鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼焊接接頭的塑(su)韌(ren)性(xing)欠佳(jia)(jia)常(chang)(chang)常(chang)(chang)是這類鋼使用受阻的原因，但焊接接頭塑(su)韌(ren)性(xing)不(bu)佳(jia)(jia)除了晶粒粗大和(he)碳、氮化物析出這一(yi)因素(su)之外，往往還與(yu)HAZ馬(ma)氏體(ti)(ti)相變、σ相析出及(ji)457℃脆化（α'析出）有關。


1. 晶(jing)粒(li)粗(cu)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、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(ma)氏體轉變引起的脆(cui)性


  低(di)(di)鉻的(de)(de)鐵素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼（0Cr12,0Cr13,0Cr13Al)在加熱(re)到(dao)臨界溫度(du)（A3)以上約1000℃時，單相的(de)(de)鐵素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)局部(bu)轉(zhuan)變為奧氏體(ti)(ti)(ti)，冷(leng)卻到(dao)室溫時晶界會形(xing)成(cheng)(cheng)部(bu)分馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)，這種少量的(de)(de)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)同(tong)樣會在同(tong)質焊縫和HAZ形(xing)成(cheng)(cheng)，引起輕(qing)度(du)的(de)(de)塑韌(ren)降低(di)(di)，這種馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)可(ke)以通過焊后熱(re)處理(li)消除，然而如果不(bu)可(ke)能進(jin)行焊后熱(re)處理(li)，則(ze)在鋼及焊材中加入強鐵素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)元素(su)(su)(su) Ti、Al、Nb,以提高鐵素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)穩定性，防止馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)以及其脆(cui)化作用。


3. σ相析(xi)出引起的脆性


  鉻含量(liang)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體鋼(gang)及其(qi)焊(han)縫在500~800℃范圍(wei)長(chang)時間加熱或(huo)(huo)停(ting)留，將發生。相的(de)(de)(de)(de)(de)析出(chu)。σ相是(shi)(shi)一(yi)種（Fe-Cr)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬間化(hua)合(he)物(wu)，其(qi)硬(ying)度Hv=800~1000硬(ying)而脆，增加焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)脆化(hua)，Al、Si、Mo、Ti、Nb等元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)加入，加速。相的(de)(de)(de)(de)(de)析出(chu)和降低析出(chu)溫(wen)(wen)度。但。相的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)需要(yao)相當(dang)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)時間。對于普(pu)通鐵(tie)素(su)體不(bu)銹鋼(gang)來(lai)說，通常的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)過程、焊(han)后熱處理都不(bu)會形(xing)成(cheng)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)。相和明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)脆化(hua)，對于使用于室溫(wen)(wen)或(huo)(huo)較低溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)結構，并(bing)不(bu)擔心。的(de)(de)(de)(de)(de)析出(chu)和脆化(hua)問題(ti)。而對于長(chang)期(qi)工作在。相形(xing)成(cheng)溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體不(bu)銹鋼(gang)來(lai)說，σ相的(de)(de)(de)(de)(de)析出(chu)卻是(shi)(shi)必須重視的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)。此外(wai)鐵(tie)素(su)體不(bu)銹鋼(gang)及其(qi)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭一(yi)旦出(chu)現σ相，可采(cai)用加熱到高(gao)于其(qi)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度，保溫(wen)(wen)急(ji)冷，加以(yi)去除。


4. 457℃(α'析(xi)出）脆化


  鉻含量大(da)于(yu)15%的(de)鐵素(su)體(ti)不銹鋼及同質(zhi)焊縫在400~600℃停留，將發(fa)生(sheng)α'的(de)析出，強度(du)、硬度(du)顯(xian)著提(ti)高，韌性降(jiang)低，因在457℃時α'的(de)析出最迅速，故稱475℃脆化(hua)。但(dan)這(zhe)種脆化(hua)現象(xiang)在焊后(hou)不會立即(ji)發(fa)生(sheng)，只是(shi)在400~600℃范(fan)圍的(de)溫度(du)下(xia)長時間停留和工作的(de)結構可(ke)能發(fa)生(sheng)。所(suo)以(yi)應避免(mian)在這(zhe)一溫度(du)的(de)環(huan)境下(xia)使用(yong)。475℃脆化(hua)可(ke)通(tong)過700~800℃的(de)短時間加熱和立即(ji)水冷處理而(er)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、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。