鐵素體不(bu)銹鋼焊(han)接接頭的塑韌(ren)性(xing)欠佳常常是(shi)這類(lei)鋼使用受阻的原因，但焊(han)接接頭塑韌(ren)性(xing)不(bu)佳除(chu)了晶(jing)粒粗大和(he)碳、氮化(hua)物析(xi)(xi)出(chu)(chu)這一(yi)因素之外，往(wang)往(wang)還(huan)與(yu)HAZ馬氏體相(xiang)變、σ相(xiang)析(xi)(xi)出(chu)(chu)及457℃脆化(hua)（α'析(xi)(xi)出(chu)(chu)）有關。


1. 晶粒(li)粗大和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(tan)、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局部馬氏(shi)體(ti)轉變引(yin)起的脆性(xing)


  低鉻的(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在(zai)加(jia)熱到臨界溫度（A3)以上約1000℃時，單相的(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)局部(bu)轉變(bian)為奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)，冷卻到室溫時晶界會形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)部(bu)分馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)，這(zhe)種少量(liang)的(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)同樣會在(zai)同質(zhi)焊(han)縫和HAZ形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)，引起輕度的(de)塑韌降(jiang)低，這(zhe)種馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)可以通過(guo)焊(han)后(hou)熱處理消除，然而(er)如(ru)果不可能進行焊(han)后(hou)熱處理，則在(zai)鋼及(ji)焊(han)材中(zhong)加(jia)入強鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)元素(su)(su)(su) Ti、Al、Nb,以提(ti)高鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)穩定性，防止馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)以及(ji)其脆化(hua)作用。


3. σ相析出引起的脆(cui)性


  鉻(ge)含量較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體鋼及(ji)其焊(han)縫在(zai)500~800℃范圍長(chang)時間加(jia)熱(re)或停留，將發生。相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)。σ相(xiang)(xiang)是一種（Fe-Cr)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬間化合物，其硬(ying)度Hv=800~1000硬(ying)而脆(cui)，增加(jia)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脆(cui)化，Al、Si、Mo、Ti、Nb等(deng)元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)入，加(jia)速。相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)和(he)降低析(xi)出(chu)溫(wen)度。但。相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成需要(yao)相(xiang)(xiang)當長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間。對于普通鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼來說，通常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)過程(cheng)、焊(han)后熱(re)處理都不會形成大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。相(xiang)(xiang)和(he)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脆(cui)化，對于使用于室溫(wen)或較低溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)結構，并(bing)不擔心。的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)和(he)脆(cui)化問(wen)題。而對于長(chang)期工作在(zai)。相(xiang)(xiang)形成溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼來說，σ相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)卻是必(bi)須(xu)重視的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題。此外鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼及(ji)其焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)一旦(dan)出(chu)現σ相(xiang)(xiang)，可采用加(jia)熱(re)到高于其形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度，保溫(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)鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)及同質(zhi)焊(han)縫在(zai)400~600℃停留，將發生α'的(de)析出(chu)，強度(du)(du)(du)、硬度(du)(du)(du)顯著提高(gao)，韌(ren)性降(jiang)低，因在(zai)457℃時α'的(de)析出(chu)最迅速，故稱475℃脆化。但這種脆化現象在(zai)焊(han)后不會立即發生，只是在(zai)400~600℃范圍(wei)的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)下長(chang)時間停留和(he)工作的(de)結構可能發生。所以應(ying)避免在(zai)這一溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)環境(jing)下使用(yong)。475℃脆化可通過700~800℃的(de)短時間加(jia)熱(re)和(he)立即水冷處理而消除(chu)。


  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。