熱影響區超過臨界溫度的區域形成馬氏體的量也極少,因此淬硬傾向也很小,所以,鐵素體(ti)不銹鋼比馬氏體不銹鋼的延遲裂紋敏感性小,可以說其工藝焊接性是好的。


  鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼為鐵(tie)-鉻-碳三元合(he)金,由(you)鉻以(yi)及諸如(ru)鋁、鈮(ni)、鉬及鈦等添加(jia)元素(su)來(lai)(lai)防止在焊接受熱(re)過(guo)程中形成奧(ao)氏體(ti)。因(yin)此(ci),鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在焊后冷(leng)卻過(guo)程中不(bu)(bu)(bu)會出現奧(ao)氏體(ti)向(xiang)馬氏體(ti)轉變的淬硬現象。但(dan)焊接熱(re)所形成的熱(re)影響區近縫帶,由(you)于(yu)高溫而促成鐵(tie)素(su)體(ti)晶(jing)粒粗大,明顯地降低了接頭的韌性,并且不(bu)(bu)(bu)可能直接用熱(re)處(chu)理的方法(fa)來(lai)(lai)改善。這就是鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼焊接中最為困難之處(chu)。


 現在鐵素體不銹鋼已發展到了第三代品種。第一代是完全依靠鉻作為鐵素體穩定元素,而含碳量又偏高,因此在焊接之后若不再進行熱處理,必然會產生晶間腐蝕(shi)。而且這第一代鋼的韌性都偏低,其代表性鋼號為430、442及446.第二代品種為405與409,它們的鉻與碳含量下降了,而加了強烈的鐵素體形成劑,如405是加入鋁,409加入鈦。第二代鐵素體不銹鋼除了在韌性方面與第一代相差不大之外,在工藝性能、固碳(鈦及鈮與碳反應形成TiC及NbC)以減少固溶體中碳含量、耐腐蝕性方面,以及在降低成本上,皆比上一代優越。第三代的鐵素體不銹鋼,則以改進冶煉方法來生產超低碳和超低氮含量的、可用大噸位爐子冶煉的、采用較少間隙固溶元素的鋼種,以444(18Cr-2Mo)與26-1(26Cr-1Mo)為代表。當這些鋼中再加人強烈碳化物形成劑,如鈦與鈮,則可在焊后不進行熱處理,也不會有晶間腐蝕出現。此外,這第三代鋼的韌性大大改善,對點狀腐蝕也具有良好的抵抗能力,包括抗應力腐蝕能力。


 鐵素(su)體不銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)脆(cui)化(hua),是(shi)這類(lei)鋼使用受到限(xian)制的(de)主要原因。鐵素(su)體不銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)脆(cui)化(hua),主要的(de)問題是(shi)同質焊(han)縫及熱影(ying)(ying)響區(qu)在焊(han)接(jie)過程中碳(tan)、氮(dan)化(hua)合物析(xi)(xi)出和晶(jing)粒長(chang)大的(de)作用,特(te)別是(shi)碳(tan)、氮(dan)化(hua)合物的(de)析(xi)(xi)出,而且幾乎不可(ke)能通(tong)過熱處理(li)加以(yi)消除。而高純度鐵素(su)體不銹(xiu)鋼在很(hen)大程度上消除了焊(han)縫及熱影(ying)(ying)響區(qu)中的(de)碳(tan)、氮(dan)化(hua)合物,極大地改善了焊(han)接(jie)性,其焊(han)接(jie)結構得到越來越廣泛的(de)使用。


  晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕是(shi)普通(tong)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)又(you)一主要問題。由于碳、氮(dan)在(zai)(zai)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)溶解度很低,在(zai)(zai)950℃以(yi)后(hou)迅(xun)速析(xi)出。因此,同質(zhi)焊(han)材(cai)的(de)(de)焊(han)縫和熱(re)影響區在(zai)(zai)焊(han)后(hou)冷卻過程中就會析(xi)出碳、氮(dan)化(hua)(hua)合(he)物,除了引(yin)起脆化(hua)(hua)外還會引(yin)起晶(jing)(jing)界貧鉻和提高晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕敏感性(xing),在(zai)(zai)強(qiang)氧(yang)化(hua)(hua)介質(zhi)中發生(sheng)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕。與奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)同的(de)(de)是(shi)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)敏化(hua)(hua)溫(wen)度較高,在(zai)(zai)950℃以(yi)上。因此,在(zai)(zai)熱(re)影響區產生(sheng)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)部(bu)位更靠(kao)近熔(rong)合(he)線。鉻在(zai)(zai)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)擴散速度遠比在(zai)(zai)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中快,所以(yi)只需700℃~900℃的(de)(de)范圍內(nei)短(duan)時(shi)間(jian)(jian)保溫(wen),使鉻向貧鉻區擴散,即可消除碳、氮(dan)化(hua)(hua)合(he)物析(xi)出引(yin)起的(de)(de)晶(jing)(jing)界貧鉻,恢復焊(han)接接頭(tou)的(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕性(xing)能。