鐵素體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)塑(su)韌性欠佳(jia)常常是這類鋼(gang)使用受(shou)阻的(de)原因(yin)，但焊(han)接(jie)接(jie)頭塑(su)韌性不(bu)佳(jia)除(chu)了晶粒粗(cu)大(da)和(he)碳、氮化物析(xi)出這一因(yin)素之外，往往還與(yu)HAZ馬氏體相變、σ相析(xi)出及457℃脆化（α'析(xi)出）有關。
1. 晶粒粗(cu)大(da)和C、N化物析出的影響
碳(tan)、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、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、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、氮對焊縫夏比沖擊值的影響。圖2-10是Cr17鋼焊縫隨碳+氮總含量增加，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。
2. HAZ局部馬(ma)氏(shi)體轉變引起的脆性
低鉻(ge)的(de)鐵(tie)素(su)體不銹鋼(gang)（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在加熱到臨界溫度(du)（A3)以(yi)(yi)上(shang)約1000℃時(shi)(shi)，單相(xiang)的(de)鐵(tie)素(su)體局部(bu)轉變為奧氏(shi)(shi)(shi)體，冷卻到室溫時(shi)(shi)晶界會(hui)形成(cheng)部(bu)分馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體，這種少量的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體同(tong)樣(yang)會(hui)在同(tong)質(zhi)焊(han)(han)縫(feng)和HAZ形成(cheng)，引起(qi)輕度(du)的(de)塑(su)韌降低，這種馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體可(ke)(ke)以(yi)(yi)通(tong)過焊(han)(han)后(hou)(hou)熱處理消除(chu)，然而如果(guo)不可(ke)(ke)能進(jin)行焊(han)(han)后(hou)(hou)熱處理，則在鋼(gang)及焊(han)(han)材(cai)中加入強鐵(tie)素(su)體元素(su) Ti、Al、Nb,以(yi)(yi)提高鐵(tie)素(su)體組織的(de)穩(wen)定性，防止馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體組織的(de)形成(cheng)以(yi)(yi)及其脆化作用(yong)。
3. σ相析出引起的(de)脆性
鉻含量較(jiao)高的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)鋼及其(qi)(qi)焊(han)(han)縫在500~800℃范圍(wei)長(chang)時(shi)間加(jia)熱或停(ting)留(liu)，將發(fa)生。相的(de)(de)析(xi)(xi)出。σ相是一(yi)種（Fe-Cr)的(de)(de)金屬間化合物，其(qi)(qi)硬度(du)Hv=800~1000硬而(er)脆(cui)，增加(jia)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)脆(cui)化，Al、Si、Mo、Ti、Nb等(deng)元素(su)的(de)(de)加(jia)入，加(jia)速。相的(de)(de)析(xi)(xi)出和(he)(he)(he)降低析(xi)(xi)出溫(wen)(wen)(wen)度(du)。但(dan)。相的(de)(de)形(xing)成需要相當長(chang)的(de)(de)時(shi)間。對(dui)于(yu)普通鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼來說，通常的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)過程、焊(han)(han)后熱處理(li)都(dou)不(bu)(bu)(bu)會形(xing)成大量的(de)(de)。相和(he)(he)(he)明顯的(de)(de)脆(cui)化，對(dui)于(yu)使用于(yu)室溫(wen)(wen)(wen)或較(jiao)低溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)結構，并不(bu)(bu)(bu)擔心。的(de)(de)析(xi)(xi)出和(he)(he)(he)脆(cui)化問(wen)題。而(er)對(dui)于(yu)長(chang)期工作在。相形(xing)成溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼來說，σ相的(de)(de)析(xi)(xi)出卻(que)是必須(xu)重視的(de)(de)問(wen)題。此外鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼及其(qi)(qi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭一(yi)旦出現σ相，可采用加(jia)熱到高于(yu)其(qi)(qi)形(xing)成的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)，保(bao)溫(wen)(wen)(wen)急冷，加(jia)以去(qu)除。
4. 457℃(α'析出）脆化(hua)
鉻含量大于15%的(de)鐵素(su)體不(bu)銹鋼及同(tong)質(zhi)焊縫在(zai)(zai)400~600℃停留，將發生(sheng)α'的(de)析(xi)出(chu)，強度(du)、硬度(du)顯著提高，韌性降低，因在(zai)(zai)457℃時α'的(de)析(xi)出(chu)最迅速(su)，故稱475℃脆(cui)(cui)化(hua)(hua)。但這種(zhong)脆(cui)(cui)化(hua)(hua)現象在(zai)(zai)焊后不(bu)會立(li)即發生(sheng)，只是在(zai)(zai)400~600℃范圍的(de)溫度(du)下長時間停留和工(gong)作的(de)結構可能發生(sheng)。所以應避免在(zai)(zai)這一溫度(du)的(de)環(huan)境下使用。475℃脆(cui)(cui)化(hua)(hua)可通過(guo)700~800℃的(de)短時間加熱和立(li)即水冷處理而消除。
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、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、氮化物，極大地改進了焊接性，其焊接結構得到越來越廣泛的使用。
