鐵素體(ti)(ti)不銹鋼(gang)焊接接頭的塑韌(ren)性欠佳(jia)常(chang)常(chang)是這類鋼(gang)使用受阻的原(yuan)因，但焊接接頭塑韌(ren)性不佳(jia)除了(le)晶粒粗大和(he)碳、氮(dan)化(hua)物析出這一(yi)因素之外，往往還與HAZ馬氏體(ti)(ti)相變、σ相析出及457℃脆化(hua)（α'析出）有關(guan)。
1. 晶(jing)粒粗大和C、N化物(wu)析出的影響
碳、氮是奧氏體形成元素，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(dan)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。
2. HAZ局部(bu)馬氏體(ti)轉變引起的脆性
低鉻的(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在加熱(re)到臨界溫度(du)（A3)以(yi)上(shang)約1000℃時，單(dan)相的(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)局部轉變為奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，冷卻到室溫時晶(jing)界會形(xing)成部分馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，這種少(shao)量的(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)同樣會在同質(zhi)焊縫和HAZ形(xing)成，引起輕度(du)的(de)(de)塑韌降(jiang)低，這種馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以(yi)通過焊后熱(re)處(chu)理消除(chu)，然而如果不可(ke)能進(jin)行焊后熱(re)處(chu)理，則(ze)在鋼(gang)及(ji)(ji)焊材中加入強鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)元(yuan)素(su)(su) Ti、Al、Nb,以(yi)提高鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)穩定性(xing)，防止馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)形(xing)成以(yi)及(ji)(ji)其(qi)脆化作用(yong)。
3. σ相(xiang)析(xi)出引起(qi)的(de)脆性
鉻含(han)量(liang)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)鋼及(ji)(ji)其焊(han)(han)縫在500~800℃范(fan)圍長時間(jian)加(jia)(jia)熱或(huo)停(ting)留，將發生。相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出。σ相(xiang)(xiang)是一種（Fe-Cr)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬間(jian)化(hua)(hua)(hua)合物，其硬度(du)Hv=800~1000硬而脆，增加(jia)(jia)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)脆化(hua)(hua)(hua)，Al、Si、Mo、Ti、Nb等元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)入，加(jia)(jia)速。相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出和(he)降(jiang)低析(xi)出溫(wen)(wen)度(du)。但(dan)。相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)需要相(xiang)(xiang)當長的(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)。對(dui)于普通鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼來說(shuo)，通常的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)過程、焊(han)(han)后熱處理都不(bu)(bu)會形(xing)(xing)成(cheng)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)。相(xiang)(xiang)和(he)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)脆化(hua)(hua)(hua)，對(dui)于使用于室溫(wen)(wen)或(huo)較(jiao)低溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)結構，并不(bu)(bu)擔心。的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出和(he)脆化(hua)(hua)(hua)問(wen)題。而對(dui)于長期(qi)工(gong)作在。相(xiang)(xiang)形(xing)(xing)成(cheng)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼來說(shuo)，σ相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出卻是必須重視的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題。此外鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼及(ji)(ji)其焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)一旦出現σ相(xiang)(xiang)，可采用加(jia)(jia)熱到高于其形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)，保溫(wen)(wen)急冷，加(jia)(jia)以去除。
4. 457℃(α'析出）脆化(hua)
鉻含量大于15%的(de)(de)鐵素體不銹(xiu)鋼及同質焊(han)縫在400~600℃停留，將發(fa)生(sheng)α'的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)，強度(du)、硬度(du)顯著提高(gao)，韌(ren)性降低，因在457℃時(shi)α'的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)最迅速(su)，故稱(cheng)475℃脆(cui)(cui)化(hua)。但(dan)這(zhe)種脆(cui)(cui)化(hua)現象在焊(han)后不會(hui)立即發(fa)生(sheng)，只是在400~600℃范圍的(de)(de)溫度(du)下(xia)長時(shi)間(jian)(jian)停留和工作的(de)(de)結(jie)構可能發(fa)生(sheng)。所(suo)以應避免在這(zhe)一溫度(du)的(de)(de)環境下(xia)使用。475℃脆(cui)(cui)化(hua)可通過700~800℃的(de)(de)短(duan)時(shi)間(jian)(jian)加(jia)熱和立即水冷處理而消除(chu)。
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(dan)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、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。
