鐵素體不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)接(jie)頭的塑(su)韌性(xing)欠佳(jia)常(chang)常(chang)是這類鋼(gang)使用受阻的原因，但焊(han)接(jie)接(jie)頭塑(su)韌性(xing)不佳(jia)除了晶(jing)粒(li)粗大和(he)碳、氮(dan)化物析(xi)(xi)出(chu)這一因素之外(wai)，往(wang)往(wang)還與(yu)HAZ馬(ma)氏(shi)體相變、σ相析(xi)(xi)出(chu)及457℃脆化（α'析(xi)(xi)出(chu)）有關。


1. 晶粒粗大(da)和C、N化物析出的影響


  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(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、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(tan)、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)部馬(ma)氏(shi)體轉(zhuan)變引起(qi)的脆性


  低鉻的鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在加熱(re)到(dao)(dao)臨界(jie)溫度（A3)以(yi)上約1000℃時，單相的鐵(tie)素(su)體(ti)局部(bu)轉變為奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)，冷卻到(dao)(dao)室(shi)溫時晶(jing)界(jie)會形(xing)成部(bu)分馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，這種少量的馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)同樣(yang)會在同質焊縫和HAZ形(xing)成，引起輕度的塑韌降(jiang)低，這種馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)可以(yi)通過焊后熱(re)處(chu)理(li)消除，然而(er)如(ru)果不(bu)可能進行焊后熱(re)處(chu)理(li)，則在鋼及焊材(cai)中加入強鐵(tie)素(su)體(ti)元(yuan)素(su) Ti、Al、Nb,以(yi)提(ti)高鐵(tie)素(su)體(ti)組(zu)織的穩(wen)定性，防(fang)止馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織的形(xing)成以(yi)及其脆(cui)化作用(yong)。


3. σ相(xiang)析(xi)出引起的脆性


  鉻含量(liang)(liang)較高的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)(gang)及其(qi)焊縫(feng)在(zai)(zai)500~800℃范(fan)圍長時間(jian)加熱(re)或停(ting)留，將發生。相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出。σ相(xiang)(xiang)是(shi)一種（Fe-Cr)的(de)(de)(de)(de)金屬間(jian)化(hua)(hua)(hua)合物，其(qi)硬度Hv=800~1000硬而脆(cui)(cui)(cui)，增加焊接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)脆(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)，Al、Si、Mo、Ti、Nb等(deng)元素(su)的(de)(de)(de)(de)加入，加速(su)。相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出和降低析(xi)(xi)出溫(wen)度。但。相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)需要相(xiang)(xiang)當(dang)長的(de)(de)(de)(de)時間(jian)。對(dui)于普通鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)來說，通常的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)過程(cheng)、焊后熱(re)處(chu)理都不(bu)(bu)會形成(cheng)大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)。相(xiang)(xiang)和明顯的(de)(de)(de)(de)脆(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)，對(dui)于使用于室(shi)溫(wen)或較低溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)結構，并不(bu)(bu)擔心。的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出和脆(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)問題。而對(dui)于長期工(gong)作在(zai)(zai)。相(xiang)(xiang)形成(cheng)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)來說，σ相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出卻是(shi)必須重視(shi)的(de)(de)(de)(de)問題。此外鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)及其(qi)焊接(jie)接(jie)頭(tou)一旦出現(xian)σ相(xiang)(xiang)，可采用加熱(re)到高于其(qi)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度，保(bao)溫(wen)急冷，加以去除(chu)。


4. 457℃(α'析出(chu)）脆化


  鉻含量大于15%的鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼及同質焊縫在400~600℃停留(liu)，將發生α'的析(xi)出(chu)，強度(du)、硬度(du)顯著提高，韌性降低，因在457℃時(shi)(shi)α'的析(xi)出(chu)最(zui)迅速，故稱(cheng)475℃脆化。但這種(zhong)脆化現象在焊后不會立即發生，只是(shi)在400~600℃范圍的溫(wen)度(du)下長時(shi)(shi)間停留(liu)和(he)工作的結構可能發生。所(suo)以應(ying)避免在這一溫(wen)度(du)的環境(jing)下使(shi)用。475℃脆化可通過(guo)700~800℃的短時(shi)(shi)間加熱(re)和(he)立即水冷處理而消除。


  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。