浙江至德鋼業有限公司在對核級奧氏體不銹(xiu)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型奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)因其具(ju)有較(jiao)高的(de)強度、塑形(xing)和良好(hao)的(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕性能在(zai)核電站中(zhong)(zhong)廣(guang)泛應用(yong)，其中(zhong)(zhong)包括某(mou)些設備的(de)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)部(bu)件(jian)以及需承擔耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)(fu)蝕等而(er)惡劣環境的(de)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)系(xi)統管(guan)道。重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)部(bu)件(jian)及管(guan)道用(yong)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)使用(yong)過程中(zhong)(zhong)需要(yao)(yao)復驗(yan)，同時在(zai)焊(han)(han)接過程中(zhong)(zhong)還需要(yao)(yao)對焊(han)(han)接接頭進行焊(han)(han)接工藝(yi)評定，其中(zhong)(zhong)就(jiu)包括進行晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕試驗(yan)。由于晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕對于奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)應用(yong)影響很大，且(qie)其發生(sheng)過程不(bu)易覺察，所以奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕現象(xiang)受到(dao)了廣(guang)泛關注。
至德鋼業針對某(mou)一核級奧氏體(ti)不銹鋼管在焊接實施(shi)(shi)前焊接工藝(yi)(yi)評定不合(he)(he)格問(wen)題，進行(xing)了(le)包括化學(xue)成分、力學(xue)性能(neng)、工藝(yi)(yi)性能(neng)、微觀組織、耐腐蝕性能(neng)等方面的試(shi)驗，分析了(le)造(zao)(zao)成工藝(yi)(yi)評定不合(he)(he)格的原(yuan)(yuan)因主要為晶間腐蝕試(shi)驗不合(he)(he)格，并對造(zao)(zao)成晶間腐蝕試(shi)驗不合(he)(he)格的原(yuan)(yuan)因進行(xing)了(le)分析，并提出了(le)避免該種問(wen)題出現的相關措施(shi)(shi)，從而(er)為核級奧氏體(ti)不銹鋼在核電(dian)站中的廣泛應用提供一定的理論(lun)基(ji)礎。
一、焊接接頭的制備與試驗方法
1. 焊接接頭的制備
母(mu)材為(wei)(wei)Z2CN18.10，規格(ge)為(wei)(wei)Φ21.3mm×3.37mm，填充(chong)焊(han)(han)絲為(wei)(wei)ER316L，規格(ge)為(wei)(wei)Φ2.0，焊(han)(han)接(jie)工藝為(wei)(wei)惰性氣體(ti)保護鎢極電弧焊(han)(han)（TIG）。對焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)進行無損檢(jian)測，包括目視檢(jian)測、滲透檢(jian)測和(he)射線檢(jian)測，結果(guo)表明(ming)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)表面(mian)缺陷及(ji)內部(bu)缺陷在采購規定的(de)(de)要求范(fan)圍之內。
2. 試驗方法及試驗結果
為了檢(jian)驗焊接(jie)接(jie)頭(tou)是否(fou)滿足要求，從焊接(jie)接(jie)頭(tou)上分別(bie)取樣進行(xing)化學成分分析(xi)、橫(heng)向拉伸(shen)、彎曲、微觀組織、晶間腐蝕等(deng)試驗項目(mu)，具體要求如下。
a. 化學成分
按(an)照(zhao)GB/T 20066-2001的(de)(de)(de)規(gui)定從(cong)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)上截(jie)取試樣(yang)，試驗(yan)方法按(an)照(zhao)GB/T 11170-2008的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)在(zai)M5000直讀光譜(pu)儀(yi)進行。化(hua)學成分分析結(jie)果如(ru)表所示，從(cong)表中(zhong)可(ke)以看出測量(liang)值符(fu)合(he)規(gui)范(fan)要(yao)求(qiu)，同時雜質(zhi)元(yuan)素(su)銅(tong)、硼、氮、磷(lin)、硫等含量(liang)較(jiao)低(di)，這(zhe)可(ke)以保(bao)證焊(han)接(jie)(jie)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)可(ke)靠性；另(ling)外其中(zhong)還含有微量(liang)的(de)(de)(de)穩(wen)定化(hua)元(yuan)素(su)鈮，元(yuan)素(su)鈮的(de)(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)是(shi)為(wei)了形(xing)成碳(tan)化(hua)物，從(cong)而(er)降低(di)基體中(zhong)的(de)(de)(de)碳(tan)含量(liang)，從(cong)而(er)對于(yu)提高材(cai)料的(de)(de)(de)抗晶間腐蝕能力有益；另(ling)外根據Delong圖(tu)計算得(de)到δ鐵(tie)素(su)體含量(liang)約為(wei)6％，符(fu)合(he)規(gui)范(fan)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體含量(liang)在(zai)5～15％的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)中(zhong)一定量(liang)鐵(tie)素(su)體的(de)(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)，是(shi)為(wei)了提高焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)在(zai)凝固(gu)過(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)強度，從(cong)而(er)避免凝固(gu)收縮形(xing)成的(de)(de)(de)張力將焊(han)縫(feng)撕裂。
b. 橫(heng)向拉伸
按照GB/T 2651-2008的規(gui)定截(jie)取管接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)板狀(zhuang)試樣(yang)(yang)，其中試樣(yang)(yang)平行長度(du)部分的寬度(du)為6mm，試驗設備均為WAW-300液壓萬能試驗機。拉伸試驗結果(guo)表明焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的抗拉強(qiang)(qiang)度(du)Rm為575MPa，滿足(zu)規(gui)范要求的不(bu)低于(yu)490MPa的要求，同(tong)時斷裂位置在焊(han)縫以外區域，這說明焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)強(qiang)(qiang)度(du)優于(yu)母材強(qiang)(qiang)度(du)。
c. 彎曲
根據GB/T 2653-2008的(de)(de)規(gui)定，截取(qu)橫向彎(wan)曲(qu)(qu)試(shi)(shi)樣，其中試(shi)(shi)樣厚度(du)為(wei)(wei)鋼(gang)管厚度(du)（3.37mm），試(shi)(shi)樣的(de)(de)寬度(du)為(wei)(wei)8mm，試(shi)(shi)樣的(de)(de)長度(du)為(wei)(wei)100mm，且焊縫處(chu)于試(shi)(shi)樣的(de)(de)中間位置，試(shi)(shi)驗(yan)設(she)備為(wei)(wei)WAW-300液壓萬能試(shi)(shi)驗(yan)機。截取(qu)4個橫向彎(wan)曲(qu)(qu)試(shi)(shi)樣，其中2個進行面彎(wan)試(shi)(shi)驗(yan)，2個進行背彎(wan)試(shi)(shi)驗(yan)，彎(wan)曲(qu)(qu)過程所(suo)采(cai)用的(de)(de)圓形壓頭直(zhi)徑為(wei)(wei)15mm，彎(wan)曲(qu)(qu)角(jiao)度(du)為(wei)(wei)180°，試(shi)(shi)驗(yan)結果均未發現有裂紋或其他缺陷產生。
d. 微觀組(zu)織
從焊(han)接接頭(tou)上截取長度為(wei)30mm的(de)管段，沿(yan)縱截面監測(ce)焊(han)縫和(he)焊(han)縫附近區(qu)域的(de)微觀組織(zhi)，侵(qin)蝕劑為(wei)300mL HCl＋500gFeCl 3＋700mlH2O，侵(qin)蝕時間2秒，然后在CMM-40E金相顯微鏡上觀察(cha)不同區(qu)域的(de)微觀組織(zhi)。
焊(han)縫處(chu)的(de)(de)(de)(de)微(wei)觀組(zu)織(zhi)如(ru)圖所示(shi)，可(ke)以看出(chu)(chu)存在明顯的(de)(de)(de)(de)兩種組(zu)織(zhi)，根據(ju)表中(zhong)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學成分分析及Delong圖計算結(jie)果可(ke)知，該(gai)組(zu)織(zhi)主要為奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)基體(ti)(ti)(ti)和沿(yan)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)分布的(de)(de)(de)(de)枝狀鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)，由于(yu)該(gai)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)為直(zhi)接從液(ye)相(xiang)中(zhong)析出(chu)(chu)，可(ke)以判(pan)斷(duan)出(chu)(chu)為δ鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)，據(ju)此(ci)可(ke)以判(pan)斷(duan)得出(chu)(chu)焊(han)縫處(chu)的(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)為鑄態的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)＋δ鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)。
焊縫(feng)附(fu)近(jin)熱影(ying)響(xiang)區的(de)組織(zhi)(zhi)如圖所示，可以看出(chu)(chu)該區域的(de)組織(zhi)(zhi)結構和(he)焊縫(feng)的(de)鑄態組織(zhi)(zhi)明顯不同，出(chu)(chu)現(xian)了經加(jia)工和(he)熱處理(li)后(hou)由于(yu)材(cai)料發(fa)生再結晶(jing)(jing)而(er)存在(zai)的(de)明顯晶(jing)(jing)界，同時晶(jing)(jing)內出(chu)(chu)現(xian)了異與基體的(de)其他組織(zhi)(zhi)，且存在(zai)一(yi)定數量的(de)孿(luan)晶(jing)(jing)。
另外，母材區域的(de)微(wei)觀組織(zhi)如圖所示，根(gen)(gen)據張文(wen)華的(de)研究(jiu)，鉻－鎳型(xing)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)在1100～1300℃固溶處理過程后，其δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)含量(liang)隨(sui)著(zhu)固溶溫度(du)的(de)升高而(er)增加，根(gen)(gen)據F-2A型(xing)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)儀測(ce)母材的(de)微(wei)觀組織(zhi)中除了(le)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)外，還包括7.3％的(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，據此推測(ce)此鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)應為(wei)(wei)δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)；除δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，還可(ke)以觀測(ce)得(de)知在部分晶界存在碳化物析出；同時(shi)對δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)析出區域放大倍(bei)數進一步進行觀察，如圖所示，可(ke)以看出在條形δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)周圍存在其它塊狀(zhuang)析出相，利用平衡相圖計算結果及相關研究(jiu)，可(ke)分析得(de)知該(gai)析出相為(wei)(wei)σ相。
e. 晶間腐(fu)蝕
晶(jing)間腐蝕試(shi)(shi)驗(yan)按(an)照GB／T4334.5-2000的(de)(de)(de)規定進行，試(shi)(shi)樣(yang)長(chang)度(du)(du)(du)為(wei)100mm，寬為(wei)20mm的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)(du)(du)為(wei)管材壁(bi)厚(hou)的(de)(de)(de)條形試(shi)(shi)樣(yang)；晶(jing)間腐蝕前應(ying)對試(shi)(shi)樣(yang)進行敏化，敏化溫(wen)度(du)(du)(du)為(wei)650℃，敏化保溫(wen)時(shi)間為(wei)2小(xiao)時(shi)，保溫(wen)后在空氣中冷卻(que)；晶(jing)界腐蝕試(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)腐蝕介質是按(an)照該標準要求配置(zhi)的(de)(de)(de)硫(liu)酸(suan)－硫(liu)酸(suan)銅溶液；試(shi)(shi)驗(yan)完成后，取出試(shi)(shi)樣(yang)，洗凈(jing)、干燥(zao)、并進行聲響試(shi)(shi)驗(yan)和(he)彎(wan)(wan)曲(qu)試(shi)(shi)驗(yan)，彎(wan)(wan)曲(qu)角(jiao)度(du)(du)(du)為(wei)180°。試(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果發現，在靠近(jin)焊縫熱影響區的(de)(de)(de)母材區域存在裂紋，而焊縫區域無裂紋，這(zhe)表明(ming)母材的(de)(de)(de)晶(jing)間腐蝕結(jie)果不合格。
f. 母材性能(neng)
根(gen)據(ju)母(mu)(mu)材的(de)(de)質量(liang)證明文(wen)件，可(ke)知母(mu)(mu)材的(de)(de)化學成(cheng)分，具體如表所示。根(gen)據(ju)表的(de)(de)結果(guo)可(ke)以看出，錳(meng)含量(liang)接近上限(xian)，鎳(nie)含量(liang)接近下限(xian)，且根(gen)據(ju)Delong圖計算得到(dao)母(mu)(mu)材中的(de)(de)δ鐵素體含量(liang)約為8％。同時，母(mu)(mu)材的(de)(de)拉伸性能(neng)結果(guo)表明其(qi)室溫(wen)抗拉強度為575MPa，滿(man)足(zu)采購技術(shu)(shu)規格書(shu)中不低于(yu)490MPa的(de)(de)要求；屈(qu)服(fu)強度為260MPa，滿(man)足(zu)采購技術(shu)(shu)規格書(shu)中不低于(yu)175MPa的(de)(de)要求。
二、分析討論
根據對焊接接頭的(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)分、力學性能、彎曲、微觀組織、晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗的(de)(de)(de)結果，可以看出(chu)該焊接接頭是(shi)不符合(he)要(yao)求的(de)(de)(de)，主要(yao)原(yuan)因是(shi)由于(yu)母(mu)材(cai)區域在(zai)(zai)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗過程中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)彎曲檢測中(zhong)(zhong)(zhong)出(chu)現(xian)開裂造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)。對于(yu)奧氏體不銹鋼而(er)言，晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)開裂的(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)因是(shi)因為不銹鋼在(zai)(zai)熱處理(li)過程中(zhong)(zhong)(zhong)發生了“敏化(hua)”，即沿晶(jing)界析出(chu)M23C6碳化(hua)物(wu)（其中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)M主要(yao)指鉻(ge)和鐵），導致(zhi)晶(jing)界附(fu)近貧鉻(ge)，同(tong)時遠離晶(jing)界基(ji)體中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鉻(ge)在(zai)(zai)短時間(jian)(jian)無法(fa)擴(kuo)散(san)到晶(jing)界，使(shi)得晶(jing)界附(fu)近的(de)(de)(de)鉻(ge)含量低(di)于(yu)材(cai)料發生腐(fu)蝕(shi)所要(yao)求的(de)(de)(de)最(zui)低(di)值(zhi)，從(cong)而(er)導致(zhi)在(zai)(zai)腐(fu)蝕(shi)溶液中(zhong)(zhong)(zhong)晶(jing)界位置優先被(bei)侵蝕(shi)，最(zui)后導致(zhi)材(cai)料失效。
研究表明，在奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)一定(ding)含量的(de)(de)δ鐵(tie)體(ti)(ti)(ti)有助于(yu)提高(gao)合金(jin)(jin)的(de)(de)抗晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕性(xing)能(neng)(neng)，這主要是由于(yu)δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)界(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)能(neng)(neng)比奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)界(jie)的(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)能(neng)(neng)低(di)，使得M23C6碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)優(you)先在δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)界(jie)面(mian)(mian)上析(xi)出；同時該(gai)相界(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)存在相當(dang)于(yu)增加了碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)析(xi)出區(qu)域面(mian)(mian)積，使得單位面(mian)(mian)積上的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)濃度降低(di)，從而使得材料(liao)發(fa)生“敏化(hua)”晶(jing)(jing)界(jie)附近區(qu)域鉻含量也不(bu)至于(yu)過低(di)，從而減(jian)少(shao)材料(liao)形成晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕敏感(gan)性(xing)。另(ling)外(wai)，如果奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)錳(meng)過高(gao)，鎳含量較(jiao)低(di)時則容(rong)易形成σ相。σ相是一種含有較(jiao)高(gao)鉻含量的(de)(de)Cr-Fe金(jin)(jin)屬(shu)間(jian)化(hua)合物(wu)，當(dang)其沿晶(jing)(jing)界(jie)析(xi)出時，同時將使晶(jing)(jing)界(jie)周圍形成貧鉻區(qu)，從而使得材料(liao)的(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕更敏感(gan)。
根(gen)據(ju)(ju)對焊(han)(han)(han)接接頭(tou)(tou)(tou)和(he)母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)微(wei)觀組(zu)(zu)織分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)，可以(yi)得知焊(han)(han)(han)接接頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)最(zui)終組(zu)(zu)織為奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)＋δ鐵素體(ti)(ti)(ti)，且焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)為鑄(zhu)態(tai)組(zu)(zu)織，因此根(gen)據(ju)(ju)最(zui)終金相檢查的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)結果可以(yi)得知焊(han)(han)(han)接接頭(tou)(tou)(tou)在(zai)(zai)(zai)焊(han)(han)(han)接完成后沒(mei)有(you)發(fa)生(sheng)明(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)敏化(hua)(hua)(hua)；母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)微(wei)觀組(zu)(zu)織為奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)＋δ鐵素體(ti)(ti)(ti)＋σ相，同時(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)某(mou)些晶(jing)界(jie)(jie)部分(fen)發(fa)現有(you)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)；由于富鉻(ge)的(de)(de)(de)σ相在(zai)(zai)(zai)靠近δ鐵素體(ti)(ti)(ti)區(qu)域析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)，這將(jiang)使得奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)量(liang)降(jiang)低，另(ling)外某(mou)些晶(jing)界(jie)(jie)存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)，這就使得晶(jing)界(jie)(jie)附近的(de)(de)(de)貧鉻(ge)更為嚴(yan)重。根(gen)據(ju)(ju)化(hua)(hua)(hua)學(xue)成分(fen)結果可知焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)區(qu)域的(de)(de)(de)δ鐵素體(ti)(ti)(ti)含(han)(han)量(liang)要高于母(mu)材(cai)，同時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)鑄(zhu)態(tai)組(zu)(zu)織由于無(wu)明(ming)(ming)顯(xian)晶(jing)界(jie)(jie)也無(wu)明(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)敏化(hua)(hua)(hua)現象(xiang)，導致(zhi)焊(han)(han)(han)接接頭(tou)(tou)(tou)在(zai)(zai)(zai)敏化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)未發(fa)生(sheng)開(kai)裂；而母(mu)材(cai)由于即(ji)在(zai)(zai)(zai)基(ji)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)σ相析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)，導致(zhi)基(ji)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)(han)量(liang)降(jiang)低，同時(shi)(shi)某(mou)些晶(jing)界(jie)(jie)存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)，導致(zhi)晶(jing)界(jie)(jie)區(qu)域的(de)(de)(de)貧鉻(ge)更為嚴(yan)重，最(zui)終使得母(mu)材(cai)在(zai)(zai)(zai)相同的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)環境中(zhong)發(fa)生(sheng)晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)開(kai)裂。
對(dui)于(yu)(yu)18/8型(xing)(xing)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，一般在(zai)交貨前(qian)均要(yao)求進行最(zui)終固(gu)溶熱(re)處(chu)理(li)，固(gu)溶熱(re)處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)為(wei)1050～1150℃，保(bao)溫(wen)時間約為(wei)10min，該熱(re)處(chu)理(li)將(jiang)會(hui)保(bao)證該類型(xing)(xing)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)＋δ鐵素(su)體(ti)(ti)組織，只不過(guo)(guo)由(you)于(yu)(yu)δ鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)含(han)量(liang)很少，不易被覺(jue)察到因此(ci)一般被認為(wei)是(shi)單(dan)一的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)組織。另外(wai)(wai)，當18/8型(xing)(xing)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具(ju)有(you)較(jiao)高的(de)錳和(he)氮(dan)時，在(zai)500℃～900℃長時間加熱(re)，則σ相(xiang)形成傾向就會(hui)比較(jiao)強烈。對(dui)于(yu)(yu)本文中(zhong)出現的(de)該種焊(han)接(jie)接(jie)頭，由(you)于(yu)(yu)在(zai)晶界試(shi)驗中(zhong)需(xu)要(yao)對(dui)試(shi)樣(yang)進行敏化(hua)，而敏化(hua)過(guo)(guo)程溫(wen)度(du)(du)正(zheng)處(chu)于(yu)(yu)σ相(xiang)的(de)析(xi)出溫(wen)度(du)(du)范圍，同時在(zai)母(mu)材中(zhong)錳含(han)量(liang)處(chu)于(yu)(yu)上限、鎳含(han)量(liang)處(chu)于(yu)(yu)下限，從而對(dui)于(yu)(yu)σ相(xiang)的(de)形成較(jiao)為(wei)有(you)利(li)。而對(dui)于(yu)(yu)焊(han)接(jie)接(jie)頭，由(you)于(yu)(yu)熔覆金屬的(de)錳含(han)量(liang)為(wei)1.60％，鎳含(han)量(liang)為(wei)12.09％，相(xiang)對(dui)于(yu)(yu)母(mu)材中(zhong)的(de)錳含(han)量(liang)為(wei)1.904％，鎳含(han)量(liang)為(wei)9.348％具(ju)有(you)較(jiao)低的(de)錳和(he)較(jiao)高的(de)鎳，且δ鐵素(su)體(ti)(ti)也更(geng)少，從而導(dao)致了在(zai)相(xiang)同的(de)敏化(hua)條件下焊(han)縫區域沒有(you)σ相(xiang)產生。另外(wai)(wai)，由(you)于(yu)(yu)鉻是(shi)鐵素(su)體(ti)(ti)形成元素(su)，鎳是(shi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)形成元素(su)，因此(ci)δ鐵素(su)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)鉻含(han)量(liang)要(yao)明顯高于(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)鉻，則δ鐵素(su)體(ti)(ti)中(zhong)將(jiang)更(geng)容易析(xi)出富鉻的(de)σ相(xiang)，這(zhe)也與圖中(zhong)的(de)金相(xiang)檢查結(jie)果相(xiang)吻合(he)。
綜上分(fen)析可知，由(you)于(yu)母材(cai)中(zhong)的錳含(han)量較高、鎳(nie)含(han)量較低，導致(zhi)其(qi)在晶(jing)間腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)的敏化(hua)過程中(zhong)形(xing)成了奧氏體(ti)＋δ鐵(tie)素體(ti)＋σ相的微(wei)觀組織，且同時沿晶(jing)界存在碳(tan)化(hua)物析出，這導致(zhi)了晶(jing)間腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)不(bu)合格；而焊接接頭中(zhong)由(you)于(yu)僅存在δ鐵(tie)素體(ti)，無(wu)σ相和碳(tan)化(hua)物析出，而單一的δ鐵(tie)素體(ti)對于(yu)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼抗晶(jing)間腐(fu)蝕是有益的，從(cong)而其(qi)在晶(jing)間腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)過程中(zhong)未發現有裂紋。
三、結(jie)論及建議
1. 導(dao)(dao)致焊接(jie)接(jie)頭晶間腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗不(bu)合格(ge)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要部位在母材(cai)區域，而(er)導(dao)(dao)致母材(cai)晶間腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗不(bu)合格(ge)的(de)(de)(de)(de)原因是由于不(bu)合理的(de)(de)(de)(de)元素(su)成分（過高的(de)(de)(de)(de)錳含量(liang)和過低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)鎳(nie)含量(liang)）導(dao)(dao)致在敏化后母材(cai)的(de)(de)(de)(de)微觀組織為奧(ao)氏體＋δ鐵素(su)體＋σ相，從而(er)導(dao)(dao)致母材(cai)的(de)(de)(de)(de)抗晶間腐(fu)(fu)蝕性能降(jiang)低(di)(di)；
2. 建議在奧(ao)氏(shi)體不銹鋼制造過程中鎳(nie)含(han)量應取中間值(zhi)范圍，錳含(han)量取較低值(zhi)。
