鐵素體不銹鋼的熱膨脹系數與碳鋼相近,比奧氏體不銹鋼小,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(su)體不銹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。


  鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)為鐵-鉻(ge)-碳三元合金(jin),由(you)鉻(ge)以及諸如鋁、鈮、鉬及鈦等添加元素(su)(su)來防止(zhi)在焊(han)接(jie)受(shou)熱(re)過程中形成奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。因此,鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)在焊(han)后(hou)冷卻過程中不(bu)會出現奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)向馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)的(de)淬硬現象。但焊(han)接(jie)熱(re)所形成的(de)熱(re)影響區近縫帶,由(you)于高溫而促(cu)成鐵素(su)(su)體(ti)(ti)晶粒粗大,明顯地降低了接(jie)頭的(de)韌性,并且(qie)不(bu)可(ke)能直接(jie)用(yong)熱(re)處(chu)理的(de)方法(fa)來改善。這就(jiu)是鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接(jie)中最為困難之(zhi)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。


 鐵素(su)體(ti)不銹鋼焊(han)接(jie)接(jie)頭的脆化(hua),是這類鋼使(shi)用(yong)受到(dao)限制的主(zhu)要原因(yin)。鐵素(su)體(ti)不銹鋼焊(han)接(jie)接(jie)頭的脆化(hua),主(zhu)要的問(wen)題是同質焊(han)縫及熱影響(xiang)區在(zai)焊(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)碳(tan)、氮化(hua)合(he)物(wu)析(xi)出和晶粒(li)長大(da)的作(zuo)用(yong),特別是碳(tan)、氮化(hua)合(he)物(wu)的析(xi)出,而(er)(er)且幾乎不可(ke)能通過(guo)熱處(chu)理(li)加以消除。而(er)(er)高純(chun)度鐵素(su)體(ti)不銹鋼在(zai)很大(da)程度上消除了焊(han)縫及熱影響(xiang)區中(zhong)的碳(tan)、氮化(hua)合(he)物(wu),極大(da)地改善了焊(han)接(jie)性(xing),其(qi)焊(han)接(jie)結(jie)構得到(dao)越來越廣泛(fan)的使(shi)用(yong)。


  晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)是(shi)普通鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的又(you)一主要問(wen)題。由于(yu)碳、氮(dan)在(zai)(zai)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)(zhong)的溶解度(du)很低,在(zai)(zai)950℃以后迅速析出。因(yin)此(ci),同質焊材(cai)的焊縫和熱影響區在(zai)(zai)焊后冷(leng)卻(que)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)就會析出碳、氮(dan)化合(he)物,除了引起脆化外還(huan)會引起晶界貧(pin)鉻(ge)(ge)和提高(gao)晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)敏感性(xing),在(zai)(zai)強氧化介質中(zhong)(zhong)(zhong)發生晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)。與奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼不同的是(shi)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的敏化溫度(du)較高(gao),在(zai)(zai)950℃以上。因(yin)此(ci),在(zai)(zai)熱影響區產生晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)的部位更(geng)靠近熔合(he)線。鉻(ge)(ge)在(zai)(zai)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)(zhong)的擴散速度(du)遠(yuan)比在(zai)(zai)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)(zhong)快,所以只需700℃~900℃的范圍(wei)內短時間(jian)(jian)保溫,使鉻(ge)(ge)向貧(pin)鉻(ge)(ge)區擴散,即(ji)可消(xiao)除碳、氮(dan)化合(he)物析出引起的晶界貧(pin)鉻(ge)(ge),恢復(fu)焊接(jie)接(jie)頭的耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)能。