鐵素體不銹鋼的熱膨脹系數與碳鋼相近,比奧(ao)氏體不(bu)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(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼為(wei)鐵(tie)(tie)-鉻(ge)-碳三元合(he)金,由(you)鉻(ge)以及(ji)諸如鋁、鈮(ni)、鉬及(ji)鈦等添加元素(su)來(lai)防(fang)止在(zai)焊(han)接(jie)受熱(re)過(guo)程中(zhong)形成奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)。因此(ci),鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼在(zai)焊(han)后冷卻過(guo)程中(zhong)不會出(chu)現奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)向馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變的(de)(de)(de)淬硬(ying)現象。但焊(han)接(jie)熱(re)所形成的(de)(de)(de)熱(re)影響(xiang)區近縫帶,由(you)于(yu)高溫而促成鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)晶粒(li)粗大,明顯(xian)地降低了接(jie)頭的(de)(de)(de)韌性,并且不可(ke)能直接(jie)用熱(re)處理的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)來(lai)改善(shan)。這就(jiu)是鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼焊(han)接(jie)中(zhong)最(zui)為(wei)困難(nan)之處。


 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。


 鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)脆化(hua),是(shi)(shi)這類鋼(gang)使用受到(dao)限制的(de)(de)(de)主(zhu)要原(yuan)因。鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)脆化(hua),主(zhu)要的(de)(de)(de)問(wen)題是(shi)(shi)同質焊(han)縫及熱影(ying)響區(qu)在焊(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)程中(zhong)碳(tan)、氮(dan)(dan)化(hua)合(he)物析出和晶粒長大(da)(da)的(de)(de)(de)作(zuo)用,特(te)別(bie)是(shi)(shi)碳(tan)、氮(dan)(dan)化(hua)合(he)物的(de)(de)(de)析出,而且幾乎(hu)不可能通(tong)過(guo)(guo)熱處理(li)加(jia)以消除(chu)(chu)。而高(gao)純度鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)在很大(da)(da)程度上消除(chu)(chu)了焊(han)縫及熱影(ying)響區(qu)中(zhong)的(de)(de)(de)碳(tan)、氮(dan)(dan)化(hua)合(he)物,極大(da)(da)地改(gai)善了焊(han)接(jie)(jie)性,其焊(han)接(jie)(jie)結構(gou)得到(dao)越(yue)來越(yue)廣(guang)泛的(de)(de)(de)使用。


  晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)是(shi)普通鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)又(you)一主要問題。由于碳(tan)、氮在(zai)鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶解度很低,在(zai)950℃以后(hou)迅速析出(chu)(chu)。因(yin)此,同質焊(han)材的(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)和熱影響區(qu)在(zai)焊(han)后(hou)冷卻過程中(zhong)(zhong)就會析出(chu)(chu)碳(tan)、氮化(hua)(hua)合物,除(chu)了引(yin)起脆化(hua)(hua)外還會引(yin)起晶(jing)(jing)界貧鉻(ge)和提高(gao)(gao)晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感性,在(zai)強氧化(hua)(hua)介質中(zhong)(zhong)發生晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)。與(yu)奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)是(shi)鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)溫(wen)度較高(gao)(gao),在(zai)950℃以上。因(yin)此,在(zai)熱影響區(qu)產(chan)生晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)部位更靠(kao)近(jin)熔合線(xian)。鉻(ge)在(zai)鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)擴散(san)速度遠比在(zai)奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)快,所以只需700℃~900℃的(de)(de)(de)范(fan)圍(wei)內短(duan)時間保溫(wen),使鉻(ge)向貧鉻(ge)區(qu)擴散(san),即可(ke)消除(chu)碳(tan)、氮化(hua)(hua)合物析出(chu)(chu)引(yin)起的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界貧鉻(ge),恢復焊(han)接接頭的(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性能。