鐵(tie)素體不銹鋼焊接接頭的塑(su)(su)韌(ren)性(xing)欠佳常(chang)常(chang)是(shi)這(zhe)類(lei)鋼使用受(shou)阻的原因，但焊接接頭塑(su)(su)韌(ren)性(xing)不佳除了晶(jing)粒(li)粗大(da)和碳、氮化(hua)物析(xi)出(chu)這(zhe)一因素之外，往往還(huan)與HAZ馬(ma)氏體相變、σ相析(xi)出(chu)及457℃脆(cui)化(hua)（α'析(xi)出(chu)）有(you)關。


1. 晶粒粗大(da)和(he)C、N化(hua)物析出的影響


  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(ma)氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)引起的脆(cui)性


  低(di)(di)鉻(ge)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在加(jia)熱到臨界溫度（A3)以(yi)上約(yue)1000℃時(shi)，單相的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)局部轉變為奧氏(shi)體(ti)，冷卻到室溫時(shi)晶界會形(xing)成(cheng)(cheng)部分馬氏(shi)體(ti)，這種少(shao)量的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)同樣(yang)會在同質焊縫和HAZ形(xing)成(cheng)(cheng)，引起(qi)輕度的(de)(de)(de)塑(su)韌降低(di)(di)，這種馬氏(shi)體(ti)可以(yi)通過焊后熱處理(li)消除，然而如果不(bu)(bu)可能進(jin)行焊后熱處理(li)，則在鋼(gang)及焊材(cai)中(zhong)加(jia)入強鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)元素(su) Ti、Al、Nb,以(yi)提高(gao)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)組織的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)，防止馬氏(shi)體(ti)組織的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)以(yi)及其脆化作用。


3. σ相析出(chu)引起的(de)脆(cui)性


  鉻含量較高(gao)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)及其(qi)焊(han)縫在500~800℃范(fan)圍長時間加(jia)熱(re)或停留(liu)，將發(fa)生。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析出(chu)(chu)。σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)是一種（Fe-Cr)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬間化(hua)(hua)合物，其(qi)硬度(du)Hv=800~1000硬而脆(cui)(cui)，增(zeng)加(jia)焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)脆(cui)(cui)化(hua)(hua)，Al、Si、Mo、Ti、Nb等元素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)加(jia)入，加(jia)速。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析出(chu)(chu)和降低(di)析出(chu)(chu)溫(wen)度(du)。但。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成需要相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當長的(de)(de)(de)(de)時間。對于普通(tong)(tong)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)來(lai)說(shuo)，通(tong)(tong)常(chang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)過程(cheng)、焊(han)后(hou)熱(re)處理都不(bu)(bu)會形(xing)成大量的(de)(de)(de)(de)。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和明顯的(de)(de)(de)(de)脆(cui)(cui)化(hua)(hua)，對于使用(yong)(yong)于室溫(wen)或較低(di)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)結構，并不(bu)(bu)擔心(xin)。的(de)(de)(de)(de)析出(chu)(chu)和脆(cui)(cui)化(hua)(hua)問題。而對于長期工作在。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)形(xing)成溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)來(lai)說(shuo)，σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析出(chu)(chu)卻是必須重(zhong)視的(de)(de)(de)(de)問題。此外鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)及其(qi)焊(han)接(jie)接(jie)頭一旦出(chu)(chu)現σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，可采用(yong)(yong)加(jia)熱(re)到高(gao)于其(qi)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)，保溫(wen)急冷，加(jia)以去除。


4. 457℃(α'析出）脆(cui)化


  鉻含量大于15%的(de)鐵(tie)素體不銹鋼及同質焊(han)(han)縫(feng)在400~600℃停留，將發(fa)生(sheng)(sheng)α'的(de)析出，強度(du)、硬度(du)顯(xian)著提高，韌性降(jiang)低，因在457℃時(shi)α'的(de)析出最(zui)迅速，故稱475℃脆化(hua)。但這(zhe)(zhe)種脆化(hua)現象在焊(han)(han)后(hou)不會立即發(fa)生(sheng)(sheng)，只(zhi)是(shi)在400~600℃范圍的(de)溫(wen)(wen)度(du)下長(chang)時(shi)間(jian)停留和工(gong)作的(de)結(jie)構可(ke)能發(fa)生(sheng)(sheng)。所以應避免在這(zhe)(zhe)一(yi)溫(wen)(wen)度(du)的(de)環境(jing)下使用(yong)。475℃脆化(hua)可(ke)通(tong)過(guo)700~800℃的(de)短時(shi)間(jian)加(jia)熱和立即水冷處理而消(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、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。