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)(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼因其具(ju)有較高的(de)(de)強度(du)、塑形和良(liang)好的(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕性能在核電站(zhan)中廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)，其中包括(kuo)某(mou)些設(she)備(bei)的(de)(de)重要(yao)部件(jian)以及需(xu)(xu)承(cheng)擔耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕等而(er)惡劣環(huan)境的(de)(de)重要(yao)系(xi)統管(guan)道。重要(yao)部件(jian)及管(guan)道用(yong)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼在使用(yong)過程中需(xu)(xu)要(yao)復驗，同時在焊接(jie)過程中還需(xu)(xu)要(yao)對焊接(jie)接(jie)頭(tou)進行焊接(jie)工(gong)藝評定(ding)，其中就包括(kuo)進行晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕試驗。由于晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕對于奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)應(ying)用(yong)影響(xiang)很大，且其發(fa)生過程不易覺(jue)察(cha)，所(suo)以奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕現象(xiang)受到了廣(guang)泛(fan)關注。
至德(de)鋼業針對某一核級奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼管在(zai)焊接實施前焊接工(gong)藝(yi)評定不(bu)合格問(wen)題，進行(xing)了(le)(le)包(bao)括化學成(cheng)分(fen)、力(li)學性能(neng)(neng)、工(gong)藝(yi)性能(neng)(neng)、微觀組織、耐腐蝕性能(neng)(neng)等方面的試(shi)驗，分(fen)析了(le)(le)造(zao)成(cheng)工(gong)藝(yi)評定不(bu)合格的原(yuan)因主要為晶間(jian)腐蝕試(shi)驗不(bu)合格，并對造(zao)成(cheng)晶間(jian)腐蝕試(shi)驗不(bu)合格的原(yuan)因進行(xing)了(le)(le)分(fen)析，并提(ti)出了(le)(le)避(bi)免該種問(wen)題出現的相關(guan)措施，從而為核級奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)核電(dian)站中的廣泛應用提(ti)供一定的理論基礎。
一(yi)、焊(han)接接頭的制備與(yu)試驗方法
1. 焊接(jie)接(jie)頭的制備
母材為Z2CN18.10，規格(ge)為Φ21.3mm×3.37mm，填充(chong)焊(han)絲為ER316L，規格(ge)為Φ2.0，焊(han)接(jie)工藝(yi)為惰性氣體保護(hu)鎢(wu)極電弧(hu)焊(han)（TIG）。對焊(han)接(jie)接(jie)頭進行無損檢測(ce)，包括目視檢測(ce)、滲透檢測(ce)和射(she)線檢測(ce)，結果表明焊(han)接(jie)接(jie)頭的表面缺陷(xian)(xian)及內(nei)部缺陷(xian)(xian)在采購規定的要求范圍之內(nei)。
2. 試(shi)驗(yan)方法(fa)及試(shi)驗(yan)結果
為了檢驗焊接接頭(tou)是否滿足要(yao)求，從(cong)焊接接頭(tou)上分(fen)別取樣(yang)進行化學成分(fen)分(fen)析、橫向拉(la)伸(shen)、彎曲(qu)、微觀(guan)組織、晶間腐蝕等試驗項目，具體(ti)要(yao)求如下。
a. 化學成分
按照(zhao)GB/T 20066-2001的(de)(de)(de)規定(ding)從(cong)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭上(shang)截取試樣，試驗方法(fa)按照(zhao)GB/T 11170-2008的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求在M5000直讀光(guang)譜儀進行。化學成(cheng)分(fen)分(fen)析結果如表(biao)所示，從(cong)表(biao)中(zhong)可以看出測量(liang)值(zhi)符(fu)合規范(fan)要(yao)(yao)求，同時雜質元素(su)銅、硼、氮、磷、硫等(deng)含(han)(han)量(liang)較(jiao)低，這(zhe)可以保證焊(han)(han)接(jie)質量(liang)的(de)(de)(de)可靠(kao)性；另外其中(zhong)還含(han)(han)有微(wei)量(liang)的(de)(de)(de)穩定(ding)化元素(su)鈮(ni)，元素(su)鈮(ni)的(de)(de)(de)存在是為(wei)了形成(cheng)碳化物，從(cong)而降低基體中(zhong)的(de)(de)(de)碳含(han)(han)量(liang)，從(cong)而對(dui)于提高材料的(de)(de)(de)抗晶間腐(fu)蝕(shi)能(neng)力(li)有益(yi)；另外根(gen)據Delong圖計算得到δ鐵(tie)素(su)體含(han)(han)量(liang)約為(wei)6％，符(fu)合規范(fan)要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體含(han)(han)量(liang)在5～15％的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求。焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭中(zhong)一定(ding)量(liang)鐵(tie)素(su)體的(de)(de)(de)存在，是為(wei)了提高焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭在凝(ning)固(gu)過程中(zhong)的(de)(de)(de)強度，從(cong)而避免凝(ning)固(gu)收縮形成(cheng)的(de)(de)(de)張(zhang)力(li)將焊(han)(han)縫撕裂。
b. 橫向拉伸(shen)
按照(zhao)GB/T 2651-2008的(de)規定截取管接(jie)頭(tou)板狀試(shi)(shi)樣，其中試(shi)(shi)樣平行長度(du)(du)部(bu)分的(de)寬度(du)(du)為6mm，試(shi)(shi)驗設備均為WAW-300液壓萬能試(shi)(shi)驗機(ji)。拉(la)伸試(shi)(shi)驗結(jie)果表(biao)明焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)抗拉(la)強(qiang)度(du)(du)Rm為575MPa，滿足規范(fan)要求的(de)不低于490MPa的(de)要求，同時斷裂位置在焊(han)縫以外區域，這說明焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)強(qiang)度(du)(du)優(you)于母材強(qiang)度(du)(du)。
c. 彎曲
根據GB/T 2653-2008的規定，截(jie)取橫向彎(wan)(wan)曲(qu)試(shi)(shi)樣，其中試(shi)(shi)樣厚度(du)為(wei)(wei)(wei)鋼管(guan)厚度(du)（3.37mm），試(shi)(shi)樣的寬度(du)為(wei)(wei)(wei)8mm，試(shi)(shi)樣的長度(du)為(wei)(wei)(wei)100mm，且焊(han)縫處(chu)于(yu)試(shi)(shi)樣的中間(jian)位置(zhi)，試(shi)(shi)驗設備為(wei)(wei)(wei)WAW-300液壓(ya)萬能(neng)試(shi)(shi)驗機。截(jie)取4個橫向彎(wan)(wan)曲(qu)試(shi)(shi)樣，其中2個進行面彎(wan)(wan)試(shi)(shi)驗，2個進行背彎(wan)(wan)試(shi)(shi)驗，彎(wan)(wan)曲(qu)過(guo)程所采用的圓形壓(ya)頭直徑為(wei)(wei)(wei)15mm，彎(wan)(wan)曲(qu)角度(du)為(wei)(wei)(wei)180°，試(shi)(shi)驗結果均未發(fa)現有裂紋或其他(ta)缺陷產生。
d. 微(wei)觀組織
從焊(han)接接頭上截取長度(du)為(wei)30mm的管段，沿縱(zong)截面(mian)監測(ce)焊(han)縫和焊(han)縫附(fu)近區域(yu)的微觀(guan)組織，侵蝕劑為(wei)300mL HCl＋500gFeCl 3＋700mlH2O，侵蝕時間(jian)2秒，然后(hou)在CMM-40E金相(xiang)顯微鏡上觀(guan)察不同(tong)區域(yu)的微觀(guan)組織。
焊(han)縫處的(de)(de)微觀(guan)組(zu)(zu)織如(ru)圖所示，可以(yi)(yi)看(kan)出(chu)(chu)存(cun)在明顯的(de)(de)兩種組(zu)(zu)織，根據(ju)表(biao)中的(de)(de)化學成分(fen)分(fen)析及Delong圖計算結果可知，該組(zu)(zu)織主要為(wei)(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)基體(ti)(ti)和(he)沿奧氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)分(fen)布的(de)(de)枝(zhi)狀鐵素(su)體(ti)(ti)，由于該鐵素(su)體(ti)(ti)為(wei)(wei)直接從(cong)液(ye)相中析出(chu)(chu)，可以(yi)(yi)判斷(duan)出(chu)(chu)為(wei)(wei)δ鐵素(su)體(ti)(ti)，據(ju)此可以(yi)(yi)判斷(duan)得出(chu)(chu)焊(han)縫處的(de)(de)組(zu)(zu)織為(wei)(wei)鑄態(tai)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)＋δ鐵素(su)體(ti)(ti)。
焊縫(feng)(feng)附近(jin)熱影響區的(de)(de)(de)組(zu)織如圖(tu)所示，可以看(kan)出該區域的(de)(de)(de)組(zu)織結(jie)構和焊縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)鑄態組(zu)織明顯不同(tong)，出現了經(jing)加(jia)工和熱處(chu)理(li)后由于材(cai)料發生再(zai)結(jie)晶而(er)存(cun)在的(de)(de)(de)明顯晶界，同(tong)時晶內(nei)出現了異與基體的(de)(de)(de)其他組(zu)織，且存(cun)在一定數(shu)量(liang)的(de)(de)(de)孿(luan)晶。
另(ling)外，母材(cai)區(qu)域的(de)(de)微觀組織(zhi)如(ru)圖(tu)(tu)所示，根據(ju)張文(wen)華的(de)(de)研究(jiu)(jiu)，鉻－鎳型奧氏(shi)體不銹鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)(zai)1100～1300℃固(gu)溶處(chu)理過程后(hou)，其δ鐵素(su)(su)體含量隨著固(gu)溶溫度(du)的(de)(de)升(sheng)高而增加，根據(ju)F-2A型鐵素(su)(su)體儀測(ce)母材(cai)的(de)(de)微觀組織(zhi)中除了奧氏(shi)體基體外，還包括(kuo)7.3％的(de)(de)鐵素(su)(su)體，據(ju)此推測(ce)此鐵素(su)(su)體應為δ鐵素(su)(su)體；除δ鐵素(su)(su)體，還可(ke)以(yi)觀測(ce)得(de)(de)知(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)部分晶(jing)界(jie)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)碳化物析出(chu)(chu)(chu)；同時對δ鐵素(su)(su)體析出(chu)(chu)(chu)區(qu)域放大倍數進一步進行觀察，如(ru)圖(tu)(tu)所示，可(ke)以(yi)看出(chu)(chu)(chu)在(zai)(zai)(zai)(zai)條形δ鐵素(su)(su)體周圍存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)其它(ta)塊狀(zhuang)析出(chu)(chu)(chu)相(xiang)(xiang)，利用平衡相(xiang)(xiang)圖(tu)(tu)計(ji)算結果及相(xiang)(xiang)關研究(jiu)(jiu)，可(ke)分析得(de)(de)知(zhi)該析出(chu)(chu)(chu)相(xiang)(xiang)為σ相(xiang)(xiang)。
e. 晶間腐蝕
晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)試(shi)驗按照(zhao)(zhao)GB／T4334.5-2000的(de)規定進行(xing)(xing)，試(shi)樣長度(du)(du)為(wei)100mm，寬(kuan)為(wei)20mm的(de)厚度(du)(du)為(wei)管材(cai)壁厚的(de)條形試(shi)樣；晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)前應對試(shi)樣進行(xing)(xing)敏化(hua)，敏化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)650℃，敏化(hua)保溫(wen)(wen)時(shi)間為(wei)2小時(shi)，保溫(wen)(wen)后在空(kong)氣中冷卻(que)；晶(jing)(jing)界(jie)腐蝕(shi)試(shi)驗的(de)腐蝕(shi)介質是按照(zhao)(zhao)該標準(zhun)要求配置的(de)硫酸(suan)－硫酸(suan)銅溶液；試(shi)驗完成后，取出(chu)試(shi)樣，洗凈、干燥、并進行(xing)(xing)聲響(xiang)試(shi)驗和(he)彎(wan)曲(qu)試(shi)驗，彎(wan)曲(qu)角度(du)(du)為(wei)180°。試(shi)驗結(jie)果發現，在靠近焊縫熱影響(xiang)區的(de)母(mu)材(cai)區域(yu)存在裂(lie)紋，而(er)焊縫區域(yu)無裂(lie)紋，這表明母(mu)材(cai)的(de)晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)結(jie)果不合格。
f. 母(mu)材(cai)性能
根據(ju)(ju)(ju)母材的(de)質量證明(ming)文(wen)件(jian)，可知母材的(de)化學成(cheng)分(fen)，具體如表(biao)所示。根據(ju)(ju)(ju)表(biao)的(de)結果可以看出，錳含量接(jie)近(jin)上限(xian)，鎳含量接(jie)近(jin)下限(xian)，且(qie)根據(ju)(ju)(ju)Delong圖計算得到母材中的(de)δ鐵素體含量約(yue)為8％。同時，母材的(de)拉伸性能結果表(biao)明(ming)其室溫抗拉強(qiang)度為575MPa，滿(man)(man)足采購技(ji)術(shu)規格(ge)書中不低(di)于490MPa的(de)要求；屈(qu)服(fu)強(qiang)度為260MPa，滿(man)(man)足采購技(ji)術(shu)規格(ge)書中不低(di)于175MPa的(de)要求。
二(er)、分析討(tao)論
根據對焊(han)(han)接接頭的(de)(de)化(hua)學成分、力學性能、彎(wan)曲、微(wei)觀組織、晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗的(de)(de)結果，可以看出該焊(han)(han)接接頭是不(bu)符(fu)合(he)要求的(de)(de)，主(zhu)要原因(yin)是由于母材區域在晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)彎(wan)曲檢測中(zhong)出現(xian)開裂(lie)(lie)造成的(de)(de)。對于奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)而(er)言，晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)開裂(lie)(lie)的(de)(de)主(zhu)要原因(yin)是因(yin)為不(bu)銹鋼(gang)(gang)在熱處理過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)生了(le)“敏化(hua)”，即沿晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)析出M23C6碳化(hua)物（其(qi)中(zhong)的(de)(de)M主(zhu)要指鉻和鐵），導(dao)致(zhi)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)附(fu)近貧鉻，同時遠離(li)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)基體(ti)中(zhong)的(de)(de)鉻在短時間無法(fa)擴散到晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)，使得(de)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)附(fu)近的(de)(de)鉻含量(liang)低(di)于材料(liao)發(fa)生腐(fu)蝕(shi)所要求的(de)(de)最(zui)低(di)值，從而(er)導(dao)致(zhi)在腐(fu)蝕(shi)溶液(ye)中(zhong)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)位置優先被侵蝕(shi)，最(zui)后(hou)導(dao)致(zhi)材料(liao)失效。
研究表明(ming)，在奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼中一(yi)定(ding)含(han)量的(de)δ鐵體(ti)(ti)(ti)有助于(yu)提高合金的(de)抗晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕性能(neng)，這主要是(shi)由于(yu)δ鐵素體(ti)(ti)(ti)與(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)界(jie)(jie)面(mian)(mian)的(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)能(neng)比奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)的(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)能(neng)低(di)，使得(de)M23C6碳化物(wu)(wu)優先在δ鐵素體(ti)(ti)(ti)與(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)界(jie)(jie)面(mian)(mian)上析出(chu)(chu)；同(tong)時該相(xiang)界(jie)(jie)面(mian)(mian)的(de)存在相(xiang)當(dang)于(yu)增(zeng)加了碳化物(wu)(wu)的(de)析出(chu)(chu)區域面(mian)(mian)積，使得(de)單位面(mian)(mian)積上的(de)碳化物(wu)(wu)濃度降低(di)，從而(er)使得(de)材(cai)料(liao)發生“敏(min)化”晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)附近區域鉻(ge)含(han)量也不至(zhi)于(yu)過低(di)，從而(er)減(jian)少材(cai)料(liao)形成晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕敏(min)感(gan)性。另外，如果奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼中錳過高，鎳含(han)量較低(di)時則容易形成σ相(xiang)。σ相(xiang)是(shi)一(yi)種含(han)有較高鉻(ge)含(han)量的(de)Cr-Fe金屬間(jian)化合物(wu)(wu)，當(dang)其沿(yan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)析出(chu)(chu)時，同(tong)時將使晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)周圍形成貧鉻(ge)區，從而(er)使得(de)材(cai)料(liao)的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕更(geng)敏(min)感(gan)。
根據對焊(han)接(jie)接(jie)頭和母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微觀組(zu)織(zhi)分析(xi)(xi)，可以得(de)(de)(de)(de)知(zhi)焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)終組(zu)織(zhi)為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)，且焊(han)縫(feng)為(wei)鑄態組(zu)織(zhi)，因(yin)此根據最(zui)終金相(xiang)檢查的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分析(xi)(xi)結果可以得(de)(de)(de)(de)知(zhi)焊(han)接(jie)接(jie)頭在焊(han)接(jie)完成(cheng)后沒有發(fa)生明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)化(hua)；母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微觀組(zu)織(zhi)為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)＋σ相(xiang)，同時在某些晶(jing)界(jie)部分發(fa)現有碳化(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu)；由(you)于富鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)σ相(xiang)在靠近δ鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)區(qu)域析(xi)(xi)出(chu)(chu)，這將使得(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)量降低，另外某些晶(jing)界(jie)存在碳化(hua)物析(xi)(xi)出(chu)(chu)，這就(jiu)使得(de)(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)附近的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)貧鉻(ge)更(geng)為(wei)嚴重。根據化(hua)學(xue)成(cheng)分結果可知(zhi)焊(han)縫(feng)區(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)δ鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)含(han)量要(yao)高于母(mu)材(cai)(cai)，同時焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鑄態組(zu)織(zhi)由(you)于無(wu)明顯晶(jing)界(jie)也無(wu)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)化(hua)現象，導(dao)(dao)(dao)致焊(han)接(jie)接(jie)頭在敏(min)化(hua)時未(wei)發(fa)生開(kai)裂；而母(mu)材(cai)(cai)由(you)于即在基體(ti)(ti)中(zhong)存在σ相(xiang)析(xi)(xi)出(chu)(chu)，導(dao)(dao)(dao)致基體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)量降低，同時某些晶(jing)界(jie)存在碳化(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu)，導(dao)(dao)(dao)致晶(jing)界(jie)區(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)貧鉻(ge)更(geng)為(wei)嚴重，最(zui)終使得(de)(de)(de)(de)母(mu)材(cai)(cai)在相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕環境中(zhong)發(fa)生晶(jing)間腐蝕開(kai)裂。
對(dui)于(yu)(yu)18/8型奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)，一(yi)般在(zai)(zai)交貨(huo)前(qian)均(jun)要求進(jin)(jin)行最終固(gu)溶熱處(chu)(chu)(chu)(chu)理，固(gu)溶熱處(chu)(chu)(chu)(chu)理溫度為1050～1150℃，保(bao)溫時(shi)間約為10min，該熱處(chu)(chu)(chu)(chu)理將(jiang)會(hui)保(bao)證該類型奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)為奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)，只不(bu)過由(you)于(yu)(yu)δ鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)的(de)(de)含(han)量(liang)很少，不(bu)易(yi)被覺(jue)察到因(yin)此一(yi)般被認(ren)為是(shi)單一(yi)的(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)。另外，當18/8型奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)具有較(jiao)(jiao)高的(de)(de)錳(meng)和(he)氮時(shi)，在(zai)(zai)500℃～900℃長時(shi)間加熱，則(ze)(ze)σ相(xiang)形(xing)(xing)(xing)成傾向就會(hui)比(bi)較(jiao)(jiao)強(qiang)烈。對(dui)于(yu)(yu)本(ben)文中(zhong)(zhong)出(chu)(chu)現的(de)(de)該種焊(han)接(jie)接(jie)頭，由(you)于(yu)(yu)在(zai)(zai)晶界(jie)試(shi)驗中(zhong)(zhong)需要對(dui)試(shi)樣進(jin)(jin)行敏化(hua)(hua)，而(er)敏化(hua)(hua)過程溫度正處(chu)(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)σ相(xiang)的(de)(de)析出(chu)(chu)溫度范圍，同時(shi)在(zai)(zai)母材中(zhong)(zhong)錳(meng)含(han)量(liang)處(chu)(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)上(shang)限(xian)、鎳(nie)含(han)量(liang)處(chu)(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)下限(xian)，從而(er)對(dui)于(yu)(yu)σ相(xiang)的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成較(jiao)(jiao)為有利。而(er)對(dui)于(yu)(yu)焊(han)接(jie)接(jie)頭，由(you)于(yu)(yu)熔(rong)覆金屬(shu)的(de)(de)錳(meng)含(han)量(liang)為1.60％，鎳(nie)含(han)量(liang)為12.09％，相(xiang)對(dui)于(yu)(yu)母材中(zhong)(zhong)的(de)(de)錳(meng)含(han)量(liang)為1.904％，鎳(nie)含(han)量(liang)為9.348％具有較(jiao)(jiao)低的(de)(de)錳(meng)和(he)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)鎳(nie)，且δ鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)也更少，從而(er)導致了在(zai)(zai)相(xiang)同的(de)(de)敏化(hua)(hua)條件下焊(han)縫區(qu)域沒(mei)有σ相(xiang)產生。另外，由(you)于(yu)(yu)鉻(ge)是(shi)鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)成元(yuan)素(su)(su)(su)，鎳(nie)是(shi)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)成元(yuan)素(su)(su)(su)，因(yin)此δ鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)含(han)量(liang)要明(ming)顯高于(yu)(yu)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)，則(ze)(ze)δ鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)將(jiang)更容易(yi)析出(chu)(chu)富鉻(ge)的(de)(de)σ相(xiang)，這也與圖中(zhong)(zhong)的(de)(de)金相(xiang)檢查結果(guo)相(xiang)吻合。
綜(zong)上分析(xi)可知，由(you)于(yu)母材(cai)中(zhong)(zhong)的(de)(de)錳(meng)含量較高、鎳含量較低，導致其(qi)在(zai)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)的(de)(de)敏化(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong)形成了奧氏體(ti)＋δ鐵(tie)(tie)素體(ti)＋σ相(xiang)的(de)(de)微(wei)觀組織，且同(tong)時沿晶(jing)界存在(zai)碳化(hua)物析(xi)出，這導致了晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)不合格(ge)；而(er)焊接接頭中(zhong)(zhong)由(you)于(yu)僅存在(zai)δ鐵(tie)(tie)素體(ti)，無σ相(xiang)和(he)碳化(hua)物析(xi)出，而(er)單一(yi)的(de)(de)δ鐵(tie)(tie)素體(ti)對(dui)于(yu)奧氏體(ti)不銹鋼抗(kang)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)是有(you)益(yi)的(de)(de)，從(cong)而(er)其(qi)在(zai)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)過(guo)程中(zhong)(zhong)未發(fa)現有(you)裂(lie)紋。
三、結論及(ji)建議
1. 導致(zhi)焊接接頭晶間腐蝕試驗不(bu)(bu)合格(ge)的(de)(de)主要(yao)部位在母材(cai)區域，而(er)(er)導致(zhi)母材(cai)晶間腐蝕試驗不(bu)(bu)合格(ge)的(de)(de)原因是由于不(bu)(bu)合理的(de)(de)元素(su)成分（過高的(de)(de)錳含量和過低(di)的(de)(de)鎳含量）導致(zhi)在敏(min)化后母材(cai)的(de)(de)微(wei)觀組織為奧氏體(ti)＋δ鐵素(su)體(ti)＋σ相，從而(er)(er)導致(zhi)母材(cai)的(de)(de)抗晶間腐蝕性能降低(di)；
2. 建議在奧氏體不銹鋼制造過程中(zhong)鎳含量(liang)應(ying)取中(zhong)間值范圍(wei)，錳(meng)含量(liang)取較低值。
