浙江至德鋼業有限公司在對核級奧氏體不(bu)銹鋼管(guan)焊接接頭性能分析過程中，發現晶間腐蝕試驗不合格，且發生晶間腐蝕開裂的位置為母材，通過分析發現導致母材晶間腐蝕不合格的原因可能是由于不合理的元素成分（過高的錳含量和過低的鎳含量）和不合理的熱處理制度導致了母材在敏化后微觀組織為奧氏體＋δ鐵素體＋σ相，從而使得晶間敏化時貧鉻更嚴重，同時針對該種情況給出了相應的預防措施。
18-8型奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼因其(qi)具(ju)有較(jiao)高的(de)強度、塑形和良好的(de)耐腐蝕性能(neng)在(zai)(zai)核(he)電站(zhan)中廣泛(fan)應用(yong)，其(qi)中包(bao)括某些設備的(de)重(zhong)要(yao)(yao)部件以及需承擔(dan)耐高溫、耐腐蝕等而惡劣環境(jing)的(de)重(zhong)要(yao)(yao)系統管(guan)道(dao)。重(zhong)要(yao)(yao)部件及管(guan)道(dao)用(yong)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)使用(yong)過(guo)程(cheng)中需要(yao)(yao)復驗，同(tong)時在(zai)(zai)焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中還需要(yao)(yao)對焊(han)接(jie)接(jie)頭進(jin)行焊(han)接(jie)工藝評定，其(qi)中就包(bao)括進(jin)行晶(jing)間腐蝕試(shi)驗。由于(yu)晶(jing)間腐蝕對于(yu)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)應用(yong)影響很(hen)大，且其(qi)發生過(guo)程(cheng)不易覺察(cha)，所(suo)以奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼晶(jing)間腐蝕現象受到了廣泛(fan)關注。
至(zhi)德(de)鋼(gang)業針(zhen)對某(mou)一核級奧氏體不(bu)銹鋼(gang)管(guan)在焊接(jie)實施前焊接(jie)工(gong)(gong)藝(yi)評定(ding)不(bu)合格問題，進(jin)(jin)行了(le)包括(kuo)化學成(cheng)分(fen)、力學性能(neng)、工(gong)(gong)藝(yi)性能(neng)、微觀組織、耐腐(fu)蝕性能(neng)等方面的(de)(de)試(shi)驗，分(fen)析(xi)了(le)造(zao)成(cheng)工(gong)(gong)藝(yi)評定(ding)不(bu)合格的(de)(de)原因(yin)(yin)主要為晶間(jian)腐(fu)蝕試(shi)驗不(bu)合格，并對造(zao)成(cheng)晶間(jian)腐(fu)蝕試(shi)驗不(bu)合格的(de)(de)原因(yin)(yin)進(jin)(jin)行了(le)分(fen)析(xi)，并提出了(le)避免該種問題出現的(de)(de)相關措施，從而為核級奧氏體不(bu)銹鋼(gang)在核電站中的(de)(de)廣泛應(ying)用提供一定(ding)的(de)(de)理論基(ji)礎。
一、焊接接頭的制備與(yu)試驗(yan)方法(fa)
1. 焊(han)接接頭的制(zhi)備
母材為(wei)(wei)Z2CN18.10，規(gui)(gui)格為(wei)(wei)Φ21.3mm×3.37mm，填充焊(han)絲為(wei)(wei)ER316L，規(gui)(gui)格為(wei)(wei)Φ2.0，焊(han)接(jie)(jie)工藝為(wei)(wei)惰性氣體保護鎢極(ji)電弧焊(han)（TIG）。對焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭進行無損(sun)檢(jian)測(ce)(ce)，包括目視檢(jian)測(ce)(ce)、滲(shen)透檢(jian)測(ce)(ce)和射線檢(jian)測(ce)(ce)，結果(guo)表(biao)明焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)表(biao)面缺(que)陷(xian)(xian)及內部缺(que)陷(xian)(xian)在采購規(gui)(gui)定的(de)要求(qiu)范圍之內。
2. 試(shi)驗(yan)方法及試(shi)驗(yan)結果
為(wei)了檢(jian)驗焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭是(shi)否滿足(zu)要求(qiu)，從焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭上(shang)分(fen)(fen)別取樣進行化學(xue)成分(fen)(fen)分(fen)(fen)析、橫向拉伸、彎曲、微觀組(zu)織(zhi)、晶間腐蝕(shi)等(deng)試驗項目，具(ju)體(ti)要求(qiu)如下(xia)。
a. 化(hua)學成分(fen)
按(an)照(zhao)GB/T 20066-2001的(de)規定從(cong)(cong)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)上截取試樣(yang)，試驗方法按(an)照(zhao)GB/T 11170-2008的(de)要求在M5000直讀光譜儀進行。化(hua)學(xue)成分分析結果如(ru)表所示，從(cong)(cong)表中(zhong)(zhong)可(ke)以看(kan)出測量值符(fu)合規范(fan)要求，同時(shi)雜質(zhi)元素(su)(su)銅、硼、氮、磷、硫等含(han)量較(jiao)低(di)，這(zhe)可(ke)以保證焊接(jie)(jie)質(zhi)量的(de)可(ke)靠性；另外其中(zhong)(zhong)還(huan)含(han)有(you)微量的(de)穩定化(hua)元素(su)(su)鈮，元素(su)(su)鈮的(de)存在是為(wei)了(le)形(xing)成碳(tan)化(hua)物，從(cong)(cong)而(er)(er)降低(di)基體中(zhong)(zhong)的(de)碳(tan)含(han)量，從(cong)(cong)而(er)(er)對于提高(gao)材料的(de)抗晶間(jian)腐蝕能力(li)有(you)益；另外根據Delong圖計(ji)算得到(dao)δ鐵(tie)素(su)(su)體含(han)量約(yue)為(wei)6％，符(fu)合規范(fan)要求的(de)鐵(tie)素(su)(su)體含(han)量在5～15％的(de)要求。焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)中(zhong)(zhong)一定量鐵(tie)素(su)(su)體的(de)存在，是為(wei)了(le)提高(gao)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)在凝(ning)固(gu)過程中(zhong)(zhong)的(de)強度，從(cong)(cong)而(er)(er)避(bi)免凝(ning)固(gu)收(shou)縮形(xing)成的(de)張力(li)將(jiang)焊縫(feng)撕(si)裂。
b. 橫向拉伸
按照GB/T 2651-2008的(de)規定截取管(guan)接(jie)頭板狀(zhuang)試樣，其中試樣平行長度部(bu)分的(de)寬度為(wei)6mm，試驗設(she)備均為(wei)WAW-300液壓萬能(neng)試驗機。拉(la)伸試驗結果表(biao)明焊接(jie)接(jie)頭的(de)抗拉(la)強度Rm為(wei)575MPa，滿(man)足規范要求(qiu)的(de)不低于(yu)490MPa的(de)要求(qiu)，同時(shi)斷裂位置在焊縫(feng)以外區域(yu)，這說明焊接(jie)接(jie)頭強度優于(yu)母材強度。
c. 彎(wan)曲
根據(ju)GB/T 2653-2008的(de)規(gui)定，截(jie)取(qu)橫向彎(wan)曲(qu)試(shi)樣，其(qi)中試(shi)樣厚度(du)(du)為(wei)鋼管厚度(du)(du)（3.37mm），試(shi)樣的(de)寬度(du)(du)為(wei)8mm，試(shi)樣的(de)長度(du)(du)為(wei)100mm，且焊(han)縫(feng)處于試(shi)樣的(de)中間位置，試(shi)驗設備(bei)為(wei)WAW-300液壓萬能試(shi)驗機。截(jie)取(qu)4個橫向彎(wan)曲(qu)試(shi)樣，其(qi)中2個進(jin)行面彎(wan)試(shi)驗，2個進(jin)行背彎(wan)試(shi)驗，彎(wan)曲(qu)過程所采用的(de)圓形壓頭直(zhi)徑為(wei)15mm，彎(wan)曲(qu)角度(du)(du)為(wei)180°，試(shi)驗結果均未(wei)發(fa)現有裂紋(wen)或(huo)其(qi)他(ta)缺(que)陷產生。
d. 微(wei)觀組(zu)織
從(cong)焊(han)接接頭上截取長度(du)為30mm的(de)管(guan)段，沿縱截面監(jian)測焊(han)縫和焊(han)縫附(fu)近區域的(de)微觀組(zu)織(zhi)，侵蝕劑為300mL HCl＋500gFeCl 3＋700mlH2O，侵蝕時間2秒，然后在CMM-40E金相(xiang)顯微鏡上觀察不同區域的(de)微觀組(zu)織(zhi)。
焊(han)縫處的(de)(de)(de)微觀組(zu)織(zhi)(zhi)如圖所示，可以看出(chu)存(cun)在(zai)明顯的(de)(de)(de)兩種組(zu)織(zhi)(zhi)，根(gen)據表中(zhong)的(de)(de)(de)化(hua)學成分分析及Delong圖計(ji)算結果可知(zhi)，該組(zu)織(zhi)(zhi)主要為(wei)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和沿奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)分布的(de)(de)(de)枝(zhi)狀鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，由(you)于(yu)該鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)為(wei)直接從(cong)液相中(zhong)析出(chu)，可以判斷出(chu)為(wei)δ鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，據此可以判斷得出(chu)焊(han)縫處的(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)鑄態的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)＋δ鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。
焊縫附近熱影響區的(de)組(zu)織如(ru)圖(tu)所示(shi)，可以看出該區域的(de)組(zu)織結(jie)構和(he)焊縫的(de)鑄態(tai)組(zu)織明(ming)顯不同(tong)，出現了經加工和(he)熱處理后由于材料發生再結(jie)晶而(er)存(cun)在的(de)明(ming)顯晶界(jie)，同(tong)時晶內出現了異與基(ji)體的(de)其他組(zu)織，且存(cun)在一定數(shu)量的(de)孿晶。
另外，母(mu)材區(qu)域(yu)的(de)微觀組(zu)織如(ru)(ru)圖所示(shi)，根(gen)據張文(wen)華的(de)研究(jiu)，鉻(ge)－鎳型(xing)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼在(zai)1100～1300℃固溶處理過(guo)程(cheng)后，其δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)含量隨著(zhu)固溶溫度的(de)升高而增加(jia)，根(gen)據F-2A型(xing)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)儀測(ce)(ce)母(mu)材的(de)微觀組(zu)織中(zhong)除了(le)奧氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)外，還(huan)包括(kuo)7.3％的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)，據此(ci)推測(ce)(ce)此(ci)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)應為(wei)δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)；除δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)，還(huan)可(ke)(ke)以觀測(ce)(ce)得知在(zai)部分晶界存在(zai)碳化物析(xi)出(chu)；同時對(dui)δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)析(xi)出(chu)區(qu)域(yu)放大(da)倍(bei)數進一步進行觀察，如(ru)(ru)圖所示(shi)，可(ke)(ke)以看(kan)出(chu)在(zai)條形δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)周(zhou)圍存在(zai)其它塊狀析(xi)出(chu)相(xiang)，利用平(ping)衡相(xiang)圖計算結果及相(xiang)關研究(jiu)，可(ke)(ke)分析(xi)得知該(gai)析(xi)出(chu)相(xiang)為(wei)σ相(xiang)。
e. 晶間腐蝕
晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)按(an)照GB／T4334.5-2000的(de)(de)規定進(jin)行(xing)(xing)，試(shi)(shi)樣(yang)長度(du)(du)(du)為100mm，寬(kuan)為20mm的(de)(de)厚度(du)(du)(du)為管材(cai)(cai)壁厚的(de)(de)條形試(shi)(shi)樣(yang)；晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)前(qian)應(ying)對試(shi)(shi)樣(yang)進(jin)行(xing)(xing)敏化(hua)，敏化(hua)溫度(du)(du)(du)為650℃，敏化(hua)保(bao)溫時間(jian)為2小(xiao)時，保(bao)溫后在空氣中冷卻；晶(jing)界腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)介質是(shi)按(an)照該標準要求配(pei)置的(de)(de)硫酸(suan)－硫酸(suan)銅(tong)溶液(ye)；試(shi)(shi)驗(yan)(yan)完成后，取出(chu)試(shi)(shi)樣(yang)，洗凈、干(gan)燥、并進(jin)行(xing)(xing)聲響(xiang)(xiang)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)和彎(wan)曲試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，彎(wan)曲角度(du)(du)(du)為180°。試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結(jie)(jie)果發現，在靠近焊縫熱影響(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)母材(cai)(cai)區(qu)域存在裂紋(wen)，而(er)焊縫區(qu)域無裂紋(wen)，這表明(ming)母材(cai)(cai)的(de)(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)結(jie)(jie)果不合(he)格(ge)。
f. 母材性能
根據(ju)母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)質量證明文件(jian)，可知母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)成分，具體(ti)如(ru)表所示。根據(ju)表的(de)(de)(de)(de)結(jie)果可以看出(chu)，錳含量接近上(shang)限(xian)，鎳含量接近下限(xian)，且根據(ju)Delong圖計算得到(dao)母(mu)材(cai)(cai)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)δ鐵素體(ti)含量約為(wei)8％。同時，母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)拉(la)伸性能(neng)結(jie)果表明其室溫抗(kang)拉(la)強度(du)為(wei)575MPa，滿足(zu)采(cai)購技術規格(ge)書中(zhong)不(bu)低于490MPa的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)；屈(qu)服(fu)強度(du)為(wei)260MPa，滿足(zu)采(cai)購技術規格(ge)書中(zhong)不(bu)低于175MPa的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。
二、分(fen)析討(tao)論
根據對焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)化學成分(fen)、力學性能、彎曲(qu)、微觀組織、晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)試驗的(de)(de)(de)結果，可以看出該(gai)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭是(shi)不符(fu)合要(yao)求的(de)(de)(de)，主(zhu)要(yao)原(yuan)因是(shi)由于母材區域(yu)在(zai)(zai)晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)試驗過程中的(de)(de)(de)彎曲(qu)檢測中出現開裂造成的(de)(de)(de)。對于奧(ao)氏體不銹鋼而(er)言，晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)開裂的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因是(shi)因為不銹鋼在(zai)(zai)熱處理過程中發生了“敏化”，即沿(yan)晶(jing)(jing)界(jie)析(xi)出M23C6碳化物（其中的(de)(de)(de)M主(zhu)要(yao)指鉻和鐵），導致晶(jing)(jing)界(jie)附近貧鉻，同時遠離(li)晶(jing)(jing)界(jie)基體中的(de)(de)(de)鉻在(zai)(zai)短時間無法擴散(san)到晶(jing)(jing)界(jie)，使得(de)晶(jing)(jing)界(jie)附近的(de)(de)(de)鉻含量低于材料發生腐蝕(shi)所要(yao)求的(de)(de)(de)最低值，從(cong)而(er)導致在(zai)(zai)腐蝕(shi)溶液中晶(jing)(jing)界(jie)位置優(you)先被侵(qin)蝕(shi)，最后(hou)導致材料失效。
研究表明，在(zai)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中一(yi)定含(han)量(liang)的(de)(de)(de)δ鐵(tie)體有助于(yu)提高(gao)合金(jin)的(de)(de)(de)抗晶(jing)(jing)間腐蝕性(xing)能(neng)，這(zhe)主要是由于(yu)δ鐵(tie)素體與奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體界(jie)(jie)(jie)面(mian)的(de)(de)(de)界(jie)(jie)(jie)面(mian)能(neng)比(bi)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)界(jie)(jie)(jie)面(mian)能(neng)低，使得M23C6碳化(hua)物(wu)(wu)優(you)先在(zai)δ鐵(tie)素體與奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體界(jie)(jie)(jie)面(mian)上析出(chu)；同(tong)時(shi)(shi)該相(xiang)界(jie)(jie)(jie)面(mian)的(de)(de)(de)存在(zai)相(xiang)當于(yu)增加了(le)碳化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)析出(chu)區(qu)域面(mian)積，使得單位面(mian)積上的(de)(de)(de)碳化(hua)物(wu)(wu)濃度(du)降(jiang)低，從而(er)使得材(cai)料發生“敏(min)化(hua)”晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)附近區(qu)域鉻含(han)量(liang)也不(bu)至于(yu)過低，從而(er)減少(shao)材(cai)料形成(cheng)晶(jing)(jing)間腐蝕敏(min)感(gan)性(xing)。另外，如果奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中錳(meng)過高(gao)，鎳含(han)量(liang)較低時(shi)(shi)則(ze)容易形成(cheng)σ相(xiang)。σ相(xiang)是一(yi)種含(han)有較高(gao)鉻含(han)量(liang)的(de)(de)(de)Cr-Fe金(jin)屬間化(hua)合物(wu)(wu)，當其沿(yan)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)析出(chu)時(shi)(shi)，同(tong)時(shi)(shi)將使晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)周(zhou)圍形成(cheng)貧鉻區(qu)，從而(er)使得材(cai)料的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間腐蝕更敏(min)感(gan)。
根(gen)(gen)據對(dui)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)和母(mu)材的(de)微(wei)觀(guan)組織分(fen)析(xi)，可(ke)以得知(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)最(zui)終組織為(wei)(wei)奧(ao)氏體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)，且焊(han)縫(feng)為(wei)(wei)鑄態(tai)組織，因(yin)此根(gen)(gen)據最(zui)終金相(xiang)檢查的(de)分(fen)析(xi)結(jie)果可(ke)以得知(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)在(zai)(zai)焊(han)接(jie)(jie)完成后沒有(you)發生明顯(xian)(xian)(xian)的(de)敏化(hua)(hua)；母(mu)材的(de)微(wei)觀(guan)組織為(wei)(wei)奧(ao)氏體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)＋σ相(xiang)，同(tong)時(shi)在(zai)(zai)某些晶(jing)界(jie)(jie)(jie)部分(fen)發現(xian)有(you)碳化(hua)(hua)物(wu)的(de)析(xi)出(chu)；由于富鉻(ge)的(de)σ相(xiang)在(zai)(zai)靠(kao)近δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)區域析(xi)出(chu)，這將使(shi)得奧(ao)氏體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)中的(de)鉻(ge)含量降低，另外某些晶(jing)界(jie)(jie)(jie)存(cun)在(zai)(zai)碳化(hua)(hua)物(wu)析(xi)出(chu)，這就使(shi)得晶(jing)界(jie)(jie)(jie)附近的(de)貧鉻(ge)更(geng)為(wei)(wei)嚴(yan)重。根(gen)(gen)據化(hua)(hua)學成分(fen)結(jie)果可(ke)知(zhi)(zhi)焊(han)縫(feng)區域的(de)δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含量要高于母(mu)材，同(tong)時(shi)焊(han)縫(feng)的(de)鑄態(tai)組織由于無(wu)明顯(xian)(xian)(xian)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)也無(wu)明顯(xian)(xian)(xian)的(de)敏化(hua)(hua)現(xian)象，導致(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)在(zai)(zai)敏化(hua)(hua)時(shi)未(wei)發生開裂；而母(mu)材由于即在(zai)(zai)基(ji)體(ti)(ti)中存(cun)在(zai)(zai)σ相(xiang)析(xi)出(chu)，導致(zhi)基(ji)體(ti)(ti)中的(de)鉻(ge)含量降低，同(tong)時(shi)某些晶(jing)界(jie)(jie)(jie)存(cun)在(zai)(zai)碳化(hua)(hua)物(wu)的(de)析(xi)出(chu)，導致(zhi)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)區域的(de)貧鉻(ge)更(geng)為(wei)(wei)嚴(yan)重，最(zui)終使(shi)得母(mu)材在(zai)(zai)相(xiang)同(tong)的(de)腐(fu)蝕環境中發生晶(jing)間腐(fu)蝕開裂。
對(dui)(dui)(dui)于18/8型奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼，一(yi)般在交(jiao)貨前均(jun)要(yao)(yao)求進(jin)(jin)行(xing)最(zui)終固(gu)溶熱處理(li)，固(gu)溶熱處理(li)溫(wen)度為(wei)1050～1150℃，保(bao)溫(wen)時(shi)間約為(wei)10min，該熱處理(li)將會保(bao)證該類型奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼為(wei)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)＋δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織，只不(bu)(bu)過(guo)由于δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)很少，不(bu)(bu)易被覺察到因(yin)此(ci)一(yi)般被認為(wei)是(shi)(shi)單一(yi)的(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織。另(ling)(ling)外(wai)，當18/8型奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼具有(you)較高的(de)錳(meng)(meng)和氮時(shi)，在500℃～900℃長時(shi)間加(jia)熱，則σ相形(xing)成傾向就會比較強烈。對(dui)(dui)(dui)于本文中(zhong)(zhong)出(chu)現的(de)該種焊(han)接接頭(tou)，由于在晶界試驗中(zhong)(zhong)需(xu)要(yao)(yao)對(dui)(dui)(dui)試樣進(jin)(jin)行(xing)敏(min)化(hua)(hua)(hua)，而(er)敏(min)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)溫(wen)度正處于σ相的(de)析(xi)出(chu)溫(wen)度范圍，同(tong)時(shi)在母材(cai)中(zhong)(zhong)錳(meng)(meng)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)處于上限、鎳(nie)(nie)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)處于下(xia)限，從而(er)對(dui)(dui)(dui)于σ相的(de)形(xing)成較為(wei)有(you)利。而(er)對(dui)(dui)(dui)于焊(han)接接頭(tou)，由于熔覆金(jin)(jin)屬的(de)錳(meng)(meng)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)1.60％，鎳(nie)(nie)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)12.09％，相對(dui)(dui)(dui)于母材(cai)中(zhong)(zhong)的(de)錳(meng)(meng)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)1.904％，鎳(nie)(nie)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)9.348％具有(you)較低(di)的(de)錳(meng)(meng)和較高的(de)鎳(nie)(nie)，且δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)也更少，從而(er)導致(zhi)了(le)在相同(tong)的(de)敏(min)化(hua)(hua)(hua)條件(jian)下(xia)焊(han)縫區域沒有(you)σ相產生。另(ling)(ling)外(wai)，由于鉻是(shi)(shi)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)(yuan)素(su)(su)，鎳(nie)(nie)是(shi)(shi)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)(yuan)素(su)(su)，因(yin)此(ci)δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)鉻含(han)(han)(han)量(liang)(liang)要(yao)(yao)明顯高于奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)鉻，則δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)將更容易析(xi)出(chu)富鉻的(de)σ相，這(zhe)也與圖(tu)中(zhong)(zhong)的(de)金(jin)(jin)相檢(jian)查結果相吻(wen)合。
綜上分析(xi)可(ke)知，由(you)于(yu)母材(cai)中(zhong)的錳(meng)含(han)量(liang)較高、鎳含(han)量(liang)較低，導致(zhi)其在(zai)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗的敏化(hua)過(guo)程中(zhong)形成了奧氏體＋δ鐵素(su)體＋σ相的微觀組織，且(qie)同時沿晶界存在(zai)碳化(hua)物析(xi)出(chu)，這導致(zhi)了晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗不合格(ge)；而(er)(er)焊接接頭中(zhong)由(you)于(yu)僅存在(zai)δ鐵素(su)體，無σ相和碳化(hua)物析(xi)出(chu)，而(er)(er)單一的δ鐵素(su)體對于(yu)奧氏體不銹鋼(gang)抗晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)有益的，從而(er)(er)其在(zai)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗過(guo)程中(zhong)未發現有裂紋。
三、結論及建議
1. 導(dao)致焊接接頭晶(jing)間腐(fu)蝕試驗(yan)不(bu)合(he)格(ge)的(de)主要部位在母(mu)(mu)(mu)材區域(yu)，而(er)導(dao)致母(mu)(mu)(mu)材晶(jing)間腐(fu)蝕試驗(yan)不(bu)合(he)格(ge)的(de)原因是由(you)于不(bu)合(he)理(li)的(de)元(yuan)素成分（過(guo)高(gao)的(de)錳含量和(he)過(guo)低的(de)鎳(nie)含量）導(dao)致在敏化(hua)后母(mu)(mu)(mu)材的(de)微觀組織為奧氏體＋δ鐵(tie)素體＋σ相，從而(er)導(dao)致母(mu)(mu)(mu)材的(de)抗晶(jing)間腐(fu)蝕性能(neng)降低；
2. 建(jian)議在(zai)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)制造過程(cheng)中(zhong)鎳含量應取中(zhong)間值(zhi)(zhi)范(fan)圍(wei)，錳含量取較低(di)值(zhi)(zhi)。
