鐵素體(ti)不銹鋼(gang)焊接接頭的塑韌性欠佳(jia)常(chang)常(chang)是這(zhe)類鋼(gang)使用受(shou)阻(zu)的原因(yin)，但焊接接頭塑韌性不佳(jia)除(chu)了晶粒粗(cu)大和碳、氮(dan)化物析出這(zhe)一因(yin)素之(zhi)外，往(wang)往(wang)還與HAZ馬氏體(ti)相變、σ相析出及457℃脆化（α'析出）有關。


1. 晶粒粗大和C、N化物析(xi)出的影響


  碳、氮(dan)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(tan)、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局部(bu)馬氏體(ti)轉(zhuan)變引起的脆性


  低鉻的(de)(de)鐵素(su)體不銹鋼（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在加熱(re)(re)到臨(lin)界溫度(du)（A3)以上約1000℃時(shi)，單相的(de)(de)鐵素(su)體局部(bu)轉變為奧氏(shi)體，冷卻到室溫時(shi)晶界會(hui)形成(cheng)部(bu)分(fen)馬氏(shi)體，這(zhe)種(zhong)(zhong)少(shao)量的(de)(de)馬氏(shi)體同(tong)樣會(hui)在同(tong)質(zhi)焊縫和HAZ形成(cheng)，引起輕度(du)的(de)(de)塑韌降低，這(zhe)種(zhong)(zhong)馬氏(shi)體可(ke)以通(tong)過焊后熱(re)(re)處(chu)理(li)消(xiao)除，然而如果不可(ke)能進行焊后熱(re)(re)處(chu)理(li)，則在鋼及(ji)焊材中加入(ru)強(qiang)鐵素(su)體元(yuan)素(su) Ti、Al、Nb,以提高鐵素(su)體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)穩定性，防止馬氏(shi)體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)形成(cheng)以及(ji)其脆化作用。


3. σ相(xiang)析出引起的脆性


  鉻含量較高的(de)(de)(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)鋼(gang)及其焊(han)縫在500~800℃范圍長(chang)時(shi)間加(jia)(jia)熱(re)(re)或(huo)停留(liu)，將發生。相的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)。σ相是(shi)一種（Fe-Cr)的(de)(de)(de)金屬間化合物，其硬度Hv=800~1000硬而脆(cui)，增加(jia)(jia)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)脆(cui)化，Al、Si、Mo、Ti、Nb等元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)入，加(jia)(jia)速。相的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)和(he)(he)(he)降低析(xi)出(chu)(chu)溫(wen)度。但。相的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)需要相當(dang)長(chang)的(de)(de)(de)時(shi)間。對于(yu)普(pu)通鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)來說，通常的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)過(guo)程、焊(han)后熱(re)(re)處理(li)都不(bu)(bu)會形(xing)成(cheng)(cheng)大量的(de)(de)(de)。相和(he)(he)(he)明顯(xian)的(de)(de)(de)脆(cui)化，對于(yu)使(shi)用于(yu)室溫(wen)或(huo)較低溫(wen)度的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)結構，并不(bu)(bu)擔心。的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)和(he)(he)(he)脆(cui)化問(wen)題。而對于(yu)長(chang)期(qi)工(gong)作在。相形(xing)成(cheng)(cheng)溫(wen)度的(de)(de)(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)來說，σ相的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)卻是(shi)必須重視的(de)(de)(de)問(wen)題。此外鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)及其焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭一旦(dan)出(chu)(chu)現σ相，可采用加(jia)(jia)熱(re)(re)到高于(yu)其形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)溫(wen)度，保(bao)溫(wen)急冷(leng)，加(jia)(jia)以去除。


4. 457℃(α'析出）脆化


  鉻(ge)含量大于15%的(de)(de)鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)及同(tong)質焊縫在(zai)400~600℃停留，將發(fa)生(sheng)α'的(de)(de)析出(chu)，強(qiang)度(du)、硬度(du)顯著提高，韌性降低，因在(zai)457℃時(shi)α'的(de)(de)析出(chu)最迅速，故稱475℃脆(cui)化。但這(zhe)(zhe)種(zhong)脆(cui)化現象在(zai)焊后不會立(li)即發(fa)生(sheng)，只是在(zai)400~600℃范圍的(de)(de)溫(wen)度(du)下(xia)長時(shi)間停留和工作的(de)(de)結(jie)構可能發(fa)生(sheng)。所以應避免(mian)在(zai)這(zhe)(zhe)一溫(wen)度(du)的(de)(de)環境下(xia)使用。475℃脆(cui)化可通過700~800℃的(de)(de)短時(shi)間加(jia)熱(re)和立(li)即水冷處理而消(xiao)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(dan)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。