鐵素體(ti)不銹鋼焊(han)(han)接接頭(tou)的(de)塑韌性(xing)欠佳常常是(shi)這(zhe)(zhe)類鋼使用(yong)受(shou)阻的(de)原因，但焊(han)(han)接接頭(tou)塑韌性(xing)不佳除(chu)了晶(jing)粒(li)粗大和(he)碳(tan)、氮化物析出這(zhe)(zhe)一因素之外，往往還(huan)與HAZ馬氏體(ti)相(xiang)變、σ相(xiang)析出及(ji)457℃脆(cui)化（α'析出）有關。


1. 晶粒粗大和C、N化物析出的(de)影響


  碳、氮(dan)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、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局部馬氏體轉變引起的脆性


  低(di)鉻的(de)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在(zai)加熱(re)到(dao)臨(lin)界(jie)溫度（A3)以(yi)上(shang)約(yue)1000℃時(shi)，單(dan)相的(de)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)局(ju)部轉變為(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，冷卻(que)到(dao)室溫時(shi)晶界(jie)會(hui)形(xing)成部分馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，這種少量的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)同(tong)樣會(hui)在(zai)同(tong)質焊(han)縫(feng)和HAZ形(xing)成，引起輕度的(de)塑韌降低(di)，這種馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)可以(yi)通過(guo)焊(han)后熱(re)處理消(xiao)除，然(ran)而如果不(bu)可能進行焊(han)后熱(re)處理，則在(zai)鋼及(ji)焊(han)材中加入強鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)元素(su) Ti、Al、Nb,以(yi)提高(gao)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)，防止馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)形(xing)成以(yi)及(ji)其脆(cui)化作(zuo)用。


3. σ相(xiang)析出引起的脆性


  鉻含量較(jiao)高(gao)的(de)鐵素(su)(su)(su)體(ti)(ti)鋼及(ji)其焊縫在500~800℃范圍長(chang)(chang)時(shi)(shi)間加(jia)(jia)熱或停(ting)留，將(jiang)發生。相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析(xi)出(chu)。σ相(xiang)(xiang)(xiang)是(shi)一種（Fe-Cr)的(de)金屬間化(hua)合物，其硬度(du)(du)Hv=800~1000硬而(er)脆(cui)(cui)，增加(jia)(jia)焊接接頭的(de)脆(cui)(cui)化(hua)，Al、Si、Mo、Ti、Nb等元素(su)(su)(su)的(de)加(jia)(jia)入，加(jia)(jia)速。相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析(xi)出(chu)和(he)降低析(xi)出(chu)溫度(du)(du)。但(dan)。相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)形(xing)成(cheng)需要相(xiang)(xiang)(xiang)當長(chang)(chang)的(de)時(shi)(shi)間。對于(yu)(yu)普通(tong)(tong)鐵素(su)(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼來說，通(tong)(tong)常的(de)焊接過程、焊后熱處理都不(bu)會形(xing)成(cheng)大量的(de)。相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)明(ming)顯的(de)脆(cui)(cui)化(hua)，對于(yu)(yu)使用(yong)于(yu)(yu)室溫或較(jiao)低溫度(du)(du)的(de)焊接結構，并不(bu)擔心。的(de)析(xi)出(chu)和(he)脆(cui)(cui)化(hua)問題(ti)。而(er)對于(yu)(yu)長(chang)(chang)期工(gong)作在。相(xiang)(xiang)(xiang)形(xing)成(cheng)溫度(du)(du)的(de)鐵素(su)(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼來說，σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析(xi)出(chu)卻是(shi)必須重視的(de)問題(ti)。此外鐵素(su)(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼及(ji)其焊接接頭一旦(dan)出(chu)現σ相(xiang)(xiang)(xiang)，可(ke)采用(yong)加(jia)(jia)熱到高(gao)于(yu)(yu)其形(xing)成(cheng)的(de)溫度(du)(du)，保溫急冷，加(jia)(jia)以去除。


4. 457℃(α'析(xi)出）脆化(hua)


  鉻含量(liang)大于15%的(de)(de)(de)(de)鐵素體不銹鋼及(ji)同質焊(han)縫在400~600℃停留，將發(fa)生α'的(de)(de)(de)(de)析出，強度、硬(ying)度顯著提(ti)高，韌性降低，因在457℃時(shi)α'的(de)(de)(de)(de)析出最迅速，故稱475℃脆(cui)化(hua)。但這種脆(cui)化(hua)現象(xiang)在焊(han)后不會立即發(fa)生，只是(shi)在400~600℃范圍的(de)(de)(de)(de)溫度下(xia)長時(shi)間停留和工作的(de)(de)(de)(de)結構可能發(fa)生。所以應避免在這一溫度的(de)(de)(de)(de)環境(jing)下(xia)使用。475℃脆(cui)化(hua)可通(tong)過700~800℃的(de)(de)(de)(de)短(duan)時(shi)間加熱和立即水冷處(chu)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(tan)、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。