一些含鎳量通常不是特別高的奧(ao)氏體不銹鋼(母材金屬或焊縫),特別是為了提高焊縫抗熱裂紋而設計體積分數為3%~5%或更高的鐵素體組織的焊縫,在650~850℃高溫持續服役的過程中會發生σ相的脆變。受各種物理、冶金因素的影響σ相可在晶界,或順著孿晶界和滑移帶形成,長大成塊狀或在奧氏體晶粒內形成針狀或片狀,以魏氏體組織形式存在。由片狀構成羽狀組織的σ相的脆化效果極壞,使塑性、韌性及持久強度都大大降低;而塊狀尤其是細粒狀σ相的不良影響較輕。不同牌號的鋼析出σ相的敏感溫度區也不相同。例如,06Cr25Ni20奧氏體型不銹鋼,在溫度低于800℃時,σ相析出緩慢;當溫度高于900℃時,σ相就不會析出。對于18-8型不銹鋼當溫度超過850℃時,就不會析出σ相。鎳含量很高的穩定純奧氏體不銹鋼很少發生σ相的脆變或者說。相脆化程度輕,可以長時間工作。


  為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)奧氏(shi)體(ti)型不銹鋼焊(han)(han)縫金屬形(xing)成σ相的脆(cui)化(hua)問題,應采取(qu)下列(lie)措施:首(shou)先選(xuan)擇焊(han)(han)接材料(liao)時就不能只考慮(lv)防(fang)止(zhi)熱(re)裂紋而選(xuan)用使焊(han)(han)縫出現多(duo)量的鐵素體(ti)組織;同時還要(yao)嚴(yan)格限制焊(han)(han)接材料(liao)中加速(su)σ相形(xing)成元(yuan)素如(ru)鉬、硅、鈮等,適當降(jiang)低(di)其(qi)鉻(ge)含量和提高鎳的含量:其(qi)次在焊(han)(han)接工藝方面(mian),要(yao)選(xuan)用熱(re)輸入低(di)的焊(han)(han)接方法,焊(han)(han)件(jian)不能在600~850℃溫度區域進行(xing)焊(han)(han)后熱(re)處(chu)理,以減少或避(bi)免在此溫度的停(ting)留時間(jian),從而避(bi)免。相脆(cui)化(hua)的產生。


  總之,在腐蝕介質工作環境長期服役的耐酸不銹鋼焊接構件,對σ相沒有嚴格控制,即使出現了σ相也可以通過熱處理消除。對于在600~850℃高溫條件持續服役的耐熱不銹鋼焊接構件,σ相(xiang)脆化是一個極為重要的問題,所以對耐熱不銹鋼的選用,焊接方法、焊接材料的確定,都要慎重。