鐵素體不銹鋼焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的塑(su)韌性欠佳常常是這類(lei)鋼使用受阻的原因，但焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭塑(su)韌性不佳除了晶(jing)粒粗大和碳、氮化物析出(chu)這一因素之(zhi)外，往(wang)(wang)往(wang)(wang)還與(yu)HAZ馬(ma)氏體相變、σ相析出(chu)及457℃脆化（α'析出(chu)）有(you)關。


1. 晶(jing)粒粗大和C、N化物析出的(de)影響


  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、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(dan)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。


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2. HAZ局(ju)部(bu)馬氏(shi)體轉變引起的脆性


  低鉻的(de)鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在(zai)加熱(re)到臨(lin)界溫度（A3)以(yi)(yi)上(shang)約1000℃時(shi)(shi)，單相的(de)鐵素(su)體(ti)(ti)局部轉變為奧氏體(ti)(ti)，冷(leng)卻到室溫時(shi)(shi)晶(jing)界會(hui)形(xing)成(cheng)(cheng)部分馬氏體(ti)(ti)，這種(zhong)少(shao)量的(de)馬氏體(ti)(ti)同樣會(hui)在(zai)同質焊縫和HAZ形(xing)成(cheng)(cheng)，引起輕度的(de)塑韌降低，這種(zhong)馬氏體(ti)(ti)可(ke)(ke)以(yi)(yi)通過焊后(hou)(hou)熱(re)處理消(xiao)除，然而如果不(bu)可(ke)(ke)能進行焊后(hou)(hou)熱(re)處理，則在(zai)鋼(gang)(gang)及焊材中加入強鐵素(su)體(ti)(ti)元素(su) Ti、Al、Nb,以(yi)(yi)提(ti)高(gao)鐵素(su)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)穩(wen)定性，防止馬氏體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)以(yi)(yi)及其脆化(hua)作用。


3. σ相析(xi)出引起的脆性


  鉻含(han)量(liang)較(jiao)高(gao)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)及(ji)其(qi)焊縫在(zai)500~800℃范圍長(chang)(chang)時(shi)間(jian)(jian)加(jia)(jia)熱或(huo)停留，將發生(sheng)。相(xiang)的(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)。σ相(xiang)是(shi)一種（Fe-Cr)的(de)(de)金屬間(jian)(jian)化合物，其(qi)硬度(du)Hv=800~1000硬而脆，增(zeng)加(jia)(jia)焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)脆化，Al、Si、Mo、Ti、Nb等元素(su)的(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)，加(jia)(jia)速。相(xiang)的(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)和降低析(xi)出(chu)(chu)(chu)溫(wen)(wen)度(du)。但。相(xiang)的(de)(de)形(xing)成(cheng)需要(yao)相(xiang)當長(chang)(chang)的(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)。對于(yu)普通鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)來(lai)說，通常的(de)(de)焊接(jie)過程、焊后熱處理都(dou)不(bu)(bu)會(hui)形(xing)成(cheng)大(da)量(liang)的(de)(de)。相(xiang)和明顯的(de)(de)脆化，對于(yu)使用(yong)于(yu)室溫(wen)(wen)或(huo)較(jiao)低溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)焊接(jie)結構，并不(bu)(bu)擔心。的(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)和脆化問題。而對于(yu)長(chang)(chang)期工作在(zai)。相(xiang)形(xing)成(cheng)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)來(lai)說，σ相(xiang)的(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)卻是(shi)必須(xu)重(zhong)視的(de)(de)問題。此(ci)外(wai)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)及(ji)其(qi)焊接(jie)接(jie)頭一旦出(chu)(chu)(chu)現σ相(xiang)，可采用(yong)加(jia)(jia)熱到高(gao)于(yu)其(qi)形(xing)成(cheng)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)，保溫(wen)(wen)急冷，加(jia)(jia)以去(qu)除。


4. 457℃(α'析出）脆化(hua)


  鉻(ge)含量大于15%的(de)(de)鐵素體不銹鋼及同質(zhi)焊(han)縫在(zai)400~600℃停(ting)留(liu)，將發生α'的(de)(de)析出，強度、硬度顯著提高，韌性降低(di)，因在(zai)457℃時(shi)α'的(de)(de)析出最迅速(su)，故稱(cheng)475℃脆化(hua)。但這種脆化(hua)現(xian)象在(zai)焊(han)后不會立即(ji)發生，只是在(zai)400~600℃范(fan)圍的(de)(de)溫度下長時(shi)間停(ting)留(liu)和工作的(de)(de)結構(gou)可能發生。所以應避免(mian)在(zai)這一溫度的(de)(de)環境下使用。475℃脆化(hua)可通過(guo)700~800℃的(de)(de)短時(shi)間加熱和立即(ji)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(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。