浙江至德鋼業有限公司在對核級奧氏體不銹鋼管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(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)因其具(ju)有較(jiao)高(gao)的(de)強(qiang)度、塑形和良(liang)好的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能在核電站中(zhong)廣泛(fan)應用(yong)(yong)(yong)，其中(zhong)包括某些設(she)備的(de)重要(yao)(yao)部件以及需(xu)承擔耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)等(deng)而惡劣環境的(de)重要(yao)(yao)系(xi)統管(guan)(guan)道。重要(yao)(yao)部件及管(guan)(guan)道用(yong)(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在使用(yong)(yong)(yong)過(guo)(guo)程中(zhong)需(xu)要(yao)(yao)復驗(yan)，同時在焊接(jie)過(guo)(guo)程中(zhong)還需(xu)要(yao)(yao)對(dui)焊接(jie)接(jie)頭進(jin)行焊接(jie)工藝評定(ding)，其中(zhong)就(jiu)包括進(jin)行晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)。由于晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)對(dui)于奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)應用(yong)(yong)(yong)影響很(hen)大，且其發生過(guo)(guo)程不(bu)(bu)(bu)易覺察(cha)，所以奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)現象受到了廣泛(fan)關注。
至(zhi)德(de)鋼業針(zhen)對某一(yi)核(he)級奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼管在焊接實(shi)施前焊接工(gong)藝評定不(bu)合(he)格(ge)問題，進行了包括(kuo)化學成分、力學性(xing)能(neng)、工(gong)藝性(xing)能(neng)、微觀組(zu)織(zhi)、耐腐蝕性(xing)能(neng)等方面(mian)的(de)試驗(yan)，分析(xi)了造成工(gong)藝評定不(bu)合(he)格(ge)的(de)原因主要為(wei)晶(jing)間(jian)腐蝕試驗(yan)不(bu)合(he)格(ge)，并對造成晶(jing)間(jian)腐蝕試驗(yan)不(bu)合(he)格(ge)的(de)原因進行了分析(xi)，并提(ti)出(chu)了避免該種(zhong)問題出(chu)現(xian)的(de)相關措施，從而為(wei)核(he)級奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼在核(he)電站中的(de)廣泛應用提(ti)供一(yi)定的(de)理論(lun)基(ji)礎。
一、焊接(jie)接(jie)頭(tou)的制備與試驗方法
1. 焊接接頭的制備(bei)
母材(cai)為(wei)(wei)Z2CN18.10，規格為(wei)(wei)Φ21.3mm×3.37mm，填充(chong)焊絲為(wei)(wei)ER316L，規格為(wei)(wei)Φ2.0，焊接(jie)工藝為(wei)(wei)惰性氣體保護鎢(wu)極電弧焊（TIG）。對焊接(jie)接(jie)頭(tou)進行無損檢測(ce)(ce)，包括目視(shi)檢測(ce)(ce)、滲透檢測(ce)(ce)和(he)射(she)線檢測(ce)(ce)，結果表(biao)明焊接(jie)接(jie)頭(tou)的表(biao)面缺陷(xian)及內(nei)部缺陷(xian)在采購規定的要(yao)求范(fan)圍之內(nei)。
2. 試驗方法及(ji)試驗結果
為了檢驗焊(han)接接頭(tou)是否滿足要(yao)(yao)求，從焊(han)接接頭(tou)上分(fen)(fen)別取(qu)樣進行化學成分(fen)(fen)分(fen)(fen)析、橫向(xiang)拉伸、彎(wan)曲(qu)、微觀組織、晶間(jian)腐蝕等試驗項目，具體(ti)要(yao)(yao)求如下。
a. 化學成分
按(an)照GB/T 20066-2001的(de)(de)規(gui)定從(cong)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)上截取試樣，試驗(yan)方法按(an)照GB/T 11170-2008的(de)(de)要(yao)求在M5000直讀光譜(pu)儀進行。化學(xue)成(cheng)分(fen)分(fen)析結果(guo)如表所示，從(cong)表中(zhong)可以看出測量值符合(he)規(gui)范要(yao)求，同時雜質元素(su)銅、硼、氮、磷、硫等含(han)(han)量較低，這可以保證焊(han)(han)接(jie)(jie)質量的(de)(de)可靠性；另(ling)外其中(zhong)還含(han)(han)有微(wei)量的(de)(de)穩定化元素(su)鈮(ni)，元素(su)鈮(ni)的(de)(de)存(cun)在是為(wei)了形(xing)成(cheng)碳化物(wu)，從(cong)而降(jiang)低基體(ti)中(zhong)的(de)(de)碳含(han)(han)量，從(cong)而對于提高(gao)材料的(de)(de)抗晶間腐蝕能力有益；另(ling)外根據Delong圖計(ji)算得到δ鐵(tie)素(su)體(ti)含(han)(han)量約為(wei)6％，符合(he)規(gui)范要(yao)求的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)含(han)(han)量在5～15％的(de)(de)要(yao)求。焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)中(zhong)一(yi)定量鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)存(cun)在，是為(wei)了提高(gao)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)在凝固(gu)過程中(zhong)的(de)(de)強度(du)，從(cong)而避免(mian)凝固(gu)收縮形(xing)成(cheng)的(de)(de)張(zhang)力將焊(han)(han)縫撕(si)裂。
b. 橫向拉(la)伸
按照GB/T 2651-2008的規(gui)定截取管接(jie)(jie)頭(tou)板狀試(shi)(shi)樣，其中試(shi)(shi)樣平(ping)行長(chang)度部分(fen)的寬度為(wei)6mm，試(shi)(shi)驗設備均為(wei)WAW-300液壓萬能試(shi)(shi)驗機。拉(la)伸試(shi)(shi)驗結果表明(ming)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的抗拉(la)強(qiang)度Rm為(wei)575MPa，滿足規(gui)范要(yao)求(qiu)(qiu)的不低于(yu)490MPa的要(yao)求(qiu)(qiu)，同時斷(duan)裂位置在焊(han)縫以外區域，這說明(ming)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)強(qiang)度優于(yu)母材強(qiang)度。
c. 彎曲
根據GB/T 2653-2008的(de)規定，截(jie)取橫向彎(wan)(wan)曲試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，其中試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)厚度(du)為(wei)鋼管厚度(du)（3.37mm），試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)寬度(du)為(wei)8mm，試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)長度(du)為(wei)100mm，且焊縫處于試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)中間位置，試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)設備為(wei)WAW-300液(ye)壓萬能(neng)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)機。截(jie)取4個橫向彎(wan)(wan)曲試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，其中2個進(jin)行面(mian)彎(wan)(wan)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)，2個進(jin)行背(bei)彎(wan)(wan)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)，彎(wan)(wan)曲過程所采用的(de)圓形壓頭直徑為(wei)15mm，彎(wan)(wan)曲角度(du)為(wei)180°，試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)均未發現(xian)有裂紋或其他缺(que)陷產生。
d. 微觀(guan)組織
從(cong)焊(han)接接頭(tou)上截取長度(du)為(wei)30mm的管段，沿(yan)縱截面監測焊(han)縫和焊(han)縫附近區(qu)域(yu)的微(wei)觀(guan)組織，侵蝕劑為(wei)300mL HCl＋500gFeCl 3＋700mlH2O，侵蝕時間2秒，然后在CMM-40E金相(xiang)顯微(wei)鏡上觀(guan)察(cha)不同區(qu)域(yu)的微(wei)觀(guan)組織。
焊縫處的(de)(de)微觀(guan)組織(zhi)如圖所(suo)示，可(ke)以(yi)(yi)看出存在明(ming)顯的(de)(de)兩種組織(zhi)，根(gen)據(ju)表中的(de)(de)化學成分(fen)分(fen)析(xi)(xi)及(ji)Delong圖計算(suan)結果可(ke)知，該(gai)組織(zhi)主要為奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)基(ji)體(ti)(ti)和沿奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)分(fen)布的(de)(de)枝(zhi)狀鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)，由于(yu)該(gai)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)為直接(jie)從(cong)液相中析(xi)(xi)出，可(ke)以(yi)(yi)判斷(duan)出為δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)，據(ju)此可(ke)以(yi)(yi)判斷(duan)得出焊縫處的(de)(de)組織(zhi)為鑄態的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)。
焊縫(feng)附近熱影響區(qu)的組(zu)(zu)(zu)織如圖所示，可(ke)以看出該區(qu)域(yu)的組(zu)(zu)(zu)織結構和(he)焊縫(feng)的鑄態組(zu)(zu)(zu)織明顯(xian)不(bu)同，出現(xian)了(le)經加工和(he)熱處理后由于材(cai)料發生再結晶而存在(zai)的明顯(xian)晶界，同時(shi)晶內出現(xian)了(le)異(yi)與基體的其他(ta)組(zu)(zu)(zu)織，且存在(zai)一定數量的孿晶。
另(ling)外，母材(cai)區(qu)(qu)域(yu)的(de)微觀(guan)組織如圖所示(shi)，根據(ju)張文華的(de)研究(jiu)，鉻(ge)－鎳型奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)1100～1300℃固溶(rong)處理過程后，其δ鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)含量隨(sui)著固溶(rong)溫度的(de)升高(gao)而增(zeng)加，根據(ju)F-2A型鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)儀測母材(cai)的(de)微觀(guan)組織中除了奧氏(shi)體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)外，還包括7.3％的(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)，據(ju)此推測此鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)應為δ鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)；除δ鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)，還可以(yi)觀(guan)測得知在(zai)部分晶界存(cun)在(zai)碳化物(wu)析出(chu)；同(tong)時對δ鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)析出(chu)區(qu)(qu)域(yu)放大倍(bei)數進一步進行觀(guan)察，如圖所示(shi)，可以(yi)看出(chu)在(zai)條(tiao)形δ鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)周圍存(cun)在(zai)其它塊狀析出(chu)相(xiang)(xiang)，利用平衡相(xiang)(xiang)圖計算結(jie)果及相(xiang)(xiang)關研究(jiu)，可分析得知該析出(chu)相(xiang)(xiang)為σ相(xiang)(xiang)。
e. 晶間(jian)腐蝕
晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)按照GB／T4334.5-2000的規定進行(xing)，試(shi)(shi)(shi)樣長(chang)度(du)為(wei)(wei)(wei)100mm，寬為(wei)(wei)(wei)20mm的厚度(du)為(wei)(wei)(wei)管材(cai)壁(bi)厚的條形試(shi)(shi)(shi)樣；晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)前(qian)應對(dui)試(shi)(shi)(shi)樣進行(xing)敏化，敏化溫度(du)為(wei)(wei)(wei)650℃，敏化保溫時(shi)間(jian)為(wei)(wei)(wei)2小時(shi)，保溫后(hou)在(zai)(zai)空(kong)氣中冷卻；晶(jing)(jing)界(jie)腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)的腐(fu)蝕(shi)(shi)介質是按照該標(biao)準要求配(pei)置的硫酸－硫酸銅溶液(ye)；試(shi)(shi)(shi)驗(yan)完成后(hou)，取(qu)出試(shi)(shi)(shi)樣，洗凈、干(gan)燥、并進行(xing)聲響試(shi)(shi)(shi)驗(yan)和(he)彎(wan)曲試(shi)(shi)(shi)驗(yan)，彎(wan)曲角度(du)為(wei)(wei)(wei)180°。試(shi)(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)發現，在(zai)(zai)靠近焊縫(feng)熱影響區(qu)的母(mu)材(cai)區(qu)域(yu)存在(zai)(zai)裂(lie)(lie)紋(wen)，而(er)焊縫(feng)區(qu)域(yu)無裂(lie)(lie)紋(wen)，這(zhe)表明母(mu)材(cai)的晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)結果(guo)不(bu)合格。
f. 母材性能
根據(ju)(ju)母(mu)材的(de)(de)質量證(zheng)明(ming)文件(jian)，可知母(mu)材的(de)(de)化學(xue)成分，具體如表(biao)所示。根據(ju)(ju)表(biao)的(de)(de)結果(guo)可以(yi)看出，錳(meng)含量接近(jin)上限，鎳含量接近(jin)下限，且根據(ju)(ju)Delong圖計算得到母(mu)材中(zhong)的(de)(de)δ鐵素(su)體含量約為8％。同時，母(mu)材的(de)(de)拉(la)伸性能(neng)結果(guo)表(biao)明(ming)其室溫抗拉(la)強度(du)為575MPa，滿足采購(gou)技(ji)術規格書(shu)中(zhong)不(bu)低(di)于(yu)490MPa的(de)(de)要求；屈(qu)服(fu)強度(du)為260MPa，滿足采購(gou)技(ji)術規格書(shu)中(zhong)不(bu)低(di)于(yu)175MPa的(de)(de)要求。
二、分析討論
根據對(dui)焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分、力學(xue)性能、彎曲(qu)、微觀(guan)組織、晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)結果，可以看(kan)出(chu)該焊接(jie)接(jie)頭是(shi)不符合(he)要求(qiu)的(de)(de)，主(zhu)要原因(yin)是(shi)由于(yu)母材(cai)(cai)區(qu)域在(zai)晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)試(shi)(shi)驗(yan)過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)彎曲(qu)檢測中(zhong)出(chu)現開裂造成(cheng)的(de)(de)。對(dui)于(yu)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)而(er)言，晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)開裂的(de)(de)主(zhu)要原因(yin)是(shi)因(yin)為不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)熱(re)處理過程(cheng)中(zhong)發生(sheng)了“敏化(hua)”，即(ji)沿(yan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)析(xi)出(chu)M23C6碳化(hua)物（其中(zhong)的(de)(de)M主(zhu)要指鉻(ge)和鐵），導致晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)附近貧鉻(ge)，同時遠(yuan)離晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)基體(ti)中(zhong)的(de)(de)鉻(ge)在(zai)短時間(jian)(jian)無法擴散到晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)，使得(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)附近的(de)(de)鉻(ge)含量(liang)低(di)于(yu)材(cai)(cai)料(liao)發生(sheng)腐蝕(shi)所(suo)要求(qiu)的(de)(de)最低(di)值，從而(er)導致在(zai)腐蝕(shi)溶液中(zhong)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)位(wei)置優先(xian)被侵蝕(shi)，最后導致材(cai)(cai)料(liao)失效。
研(yan)究(jiu)表明，在(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)一(yi)定含量(liang)的(de)(de)δ鐵體有助于提高合金的(de)(de)抗晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕性能，這主要是(shi)由于δ鐵素(su)體與(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體界(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)能比奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體晶(jing)(jing)(jing)界(jie)的(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)能低，使(shi)得M23C6碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)優先在(zai)δ鐵素(su)體與(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體界(jie)面(mian)(mian)上析(xi)出(chu)；同時(shi)(shi)該(gai)相界(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)存在(zai)相當于增加(jia)了碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)析(xi)出(chu)區域(yu)面(mian)(mian)積，使(shi)得單位面(mian)(mian)積上的(de)(de)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)濃度降(jiang)低，從而使(shi)得材料發生“敏化(hua)”晶(jing)(jing)(jing)界(jie)附近區域(yu)鉻含量(liang)也(ye)不(bu)至于過低，從而減少材料形(xing)成(cheng)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕敏感(gan)性。另外(wai)，如果奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)錳過高，鎳含量(liang)較(jiao)低時(shi)(shi)則容易形(xing)成(cheng)σ相。σ相是(shi)一(yi)種(zhong)含有較(jiao)高鉻含量(liang)的(de)(de)Cr-Fe金屬間(jian)化(hua)合物(wu)(wu)，當其沿晶(jing)(jing)(jing)界(jie)析(xi)出(chu)時(shi)(shi)，同時(shi)(shi)將使(shi)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)周圍(wei)形(xing)成(cheng)貧鉻區，從而使(shi)得材料的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕更敏感(gan)。
根(gen)據對焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)和母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)微觀組(zu)織分(fen)(fen)(fen)析(xi)，可以得知(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)最(zui)終組(zu)織為(wei)(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)＋δ鐵素體(ti)(ti)，且焊(han)縫(feng)(feng)為(wei)(wei)鑄(zhu)態組(zu)織，因此根(gen)據最(zui)終金(jin)相(xiang)(xiang)檢查的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)析(xi)結果可以得知(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)在(zai)焊(han)接(jie)(jie)完成后沒有發生明(ming)顯的(de)(de)敏化；母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)微觀組(zu)織為(wei)(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)＋δ鐵素體(ti)(ti)＋σ相(xiang)(xiang)，同時(shi)在(zai)某(mou)些(xie)晶界(jie)(jie)部分(fen)(fen)(fen)發現(xian)(xian)有碳(tan)化物的(de)(de)析(xi)出；由(you)(you)(you)于(yu)(yu)富鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)σ相(xiang)(xiang)在(zai)靠近δ鐵素體(ti)(ti)區(qu)域(yu)析(xi)出，這(zhe)將使(shi)得奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)含(han)量降(jiang)低(di)，另外某(mou)些(xie)晶界(jie)(jie)存(cun)(cun)在(zai)碳(tan)化物析(xi)出，這(zhe)就使(shi)得晶界(jie)(jie)附近的(de)(de)貧鉻(ge)(ge)(ge)(ge)更(geng)為(wei)(wei)嚴重。根(gen)據化學成分(fen)(fen)(fen)結果可知(zhi)焊(han)縫(feng)(feng)區(qu)域(yu)的(de)(de)δ鐵素體(ti)(ti)含(han)量要高于(yu)(yu)母(mu)材(cai)(cai)，同時(shi)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)鑄(zhu)態組(zu)織由(you)(you)(you)于(yu)(yu)無(wu)明(ming)顯晶界(jie)(jie)也無(wu)明(ming)顯的(de)(de)敏化現(xian)(xian)象，導(dao)致(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)在(zai)敏化時(shi)未發生開裂；而母(mu)材(cai)(cai)由(you)(you)(you)于(yu)(yu)即(ji)在(zai)基(ji)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)存(cun)(cun)在(zai)σ相(xiang)(xiang)析(xi)出，導(dao)致(zhi)(zhi)基(ji)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)含(han)量降(jiang)低(di)，同時(shi)某(mou)些(xie)晶界(jie)(jie)存(cun)(cun)在(zai)碳(tan)化物的(de)(de)析(xi)出，導(dao)致(zhi)(zhi)晶界(jie)(jie)區(qu)域(yu)的(de)(de)貧鉻(ge)(ge)(ge)(ge)更(geng)為(wei)(wei)嚴重，最(zui)終使(shi)得母(mu)材(cai)(cai)在(zai)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)腐蝕環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)發生晶間腐蝕開裂。
對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)18/8型奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼，一般在交(jiao)貨前均要求(qiu)進行最終固(gu)溶(rong)熱處理，固(gu)溶(rong)熱處理溫(wen)度為(wei)(wei)1050～1150℃，保溫(wen)時(shi)間約為(wei)(wei)10min，該(gai)熱處理將會(hui)保證(zheng)該(gai)類(lei)型奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼為(wei)(wei)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體＋δ鐵(tie)素(su)(su)體組(zu)織(zhi)，只不(bu)(bu)過(guo)(guo)由于(yu)(yu)(yu)δ鐵(tie)素(su)(su)體的(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)很(hen)少，不(bu)(bu)易被(bei)覺察到因(yin)此(ci)一般被(bei)認為(wei)(wei)是單一的(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體基體組(zu)織(zhi)。另外，當18/8型奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼具有(you)較高的(de)(de)錳(meng)(meng)和(he)氮時(shi)，在500℃～900℃長時(shi)間加熱，則σ相(xiang)形成(cheng)傾向就(jiu)會(hui)比較強烈。對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)本文中(zhong)出(chu)現(xian)的(de)(de)該(gai)種焊(han)接(jie)接(jie)頭，由于(yu)(yu)(yu)在晶界試驗中(zhong)需要對(dui)(dui)試樣(yang)進行敏化(hua)，而(er)敏化(hua)過(guo)(guo)程溫(wen)度正處于(yu)(yu)(yu)σ相(xiang)的(de)(de)析(xi)出(chu)溫(wen)度范圍(wei)，同時(shi)在母(mu)材(cai)中(zhong)錳(meng)(meng)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)處于(yu)(yu)(yu)上(shang)限、鎳(nie)(nie)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)處于(yu)(yu)(yu)下限，從(cong)(cong)而(er)對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)σ相(xiang)的(de)(de)形成(cheng)較為(wei)(wei)有(you)利。而(er)對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)焊(han)接(jie)接(jie)頭，由于(yu)(yu)(yu)熔覆金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)錳(meng)(meng)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)1.60％，鎳(nie)(nie)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)12.09％，相(xiang)對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)母(mu)材(cai)中(zhong)的(de)(de)錳(meng)(meng)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)1.904％，鎳(nie)(nie)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)9.348％具有(you)較低的(de)(de)錳(meng)(meng)和(he)較高的(de)(de)鎳(nie)(nie)，且δ鐵(tie)素(su)(su)體也更少，從(cong)(cong)而(er)導(dao)致了在相(xiang)同的(de)(de)敏化(hua)條(tiao)件下焊(han)縫區域沒有(you)σ相(xiang)產生。另外，由于(yu)(yu)(yu)鉻是鐵(tie)素(su)(su)體形成(cheng)元素(su)(su)，鎳(nie)(nie)是奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體形成(cheng)元素(su)(su)，因(yin)此(ci)δ鐵(tie)素(su)(su)體中(zhong)的(de)(de)鉻含(han)(han)(han)量(liang)(liang)要明顯高于(yu)(yu)(yu)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體中(zhong)的(de)(de)鉻，則δ鐵(tie)素(su)(su)體中(zhong)將更容易析(xi)出(chu)富鉻的(de)(de)σ相(xiang)，這也與圖中(zhong)的(de)(de)金(jin)(jin)相(xiang)檢查結果相(xiang)吻合(he)。
綜(zong)上分(fen)析(xi)可知，由于(yu)母材中的(de)錳含(han)量(liang)較高、鎳含(han)量(liang)較低(di)，導致其在晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕試驗(yan)的(de)敏化(hua)過(guo)程中形(xing)成了(le)奧(ao)氏體(ti)＋δ鐵素(su)(su)體(ti)＋σ相的(de)微觀(guan)組織，且(qie)同時(shi)沿(yan)晶(jing)(jing)界存在碳化(hua)物析(xi)出，這導致了(le)晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕試驗(yan)不合格；而焊(han)接接頭中由于(yu)僅(jin)存在δ鐵素(su)(su)體(ti)，無σ相和(he)碳化(hua)物析(xi)出，而單一的(de)δ鐵素(su)(su)體(ti)對于(yu)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼抗晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕是有(you)益的(de)，從而其在晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕試驗(yan)過(guo)程中未(wei)發現有(you)裂紋(wen)。
三(san)、結論(lun)及建議
1. 導(dao)致焊接接頭(tou)晶間腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗不合格的主要部位在母(mu)(mu)材(cai)區域，而導(dao)致母(mu)(mu)材(cai)晶間腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗不合格的原因是由于不合理的元素成分（過高的錳含量和過低(di)的鎳含量）導(dao)致在敏化后母(mu)(mu)材(cai)的微(wei)觀組織(zhi)為奧氏體＋δ鐵素體＋σ相，從而導(dao)致母(mu)(mu)材(cai)的抗(kang)晶間腐(fu)(fu)蝕性能降(jiang)低(di)；
2. 建(jian)議在(zai)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)制造(zao)過程中(zhong)鎳含(han)量(liang)應取中(zhong)間值范圍，錳含(han)量(liang)取較低值。
