普通純度高鉻鐵素體不銹鋼管在焊接過程中，焊接接頭在焊接熱循環的作用下，如果在950℃以上停留時間過久，便會引起熱影響區晶粒急劇長大和碳、氮化物沿晶界集聚，可導致焊接接頭的塑性和韌性下降。當焊接構件的剛度足夠大時，在室溫條件下就可能出現脆裂，即為焊接接頭的脆化現象。這種粗大組織不能經過熱處理進行細化。因此控制高溫停留時間是選定焊接參數的基本原則。
1. 高溫加熱引起(qi)的脆性
焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)從1100℃以(yi)上溫度冷(leng)卻后，焊(han)接(jie)(jie)熱影響(xiang)區的室溫韌(ren)性(xing)變低，其(qi)脆化程(cheng)(cheng)度與(yu)合(he)金元素碳(tan)(tan)和氮(dan)的含量有關(guan)。碳(tan)(tan)、氮(dan)含量愈(yu)高，焊(han)接(jie)(jie)熱影響(xiang)區脆化程(cheng)(cheng)度就愈(yu)嚴重。焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)冷(leng)卻速(su)度愈(yu)快，其(qi)韌(ren)性(xing)下降(jiang)值愈(yu)多；如(ru)果(guo)空冷(leng)或緩冷(leng)，塑性(xing)將提(ti)高。其(qi)原因在于(yu)快速(su)冷(leng)卻過程(cheng)(cheng)中基體(ti)位(wei)錯上出現了細小分散的析(xi)出物，阻礙位(wei)錯運(yun)動，此(ci)時(shi)強度提(ti)高了，而塑性(xing)和韌(ren)性(xing)則明顯降(jiang)低；在慢(man)冷(leng)過程(cheng)(cheng)中，位(wei)錯上沒(mei)有析(xi)出物，所以(yi)塑性(xing)不會(hui)降(jiang)低。
2. σ相脆(cui)性(xing)
普通純度鐵素體型不銹鋼管（不論母材或焊縫）中鉻含量＞21％時，若在520～820℃之間長期加熱，會出現一種又硬又脆的鐵與鉻的金屬間化合物FenCrm（高達800～1000HV）叫σ相。σ相形成與焊縫金屬中的化學成分、組織、加熱溫度、保溫時間以及預先冷形變諸因素有關。
a. 鋁、硅、鉬、鈦和鈮。促進鐵素體形成的元素均能強烈地增大產生σ相的傾向。
b. 錳。錳能使高鉻鋼形成σ相所需鉻的含量降低。
c. 碳和氮。碳和氮使形成σ相所需鉻含量提高，這是由于它們能穩定奧氏體相，并能與鉻形成其化合物之故，從而減低了鐵素體中鉻的含量。
d. 鎳。鎳能使形成σ相所需溫度提高。預先冷形變可促進。相形成的速度，且使σ相形成的溫度降低，同時還能降低鋼中形成σ相的最低臨界鉻含量（wcr＜20％）。
由于σ相的形成有賴于Cr、Fe等原子的擴散遷移，故形成速度較慢，所以對多數鋼材來說，焊接熱過程本身甚至通常的焊后熱處理，都不易造成明顯的σ相脆化。然而，對于長期工作于σ相形成溫度區的鐵素體型不銹鋼構件而言，則是必須重視這一問題。一般認為800℃高溫時，σ相形成速度可能達到最高值，低于此溫度形成。相速度減慢，但需要較長的時間。
3. 475℃脆性(xing)
當鉻含量≥15.5％的普通純鐵素體型不銹鋼管在400～500℃長期加熱后，常常會出現強度升高韌性下降的現象，稱之為475℃脆性。一般隨含鉻量提高而脆化的傾向嚴重。該現象在馬氏體型不銹鋼和半奧氏體沉淀硬化型不銹鋼中亦偶有發生，但均沒有鐵素體型不銹鋼那樣明顯。若鐵(tie)素體不銹鋼中鉻元素在14％左右，在此溫度區間長時間運行，亦會對475℃脆性產生敏感。構件在400～600℃范圍運行后，冷卻速度小于10℃／s時，也可產生脆化；且冷卻速度愈慢，脆化愈嚴重。鉻含量＜12％的鐵素體型不銹鋼，可避免脆化的形成。焊接接頭在焊接熱循環作用下，不可避免地要經過該溫度區，特別是當焊縫金屬和熱影響區在此溫度區停留時間較長時，均有產生475℃脆性的可能。475℃脆性可通過700～800℃短時間加熱，緊接著進行水冷的處理來消除。
4. 局部馬氏體引起(qi)的脆性
大多數(shu)鐵(tie)素體(ti)型不銹鋼(gang)管在(zai)室溫下能形成穩(wen)定的(de)鐵(tie)素體(ti)組(zu)織。但是(shi)，如果鋼(gang)或焊(han)縫金屬中(zhong)含鉻量(liang)偏于(yu)鐵(tie)素體(ti)區的(de)下限或者碳和(he)氮含量(liang)在(zai)允許范圍(wei)的(de)上(shang)限時，可(ke)導致高溫時在(zai)晶界形成一些奧(ao)氏體(ti)，冷卻后(hou)轉變為馬(ma)氏體(ti)組(zu)織，產生輕度脆(cui)化。退火處(chu)理可(ke)使馬(ma)氏體(ti)轉變為鐵(tie)素體(ti)組(zu)織。
