鐵素體不銹鋼的熱膨脹系數與碳鋼相近,比奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼小,再加之硫、磷等雜質在鐵素體中溶解度大,硅、鈮等是鐵素體形成元素,因此,焊縫結晶時不易形成低熔點共晶,熱裂傾向比奧氏體不銹鋼小得多,同時焊接熱影響區超過臨界溫度的區域形成馬氏體的量也極少,因此淬硬傾向也很小,所以,鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼比馬氏體不銹鋼的延遲裂紋敏感性小,可以說其工藝焊接性是好的。


  鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼為鐵(tie)-鉻-碳(tan)三(san)元(yuan)合金,由鉻以(yi)及諸如鋁(lv)、鈮、鉬及鈦等添加元(yuan)素(su)來防止(zhi)在焊(han)(han)(han)接受熱(re)過程中(zhong)(zhong)形成(cheng)奧(ao)氏體(ti)。因此,鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在焊(han)(han)(han)后(hou)冷卻(que)過程中(zhong)(zhong)不(bu)(bu)會出(chu)現(xian)奧(ao)氏體(ti)向(xiang)馬(ma)氏體(ti)轉變(bian)的(de)淬硬現(xian)象。但焊(han)(han)(han)接熱(re)所形成(cheng)的(de)熱(re)影響區近縫帶,由于高(gao)溫而促成(cheng)鐵(tie)素(su)體(ti)晶(jing)粒粗(cu)大,明顯地降低了接頭的(de)韌性,并且不(bu)(bu)可能直接用熱(re)處(chu)理(li)的(de)方法來改善。這(zhe)就是鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)接中(zhong)(zhong)最(zui)為困難之處(chu)。


 現在鐵素體不銹鋼已發展到了第三代品種。第一代是完全依靠鉻作為鐵素體穩定元素,而含碳量又偏高,因此在焊接之后若不再進行熱處理,必然會產生晶間腐(fu)蝕。而且這第一代鋼的韌性都偏低,其代表性鋼號為430、442及446.第二代品種為405與409,它們的鉻與碳含量下降了,而加了強烈的鐵素體形成劑,如405是加入鋁,409加入鈦。第二代鐵素體不銹鋼除了在韌性方面與第一代相差不大之外,在工藝性能、固碳(鈦及鈮與碳反應形成TiC及NbC)以減少固溶體中碳含量、耐腐蝕性方面,以及在降低成本上,皆比上一代優越。第三代的鐵素體不銹鋼,則以改進冶煉方法來生產超低碳和超低氮含量的、可用大噸位爐子冶煉的、采用較少間隙固溶元素的鋼種,以444(18Cr-2Mo)與26-1(26Cr-1Mo)為代表。當這些鋼中再加人強烈碳化物形成劑,如鈦與鈮,則可在焊后不進行熱處理,也不會有晶間腐蝕出現。此外,這第三代鋼的韌性大大改善,對點狀腐蝕也具有良好的抵抗能力,包括抗應力腐蝕能力。


 鐵(tie)(tie)素(su)(su)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)脆化(hua),是這類鋼(gang)使用(yong)(yong)受到限制的(de)主(zhu)要原因。鐵(tie)(tie)素(su)(su)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)脆化(hua),主(zhu)要的(de)問題是同(tong)質焊(han)縫及熱影(ying)響(xiang)區在(zai)焊(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)(zhong)碳(tan)(tan)、氮化(hua)合(he)物(wu)析出和晶粒長大(da)的(de)作用(yong)(yong),特別是碳(tan)(tan)、氮化(hua)合(he)物(wu)的(de)析出,而且幾乎不可能(neng)通過(guo)熱處(chu)理加以消(xiao)除。而高(gao)純度(du)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)很大(da)程度(du)上消(xiao)除了焊(han)縫及熱影(ying)響(xiang)區中(zhong)(zhong)的(de)碳(tan)(tan)、氮化(hua)合(he)物(wu),極(ji)大(da)地改善(shan)了焊(han)接(jie)(jie)(jie)性,其焊(han)接(jie)(jie)(jie)結(jie)構得到越(yue)來越(yue)廣泛(fan)的(de)使用(yong)(yong)。


  晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕是(shi)普(pu)通鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)又一主要問題(ti)。由于(yu)碳、氮(dan)在鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)溶解度(du)很低,在950℃以后(hou)迅速析出。因此,同(tong)質焊(han)材的(de)焊(han)縫和熱(re)影(ying)響區在焊(han)后(hou)冷卻過程中(zhong)就會析出碳、氮(dan)化(hua)合(he)物(wu),除了引起(qi)(qi)脆(cui)化(hua)外還會引起(qi)(qi)晶(jing)界貧鉻和提(ti)高(gao)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕敏感性,在強氧化(hua)介質中(zhong)發生晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕。與奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)同(tong)的(de)是(shi)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)敏化(hua)溫度(du)較高(gao),在950℃以上。因此,在熱(re)影(ying)響區產(chan)生晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕的(de)部(bu)位(wei)更靠近熔合(he)線。鉻在鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)擴(kuo)(kuo)散(san)速度(du)遠比在奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)快(kuai),所以只需(xu)700℃~900℃的(de)范(fan)圍(wei)內短時間(jian)(jian)保溫,使鉻向貧鉻區擴(kuo)(kuo)散(san),即可消除碳、氮(dan)化(hua)合(he)物(wu)析出引起(qi)(qi)的(de)晶(jing)界貧鉻,恢復(fu)焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)耐腐(fu)(fu)蝕性能。