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)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)因其(qi)具(ju)有較高的(de)強度(du)、塑形和(he)良好的(de)耐腐(fu)蝕性能在(zai)(zai)核(he)電站中廣泛應用(yong)，其(qi)中包括(kuo)某(mou)些設備(bei)的(de)重(zhong)要部(bu)件以及(ji)需(xu)承擔(dan)耐高溫、耐腐(fu)蝕等而惡劣環境的(de)重(zhong)要系(xi)統管道。重(zhong)要部(bu)件及(ji)管道用(yong)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)(cheng)中需(xu)要復(fu)驗(yan)，同時在(zai)(zai)焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)(cheng)中還需(xu)要對焊(han)接(jie)接(jie)頭進行(xing)焊(han)接(jie)工藝評定，其(qi)中就包括(kuo)進行(xing)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕試驗(yan)。由于晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕對于奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)應用(yong)影響很大，且(qie)其(qi)發生(sheng)過(guo)程(cheng)(cheng)不(bu)易覺察，所以奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕現象受到了廣泛關注。
至德鋼(gang)(gang)業針(zhen)對(dui)某一核(he)級(ji)奧(ao)(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)在焊(han)接實施前焊(han)接工(gong)藝評(ping)定(ding)不(bu)(bu)合格(ge)(ge)問(wen)(wen)題，進行了(le)包括(kuo)化學成分、力學性(xing)能(neng)、工(gong)藝性(xing)能(neng)、微觀組織(zhi)、耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)等方面的(de)(de)(de)試驗(yan)，分析(xi)了(le)造(zao)成工(gong)藝評(ping)定(ding)不(bu)(bu)合格(ge)(ge)的(de)(de)(de)原因主(zhu)要為晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗(yan)不(bu)(bu)合格(ge)(ge)，并對(dui)造(zao)成晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗(yan)不(bu)(bu)合格(ge)(ge)的(de)(de)(de)原因進行了(le)分析(xi)，并提出了(le)避免該種問(wen)(wen)題出現的(de)(de)(de)相關措施，從而為核(he)級(ji)奧(ao)(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在核(he)電站中(zhong)的(de)(de)(de)廣(guang)泛應用(yong)提供(gong)一定(ding)的(de)(de)(de)理論基礎。
一、焊接接頭的制備與試驗方(fang)法
1. 焊(han)接(jie)接(jie)頭的制(zhi)備
母材為(wei)Z2CN18.10，規(gui)格為(wei)Φ21.3mm×3.37mm，填充焊絲為(wei)ER316L，規(gui)格為(wei)Φ2.0，焊接工藝為(wei)惰性氣體保護鎢極(ji)電(dian)弧(hu)焊（TIG）。對焊接接頭進(jin)行無損檢測(ce)，包括(kuo)目視(shi)檢測(ce)、滲透檢測(ce)和(he)射線檢測(ce)，結果表明焊接接頭的表面缺陷及內部(bu)缺陷在(zai)采購規(gui)定的要求范圍之內。
2. 試驗方法及試驗結果
為了(le)檢(jian)驗焊接(jie)接(jie)頭是否滿足要(yao)求，從焊接(jie)接(jie)頭上分別(bie)取樣進行(xing)化學成分分析、橫向拉(la)伸(shen)、彎曲、微觀組織、晶間腐蝕(shi)等試驗項(xiang)目，具(ju)體要(yao)求如下。
a. 化學成分
按照(zhao)GB/T 20066-2001的(de)(de)規定(ding)(ding)(ding)從(cong)焊(han)接接頭上(shang)截取試(shi)樣，試(shi)驗方法按照(zhao)GB/T 11170-2008的(de)(de)要求在(zai)M5000直讀光(guang)譜儀進行。化學成分分析結果如(ru)表所示，從(cong)表中(zhong)(zhong)可以看出測(ce)量(liang)(liang)(liang)值符合規范(fan)(fan)要求，同時雜(za)質元(yuan)(yuan)素(su)銅、硼(peng)、氮、磷、硫等含量(liang)(liang)(liang)較(jiao)低，這可以保證焊(han)接質量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)可靠性；另外(wai)(wai)其中(zhong)(zhong)還含有微量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)穩定(ding)(ding)(ding)化元(yuan)(yuan)素(su)鈮(ni)，元(yuan)(yuan)素(su)鈮(ni)的(de)(de)存(cun)在(zai)是為(wei)了形成碳化物，從(cong)而(er)降低基體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)碳含量(liang)(liang)(liang)，從(cong)而(er)對于提高材料的(de)(de)抗晶間(jian)腐蝕能力有益；另外(wai)(wai)根據Delong圖計算得到δ鐵素(su)體(ti)含量(liang)(liang)(liang)約為(wei)6％，符合規范(fan)(fan)要求的(de)(de)鐵素(su)體(ti)含量(liang)(liang)(liang)在(zai)5～15％的(de)(de)要求。焊(han)接接頭中(zhong)(zhong)一(yi)定(ding)(ding)(ding)量(liang)(liang)(liang)鐵素(su)體(ti)的(de)(de)存(cun)在(zai)，是為(wei)了提高焊(han)接接頭在(zai)凝(ning)固(gu)過程(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)強度(du)，從(cong)而(er)避免凝(ning)固(gu)收縮形成的(de)(de)張力將焊(han)縫(feng)撕裂。
b. 橫向(xiang)拉伸
按照(zhao)GB/T 2651-2008的規定截取管(guan)接(jie)(jie)頭(tou)板狀(zhuang)試(shi)樣(yang)，其中試(shi)樣(yang)平行長度(du)部分的寬度(du)為(wei)6mm，試(shi)驗設備均(jun)為(wei)WAW-300液(ye)壓萬能(neng)試(shi)驗機。拉伸試(shi)驗結果表明焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的抗拉強(qiang)度(du)Rm為(wei)575MPa，滿足規范要(yao)求的不(bu)低(di)于(yu)490MPa的要(yao)求，同(tong)時斷(duan)裂位置在焊縫以外區域，這說明焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)強(qiang)度(du)優于(yu)母(mu)材強(qiang)度(du)。
c. 彎曲
根據GB/T 2653-2008的(de)規定，截(jie)(jie)取橫向彎(wan)(wan)曲試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)，其(qi)中(zhong)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)厚(hou)度(du)為(wei)鋼管厚(hou)度(du)（3.37mm），試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)寬度(du)為(wei)8mm，試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)長度(du)為(wei)100mm，且焊(han)縫(feng)處于試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)中(zhong)間位置，試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)設備為(wei)WAW-300液壓(ya)萬能試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)機(ji)。截(jie)(jie)取4個橫向彎(wan)(wan)曲試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)，其(qi)中(zhong)2個進(jin)行面彎(wan)(wan)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)，2個進(jin)行背彎(wan)(wan)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)，彎(wan)(wan)曲過(guo)程所(suo)采(cai)用的(de)圓形壓(ya)頭直徑為(wei)15mm，彎(wan)(wan)曲角度(du)為(wei)180°，試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)結(jie)果(guo)均未發(fa)現有裂紋或(huo)其(qi)他缺陷產生(sheng)。
d. 微觀(guan)組織
從焊接接頭上截取長度為30mm的管段(duan)，沿縱截面監(jian)測焊縫和焊縫附近區(qu)域的微(wei)觀(guan)組(zu)織(zhi)，侵(qin)蝕(shi)劑為300mL HCl＋500gFeCl 3＋700mlH2O，侵(qin)蝕(shi)時間2秒，然后在(zai)CMM-40E金相顯微(wei)鏡(jing)上觀(guan)察不同(tong)區(qu)域的微(wei)觀(guan)組(zu)織(zhi)。
焊縫處的(de)微觀組(zu)(zu)織(zhi)如(ru)圖所示，可(ke)(ke)以(yi)看出(chu)存在明(ming)顯的(de)兩種組(zu)(zu)織(zhi)，根據表(biao)中的(de)化學成分分析(xi)(xi)及Delong圖計(ji)算結果可(ke)(ke)知(zhi)，該(gai)組(zu)(zu)織(zhi)主(zhu)要為(wei)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)的(de)基(ji)體(ti)(ti)(ti)和沿奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)分布的(de)枝狀鐵素體(ti)(ti)(ti)，由于該(gai)鐵素體(ti)(ti)(ti)為(wei)直接從液相中析(xi)(xi)出(chu)，可(ke)(ke)以(yi)判(pan)斷(duan)出(chu)為(wei)δ鐵素體(ti)(ti)(ti)，據此可(ke)(ke)以(yi)判(pan)斷(duan)得出(chu)焊縫處的(de)組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)鑄態的(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)＋δ鐵素體(ti)(ti)(ti)。
焊縫(feng)附近熱影(ying)響區的(de)(de)組(zu)織如圖所(suo)示，可以看(kan)出該區域的(de)(de)組(zu)織結構和(he)焊縫(feng)的(de)(de)鑄態(tai)組(zu)織明顯不同(tong)，出現了(le)經加工(gong)和(he)熱處(chu)理后由(you)于材(cai)料發生再結晶而存在的(de)(de)明顯晶界，同(tong)時晶內出現了(le)異(yi)與基(ji)體的(de)(de)其他組(zu)織，且存在一定數(shu)量的(de)(de)孿晶。
另外，母(mu)(mu)材(cai)區域的(de)(de)微觀組織如(ru)圖(tu)所(suo)(suo)示(shi)，根據(ju)張文(wen)華的(de)(de)研究，鉻－鎳型奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)在1100～1300℃固溶處理過程后，其δ鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)含(han)量隨著固溶溫度的(de)(de)升(sheng)高而(er)增(zeng)加，根據(ju)F-2A型鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)儀測母(mu)(mu)材(cai)的(de)(de)微觀組織中(zhong)除了奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)外，還(huan)(huan)包括7.3％的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)，據(ju)此(ci)推測此(ci)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)應為δ鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)；除δ鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)，還(huan)(huan)可以觀測得知在部(bu)分晶(jing)界(jie)存在碳化物析(xi)出(chu)；同時(shi)對δ鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)析(xi)出(chu)區域放(fang)大(da)倍數進一步(bu)進行觀察，如(ru)圖(tu)所(suo)(suo)示(shi)，可以看出(chu)在條(tiao)形δ鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)周圍存在其它塊狀析(xi)出(chu)相(xiang)，利用平衡相(xiang)圖(tu)計(ji)算(suan)結果及相(xiang)關研究，可分析(xi)得知該析(xi)出(chu)相(xiang)為σ相(xiang)。
e. 晶間(jian)腐(fu)蝕
晶間腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗(yan)(yan)按照GB／T4334.5-2000的(de)(de)(de)規定進行(xing)，試(shi)(shi)樣(yang)(yang)長(chang)度(du)(du)為100mm，寬為20mm的(de)(de)(de)厚度(du)(du)為管材(cai)壁厚的(de)(de)(de)條形試(shi)(shi)樣(yang)(yang)；晶間腐(fu)蝕前(qian)應對(dui)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)進行(xing)敏化(hua)，敏化(hua)溫(wen)度(du)(du)為650℃，敏化(hua)保溫(wen)時(shi)間為2小時(shi)，保溫(wen)后(hou)(hou)在空氣(qi)中冷卻(que)；晶界腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕介(jie)質是按照該標準要求配(pei)置(zhi)的(de)(de)(de)硫酸－硫酸銅溶液(ye)；試(shi)(shi)驗(yan)(yan)完成后(hou)(hou)，取出(chu)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)，洗凈、干燥、并(bing)進行(xing)聲響(xiang)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)和(he)彎曲試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，彎曲角度(du)(du)為180°。試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結果(guo)發(fa)現(xian)，在靠近焊縫熱影響(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)母材(cai)區(qu)域存在裂(lie)紋，而(er)焊縫區(qu)域無(wu)裂(lie)紋，這表明母材(cai)的(de)(de)(de)晶間腐(fu)蝕結果(guo)不(bu)合(he)格。
f. 母(mu)材性能
根據(ju)母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)質量(liang)證明文(wen)件，可(ke)知母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)化學成分，具體如(ru)表(biao)所示。根據(ju)表(biao)的(de)結(jie)果可(ke)以看出，錳含(han)量(liang)接近上限，鎳(nie)含(han)量(liang)接近下(xia)限，且根據(ju)Delong圖計算得到母(mu)(mu)材(cai)(cai)中(zhong)的(de)δ鐵素體含(han)量(liang)約為8％。同時，母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)拉伸性能(neng)結(jie)果表(biao)明其室溫抗拉強度為575MPa，滿足采購技(ji)術(shu)規(gui)格書中(zhong)不低于490MPa的(de)要(yao)求(qiu)；屈服強度為260MPa，滿足采購技(ji)術(shu)規(gui)格書中(zhong)不低于175MPa的(de)要(yao)求(qiu)。
二(er)、分析討論
根據對(dui)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的化(hua)學成分(fen)、力學性能、彎曲、微(wei)觀組織、晶間(jian)腐(fu)蝕試(shi)驗的結果，可以看出該(gai)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭是(shi)不(bu)(bu)符合要求的，主(zhu)要原因是(shi)由于母材(cai)區域在(zai)晶間(jian)腐(fu)蝕試(shi)驗過程中的彎曲檢測中出現開(kai)(kai)裂(lie)(lie)造成的。對(dui)于奧氏體不(bu)(bu)銹鋼而言，晶間(jian)腐(fu)蝕開(kai)(kai)裂(lie)(lie)的主(zhu)要原因是(shi)因為不(bu)(bu)銹鋼在(zai)熱處理過程中發(fa)生了“敏化(hua)”，即沿晶界析出M23C6碳(tan)化(hua)物（其中的M主(zhu)要指鉻(ge)和鐵），導致(zhi)晶界附近貧鉻(ge)，同時(shi)(shi)遠(yuan)離晶界基體中的鉻(ge)在(zai)短(duan)時(shi)(shi)間(jian)無法擴散到晶界，使得晶界附近的鉻(ge)含量(liang)低于材(cai)料發(fa)生腐(fu)蝕所(suo)要求的最低值(zhi)，從而導致(zhi)在(zai)腐(fu)蝕溶液中晶界位置(zhi)優先(xian)被侵蝕，最后(hou)導致(zhi)材(cai)料失(shi)效(xiao)。
研究表明(ming)，在奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)中一定含量(liang)(liang)的(de)(de)δ鐵(tie)體(ti)有(you)助(zhu)于(yu)提高合金的(de)(de)抗晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)性(xing)能，這主要是(shi)由于(yu)δ鐵(tie)素(su)體(ti)與(yu)奧(ao)氏體(ti)界(jie)(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)能比奧(ao)氏體(ti)晶(jing)界(jie)(jie)的(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)能低(di)，使得M23C6碳化物優先在δ鐵(tie)素(su)體(ti)與(yu)奧(ao)氏體(ti)界(jie)(jie)面(mian)(mian)上(shang)析出(chu)(chu)(chu)；同時該相(xiang)界(jie)(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)存在相(xiang)當于(yu)增加(jia)了碳化物的(de)(de)析出(chu)(chu)(chu)區域(yu)面(mian)(mian)積(ji)，使得單位面(mian)(mian)積(ji)上(shang)的(de)(de)碳化物濃度降(jiang)低(di)，從而使得材料發生(sheng)“敏化”晶(jing)界(jie)(jie)附近區域(yu)鉻含量(liang)(liang)也不至于(yu)過低(di)，從而減少材料形成(cheng)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)敏感性(xing)。另(ling)外，如果奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)中錳過高，鎳含量(liang)(liang)較低(di)時則容易形成(cheng)σ相(xiang)。σ相(xiang)是(shi)一種含有(you)較高鉻含量(liang)(liang)的(de)(de)Cr-Fe金屬間(jian)化合物，當其沿晶(jing)界(jie)(jie)析出(chu)(chu)(chu)時，同時將使晶(jing)界(jie)(jie)周(zhou)圍形成(cheng)貧鉻區，從而使得材料的(de)(de)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)更(geng)敏感。
根據(ju)(ju)對焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)和(he)母材(cai)的(de)微(wei)觀組(zu)織(zhi)(zhi)分(fen)析(xi)，可(ke)以得(de)(de)知(zhi)(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)最終組(zu)織(zhi)(zhi)為奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)＋δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)，且焊(han)縫為鑄(zhu)態(tai)組(zu)織(zhi)(zhi)，因(yin)此(ci)根據(ju)(ju)最終金相檢查的(de)分(fen)析(xi)結果可(ke)以得(de)(de)知(zhi)(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)在(zai)(zai)焊(han)接(jie)(jie)完成后沒有發(fa)生(sheng)明(ming)顯的(de)敏(min)化(hua)；母材(cai)的(de)微(wei)觀組(zu)織(zhi)(zhi)為奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)＋δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)＋σ相，同(tong)(tong)時在(zai)(zai)某(mou)些(xie)晶(jing)(jing)界部分(fen)發(fa)現有碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)析(xi)出(chu)；由(you)于(yu)富鉻的(de)σ相在(zai)(zai)靠近(jin)δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)區域(yu)析(xi)出(chu)，這將使(shi)得(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)中的(de)鉻含量(liang)降低，另(ling)外(wai)某(mou)些(xie)晶(jing)(jing)界存(cun)在(zai)(zai)碳(tan)(tan)化(hua)物析(xi)出(chu)，這就使(shi)得(de)(de)晶(jing)(jing)界附近(jin)的(de)貧(pin)鉻更為嚴重。根據(ju)(ju)化(hua)學(xue)成分(fen)結果可(ke)知(zhi)(zhi)(zhi)焊(han)縫區域(yu)的(de)δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)含量(liang)要高于(yu)母材(cai)，同(tong)(tong)時焊(han)縫的(de)鑄(zhu)態(tai)組(zu)織(zhi)(zhi)由(you)于(yu)無明(ming)顯晶(jing)(jing)界也無明(ming)顯的(de)敏(min)化(hua)現象，導致(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)在(zai)(zai)敏(min)化(hua)時未發(fa)生(sheng)開裂(lie)；而母材(cai)由(you)于(yu)即在(zai)(zai)基體(ti)(ti)(ti)中存(cun)在(zai)(zai)σ相析(xi)出(chu)，導致(zhi)(zhi)基體(ti)(ti)(ti)中的(de)鉻含量(liang)降低，同(tong)(tong)時某(mou)些(xie)晶(jing)(jing)界存(cun)在(zai)(zai)碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)析(xi)出(chu)，導致(zhi)(zhi)晶(jing)(jing)界區域(yu)的(de)貧(pin)鉻更為嚴重，最終使(shi)得(de)(de)母材(cai)在(zai)(zai)相同(tong)(tong)的(de)腐(fu)蝕環境中發(fa)生(sheng)晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕開裂(lie)。
對(dui)于(yu)(yu)(yu)18/8型(xing)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)，一般在(zai)(zai)交貨前均要(yao)(yao)求進(jin)行最(zui)終固溶熱處(chu)(chu)理，固溶熱處(chu)(chu)理溫度(du)為(wei)(wei)(wei)1050～1150℃，保溫時(shi)間約為(wei)(wei)(wei)10min，該(gai)熱處(chu)(chu)理將(jiang)(jiang)會保證該(gai)類型(xing)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)為(wei)(wei)(wei)奧氏體＋δ鐵素體組織，只不過(guo)由于(yu)(yu)(yu)δ鐵素體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)很少，不易(yi)被覺察到因此(ci)一般被認為(wei)(wei)(wei)是(shi)單(dan)一的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧氏體基(ji)體組織。另外(wai)，當18/8型(xing)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)具有(you)較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)錳(meng)和(he)氮時(shi)，在(zai)(zai)500℃～900℃長時(shi)間加熱，則σ相(xiang)(xiang)(xiang)形(xing)成(cheng)(cheng)傾向就會比(bi)較強烈。對(dui)于(yu)(yu)(yu)本文中出(chu)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)該(gai)種焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)，由于(yu)(yu)(yu)在(zai)(zai)晶界試驗(yan)中需要(yao)(yao)對(dui)試樣進(jin)行敏化(hua)，而(er)(er)敏化(hua)過(guo)程(cheng)溫度(du)正處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析出(chu)溫度(du)范圍(wei)，同時(shi)在(zai)(zai)母(mu)材中錳(meng)含(han)量(liang)(liang)(liang)處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)上限、鎳(nie)含(han)量(liang)(liang)(liang)處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)下(xia)限，從(cong)而(er)(er)對(dui)于(yu)(yu)(yu)σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)較為(wei)(wei)(wei)有(you)利。而(er)(er)對(dui)于(yu)(yu)(yu)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)，由于(yu)(yu)(yu)熔覆金屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)錳(meng)含(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)1.60％，鎳(nie)含(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)12.09％，相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)于(yu)(yu)(yu)母(mu)材中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)錳(meng)含(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)1.904％，鎳(nie)含(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)9.348％具有(you)較低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)錳(meng)和(he)較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)，且(qie)δ鐵素體也(ye)(ye)更(geng)少，從(cong)而(er)(er)導致(zhi)了(le)在(zai)(zai)相(xiang)(xiang)(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏化(hua)條件下(xia)焊(han)縫區域沒有(you)σ相(xiang)(xiang)(xiang)產生。另外(wai)，由于(yu)(yu)(yu)鉻(ge)是(shi)鐵素體形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素，鎳(nie)是(shi)奧氏體形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素，因此(ci)δ鐵素體中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)量(liang)(liang)(liang)要(yao)(yao)明顯高于(yu)(yu)(yu)奧氏體中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)，則δ鐵素體中將(jiang)(jiang)更(geng)容易(yi)析出(chu)富鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)σ相(xiang)(xiang)(xiang)，這也(ye)(ye)與圖中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金相(xiang)(xiang)(xiang)檢(jian)查(cha)結果相(xiang)(xiang)(xiang)吻合。
綜上分析可(ke)知，由(you)于(yu)母材中的錳含(han)量(liang)較高、鎳含(han)量(liang)較低，導(dao)致其在(zai)晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕試驗的敏化(hua)(hua)過程中形成了(le)奧(ao)(ao)氏體(ti)＋δ鐵(tie)素(su)體(ti)＋σ相(xiang)的微觀(guan)組(zu)織，且同時(shi)沿晶界(jie)存在(zai)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物析出(chu)(chu)，這導(dao)致了(le)晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕試驗不(bu)合格；而(er)焊(han)接接頭中由(you)于(yu)僅存在(zai)δ鐵(tie)素(su)體(ti)，無σ相(xiang)和碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物析出(chu)(chu)，而(er)單一(yi)的δ鐵(tie)素(su)體(ti)對于(yu)奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼抗晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕是(shi)有益的，從而(er)其在(zai)晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕試驗過程中未發現有裂(lie)紋。
三、結論及建議(yi)
1. 導致(zhi)(zhi)焊接接頭(tou)晶(jing)間腐蝕試(shi)驗不(bu)(bu)合格的(de)(de)主(zhu)要部位在(zai)母材區域，而導致(zhi)(zhi)母材晶(jing)間腐蝕試(shi)驗不(bu)(bu)合格的(de)(de)原因是由于不(bu)(bu)合理的(de)(de)元素(su)成分（過(guo)高的(de)(de)錳含(han)量和過(guo)低的(de)(de)鎳含(han)量）導致(zhi)(zhi)在(zai)敏化后母材的(de)(de)微觀組織為奧氏體＋δ鐵素(su)體＋σ相，從而導致(zhi)(zhi)母材的(de)(de)抗晶(jing)間腐蝕性能降低；
2. 建議在奧氏體不銹鋼制造過程中(zhong)鎳含(han)量(liang)應取(qu)中(zhong)間(jian)值范圍，錳含(han)量(liang)取(qu)較低值。
