鐵素體(ti)不銹鋼焊接接頭的塑韌性欠佳常(chang)常(chang)是這類鋼使用受阻的原因，但焊接接頭塑韌性不佳除了晶(jing)粒粗大和碳(tan)、氮(dan)化物(wu)析出(chu)這一(yi)因素之外，往往還(huan)與(yu)HAZ馬氏體(ti)相變、σ相析出(chu)及457℃脆化（α'析出(chu)）有關。


1. 晶粒粗大和(he)C、N化物析出的影響(xiang)


  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(tan)+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。


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2. HAZ局部馬氏體轉變引起的脆性(xing)


  低鉻的鐵(tie)(tie)素體不銹鋼（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在加熱(re)到(dao)臨(lin)界(jie)溫度（A3)以上約1000℃時(shi)，單相的鐵(tie)(tie)素體局部(bu)轉(zhuan)變為奧氏(shi)(shi)體，冷卻到(dao)室(shi)溫時(shi)晶界(jie)會形成(cheng)部(bu)分馬氏(shi)(shi)體，這種少量的馬氏(shi)(shi)體同樣會在同質焊(han)縫和HAZ形成(cheng)，引(yin)起(qi)輕度的塑(su)韌降低，這種馬氏(shi)(shi)體可以通過(guo)焊(han)后熱(re)處理(li)消除，然而(er)如果不可能進(jin)行焊(han)后熱(re)處理(li)，則在鋼及焊(han)材中加入強鐵(tie)(tie)素體元(yuan)素 Ti、Al、Nb,以提高(gao)鐵(tie)(tie)素體組織(zhi)的穩定性(xing)，防止(zhi)馬氏(shi)(shi)體組織(zhi)的形成(cheng)以及其脆化作用。


3. σ相析(xi)出引起的(de)脆性


  鉻含量較高的(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體鋼(gang)(gang)及其焊縫在500~800℃范圍長時間加熱或(huo)停留，將發(fa)生。相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)。σ相(xiang)(xiang)(xiang)是一種（Fe-Cr)的(de)(de)(de)(de)金屬間化(hua)(hua)合物(wu)，其硬度(du)(du)Hv=800~1000硬而(er)脆(cui)，增加焊接接頭的(de)(de)(de)(de)脆(cui)化(hua)(hua)，Al、Si、Mo、Ti、Nb等(deng)元素(su)的(de)(de)(de)(de)加入，加速。相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)和(he)降低析(xi)出(chu)(chu)溫(wen)度(du)(du)。但。相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)需(xu)要相(xiang)(xiang)(xiang)當長的(de)(de)(de)(de)時間。對(dui)(dui)于(yu)普通鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)來(lai)說，通常的(de)(de)(de)(de)焊接過(guo)程、焊后(hou)熱處理都不(bu)(bu)會(hui)形(xing)成(cheng)大量的(de)(de)(de)(de)。相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)明顯的(de)(de)(de)(de)脆(cui)化(hua)(hua)，對(dui)(dui)于(yu)使用于(yu)室溫(wen)或(huo)較低溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)焊接結構，并不(bu)(bu)擔心。的(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)和(he)脆(cui)化(hua)(hua)問題(ti)。而(er)對(dui)(dui)于(yu)長期工作在。相(xiang)(xiang)(xiang)形(xing)成(cheng)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)來(lai)說，σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)卻是必須重(zhong)視的(de)(de)(de)(de)問題(ti)。此外鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)及其焊接接頭一旦(dan)出(chu)(chu)現σ相(xiang)(xiang)(xiang)，可(ke)采用加熱到高于(yu)其形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)，保溫(wen)急冷(leng)，加以去除(chu)。


4. 457℃(α'析(xi)出）脆化


  鉻含量大(da)于(yu)15%的(de)(de)鐵素體不銹鋼及同質焊縫在(zai)(zai)400~600℃停(ting)留，將發(fa)生α'的(de)(de)析(xi)出(chu)，強度(du)(du)、硬度(du)(du)顯著提高，韌性降低，因在(zai)(zai)457℃時α'的(de)(de)析(xi)出(chu)最(zui)迅速，故稱475℃脆化(hua)。但這(zhe)種(zhong)脆化(hua)現(xian)象在(zai)(zai)焊后不會立(li)即(ji)發(fa)生，只是在(zai)(zai)400~600℃范(fan)圍的(de)(de)溫度(du)(du)下長時間停(ting)留和工作的(de)(de)結構可(ke)能發(fa)生。所以(yi)應避免在(zai)(zai)這(zhe)一溫度(du)(du)的(de)(de)環境下使用。475℃脆化(hua)可(ke)通過700~800℃的(de)(de)短時間加熱和立(li)即(ji)水冷處理而(er)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、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。