浙江至德鋼業有限公司在對核級奧氏體不銹鋼管焊接接頭性能分析過程中，發現晶間腐蝕試驗不合格，且發生晶間腐蝕開裂的位置為母材，通過分析發現導致母材晶間腐蝕不合格的原因可能是由于不合理的元素成分（過高的錳含量和過低的鎳含量）和不合理的熱處理制度導致了母材在敏化后微觀組織為奧氏體＋δ鐵素體＋σ相，從而使得晶間敏化時貧鉻更嚴重，同時針對該種情況給出了相應的預防措施。
18-8型奧(ao)氏體不銹鋼因(yin)其(qi)具(ju)有較高的(de)(de)強度、塑(su)形和良好的(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能在(zai)核電(dian)站中廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)，其(qi)中包括某些設備的(de)(de)重(zhong)要部(bu)(bu)件以及需承擔耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)等而(er)惡(e)劣環境的(de)(de)重(zhong)要系統管道(dao)。重(zhong)要部(bu)(bu)件及管道(dao)用(yong)(yong)奧(ao)氏體不銹鋼在(zai)使用(yong)(yong)過程中需要復驗，同時在(zai)焊接過程中還需要對焊接接頭進(jin)行(xing)焊接工藝評(ping)定，其(qi)中就包括進(jin)行(xing)晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試驗。由于(yu)晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)對于(yu)奧(ao)氏體不銹鋼的(de)(de)應用(yong)(yong)影響(xiang)很大，且其(qi)發生(sheng)過程不易覺察(cha)，所以奧(ao)氏體不銹鋼晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)現象受(shou)到了廣(guang)泛(fan)關注(zhu)。
至德鋼(gang)(gang)業針對(dui)某(mou)一(yi)核(he)級(ji)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管在(zai)焊(han)接實施前焊(han)接工藝(yi)評定不(bu)(bu)合格(ge)問題(ti)，進(jin)行了包(bao)括化學(xue)成分、力學(xue)性能、工藝(yi)性能、微觀組織、耐(nai)腐蝕(shi)性能等方(fang)面的(de)(de)(de)試驗(yan)(yan)，分析(xi)了造成工藝(yi)評定不(bu)(bu)合格(ge)的(de)(de)(de)原因(yin)主要(yao)為(wei)晶間(jian)腐蝕(shi)試驗(yan)(yan)不(bu)(bu)合格(ge)，并(bing)對(dui)造成晶間(jian)腐蝕(shi)試驗(yan)(yan)不(bu)(bu)合格(ge)的(de)(de)(de)原因(yin)進(jin)行了分析(xi)，并(bing)提出(chu)了避免該種問題(ti)出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)相關措施，從而(er)為(wei)核(he)級(ji)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)核(he)電站中的(de)(de)(de)廣泛應用提供一(yi)定的(de)(de)(de)理論基礎。
一、焊接(jie)接(jie)頭的(de)制備與試驗方法
1. 焊接(jie)接(jie)頭的制(zhi)備
母材為(wei)Z2CN18.10，規(gui)格(ge)為(wei)Φ21.3mm×3.37mm，填充(chong)焊絲為(wei)ER316L，規(gui)格(ge)為(wei)Φ2.0，焊接工(gong)藝為(wei)惰性氣體保護鎢極電(dian)弧焊（TIG）。對焊接接頭進行(xing)無損檢(jian)測，包括目視檢(jian)測、滲透檢(jian)測和射(she)線檢(jian)測，結(jie)果表(biao)明焊接接頭的(de)表(biao)面缺陷及內部缺陷在(zai)采(cai)購規(gui)定的(de)要求范圍之(zhi)內。
2. 試(shi)驗方法及試(shi)驗結果
為了檢(jian)驗(yan)焊接(jie)接(jie)頭是否(fou)滿足要求，從(cong)焊接(jie)接(jie)頭上分(fen)別(bie)取樣進行化學成分(fen)分(fen)析、橫向拉伸、彎曲(qu)、微觀(guan)組織、晶間腐蝕等試驗(yan)項目(mu)，具體要求如(ru)下。
a. 化學成分(fen)
按(an)照GB/T 20066-2001的(de)規定(ding)從(cong)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭上截取試樣(yang)，試驗(yan)方法(fa)按(an)照GB/T 11170-2008的(de)要(yao)(yao)求在(zai)(zai)(zai)M5000直讀光(guang)譜儀進(jin)行(xing)。化(hua)學(xue)成分(fen)(fen)分(fen)(fen)析結(jie)果如表所示，從(cong)表中(zhong)可(ke)以(yi)看出測量(liang)(liang)值符合(he)規范要(yao)(yao)求，同(tong)時雜(za)質(zhi)(zhi)元(yuan)素(su)(su)銅(tong)、硼、氮、磷(lin)、硫等含量(liang)(liang)較低(di)，這可(ke)以(yi)保證焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)可(ke)靠性；另外其(qi)中(zhong)還(huan)含有(you)微量(liang)(liang)的(de)穩定(ding)化(hua)元(yuan)素(su)(su)鈮，元(yuan)素(su)(su)鈮的(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)是為(wei)了形成碳(tan)化(hua)物，從(cong)而(er)降低(di)基體(ti)(ti)中(zhong)的(de)碳(tan)含量(liang)(liang)，從(cong)而(er)對于(yu)提高材料(liao)的(de)抗晶間腐蝕(shi)能力(li)有(you)益；另外根據Delong圖(tu)計(ji)算得到δ鐵素(su)(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)約為(wei)6％，符合(he)規范要(yao)(yao)求的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)在(zai)(zai)(zai)5～15％的(de)要(yao)(yao)求。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭中(zhong)一(yi)定(ding)量(liang)(liang)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)的(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)，是為(wei)了提高焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭在(zai)(zai)(zai)凝(ning)固(gu)過(guo)程中(zhong)的(de)強度，從(cong)而(er)避免凝(ning)固(gu)收縮形成的(de)張力(li)將焊(han)(han)縫撕裂(lie)。
b. 橫(heng)向拉伸(shen)
按照GB/T 2651-2008的規定截取(qu)管接(jie)頭(tou)(tou)板狀試(shi)(shi)樣(yang)，其中(zhong)試(shi)(shi)樣(yang)平行長度(du)部分的寬度(du)為(wei)6mm，試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)設備均為(wei)WAW-300液(ye)壓(ya)萬能試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)機(ji)。拉伸試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果表明焊接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)的抗拉強度(du)Rm為(wei)575MPa，滿足規范要求的不(bu)低于(yu)490MPa的要求，同時斷裂位置在焊縫以外區域，這說明焊接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)強度(du)優于(yu)母材強度(du)。
c. 彎曲
根據GB/T 2653-2008的規定，截取橫向(xiang)彎(wan)曲試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，其(qi)中(zhong)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)厚(hou)度為(wei)鋼管厚(hou)度（3.37mm），試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的寬度為(wei)8mm，試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的長度為(wei)100mm，且焊(han)縫處于(yu)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的中(zhong)間位置，試(shi)(shi)(shi)(shi)驗設備為(wei)WAW-300液壓萬能試(shi)(shi)(shi)(shi)驗機。截取4個(ge)(ge)橫向(xiang)彎(wan)曲試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，其(qi)中(zhong)2個(ge)(ge)進(jin)(jin)行面彎(wan)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗，2個(ge)(ge)進(jin)(jin)行背彎(wan)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗，彎(wan)曲過(guo)程所采(cai)用的圓形壓頭直(zhi)徑為(wei)15mm，彎(wan)曲角度為(wei)180°，試(shi)(shi)(shi)(shi)驗結果均未發現有裂(lie)紋或其(qi)他缺陷(xian)產生(sheng)。
d. 微觀組織
從焊(han)(han)接接頭上截取長度為30mm的管段，沿(yan)縱截面監測焊(han)(han)縫和焊(han)(han)縫附近區域(yu)的微觀組織，侵(qin)蝕劑(ji)為300mL HCl＋500gFeCl 3＋700mlH2O，侵(qin)蝕時間2秒，然(ran)后(hou)在CMM-40E金相顯微鏡上觀察不(bu)同區域(yu)的微觀組織。
焊縫處(chu)的(de)(de)微觀組織(zhi)如(ru)圖所示，可以看出(chu)(chu)(chu)(chu)存(cun)在(zai)明顯的(de)(de)兩種(zhong)組織(zhi)，根據(ju)表(biao)中(zhong)的(de)(de)化學(xue)成分(fen)分(fen)析及Delong圖計算(suan)結果可知，該組織(zhi)主要(yao)為奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)基(ji)體(ti)(ti)和沿奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)分(fen)布的(de)(de)枝(zhi)狀鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)，由(you)于該鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)為直接從(cong)液相中(zhong)析出(chu)(chu)(chu)(chu)，可以判斷出(chu)(chu)(chu)(chu)為δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)，據(ju)此可以判斷得(de)出(chu)(chu)(chu)(chu)焊縫處(chu)的(de)(de)組織(zhi)為鑄態(tai)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)。
焊縫附近(jin)熱(re)影響區(qu)的(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)如圖(tu)所(suo)示(shi)，可以(yi)看出(chu)該區(qu)域的(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)結(jie)(jie)構(gou)和焊縫的(de)(de)鑄態組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)明顯(xian)不(bu)同，出(chu)現了(le)(le)經加工和熱(re)處理后由于材(cai)料發生再結(jie)(jie)晶(jing)而存(cun)在(zai)的(de)(de)明顯(xian)晶(jing)界，同時晶(jing)內出(chu)現了(le)(le)異與基體的(de)(de)其(qi)他組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，且存(cun)在(zai)一定數量的(de)(de)孿晶(jing)。
另外，母材區域(yu)的(de)微(wei)觀(guan)組(zu)織(zhi)如(ru)圖所示，根據張文華的(de)研究，鉻－鎳型(xing)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼在(zai)(zai)1100～1300℃固溶處理過程后，其(qi)δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)含量隨著固溶溫度(du)的(de)升高(gao)而增加，根據F-2A型(xing)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)儀測(ce)母材的(de)微(wei)觀(guan)組(zu)織(zhi)中除了(le)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)外，還包括7.3％的(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)，據此(ci)推測(ce)此(ci)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)應(ying)為(wei)δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)；除δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)，還可以(yi)觀(guan)測(ce)得(de)知在(zai)(zai)部分晶界存在(zai)(zai)碳化物析(xi)(xi)出；同時(shi)對(dui)δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)析(xi)(xi)出區域(yu)放大倍數進一(yi)步進行觀(guan)察，如(ru)圖所示，可以(yi)看出在(zai)(zai)條形(xing)δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)周圍(wei)存在(zai)(zai)其(qi)它塊狀析(xi)(xi)出相(xiang)(xiang)，利(li)用平衡相(xiang)(xiang)圖計算結果及相(xiang)(xiang)關(guan)研究，可分析(xi)(xi)得(de)知該析(xi)(xi)出相(xiang)(xiang)為(wei)σ相(xiang)(xiang)。
e. 晶間腐蝕
晶(jing)間腐蝕(shi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)按(an)照(zhao)GB／T4334.5-2000的(de)規定進行，試(shi)(shi)樣長度(du)(du)為(wei)100mm，寬為(wei)20mm的(de)厚度(du)(du)為(wei)管材壁厚的(de)條形(xing)試(shi)(shi)樣；晶(jing)間腐蝕(shi)前應對試(shi)(shi)樣進行敏(min)化(hua)，敏(min)化(hua)溫度(du)(du)為(wei)650℃，敏(min)化(hua)保(bao)溫時(shi)間為(wei)2小(xiao)時(shi)，保(bao)溫后在空氣(qi)中冷卻；晶(jing)界(jie)腐蝕(shi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的(de)腐蝕(shi)介質(zhi)是按(an)照(zhao)該標(biao)準要求配置的(de)硫酸－硫酸銅溶液；試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)完成(cheng)后，取出試(shi)(shi)樣，洗凈、干燥(zao)、并進行聲響(xiang)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)和彎(wan)曲試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)，彎(wan)曲角度(du)(du)為(wei)180°。試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果(guo)發現，在靠近(jin)焊縫熱影響(xiang)區的(de)母材區域存在裂紋，而焊縫區域無(wu)裂紋，這(zhe)表明(ming)母材的(de)晶(jing)間腐蝕(shi)結果(guo)不(bu)合格(ge)。
f. 母材(cai)性能
根據母材的(de)質量證明(ming)文(wen)件，可知(zhi)母材的(de)化學成分，具體(ti)如表(biao)所示。根據表(biao)的(de)結(jie)(jie)果可以看出，錳含(han)(han)量接近上(shang)限(xian)(xian)，鎳含(han)(han)量接近下(xia)限(xian)(xian)，且(qie)根據Delong圖計算得到母材中(zhong)的(de)δ鐵素體(ti)含(han)(han)量約為8％。同時，母材的(de)拉(la)伸性能結(jie)(jie)果表(biao)明(ming)其室溫抗拉(la)強度為575MPa，滿足(zu)采購(gou)技(ji)術(shu)規格(ge)書中(zhong)不(bu)(bu)低(di)于490MPa的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)；屈服強度為260MPa，滿足(zu)采購(gou)技(ji)術(shu)規格(ge)書中(zhong)不(bu)(bu)低(di)于175MPa的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)。
二、分(fen)析討論
根(gen)據對焊接接頭(tou)的(de)(de)(de)化學(xue)成分(fen)、力(li)學(xue)性能、彎曲、微觀組織、晶間腐(fu)(fu)蝕試驗的(de)(de)(de)結果(guo)，可以看出該焊接接頭(tou)是不符合(he)要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)，主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)原因(yin)是由于母材(cai)區域在晶間腐(fu)(fu)蝕試驗過程中(zhong)的(de)(de)(de)彎曲檢測中(zhong)出現開裂造成的(de)(de)(de)。對于奧氏體不銹(xiu)鋼而(er)言(yan)，晶間腐(fu)(fu)蝕開裂的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)原因(yin)是因(yin)為不銹(xiu)鋼在熱處理(li)過程中(zhong)發生了“敏化”，即(ji)沿(yan)晶界(jie)析出M23C6碳化物（其中(zhong)的(de)(de)(de)M主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)指鉻(ge)和鐵），導致晶界(jie)附近貧(pin)鉻(ge)，同時遠離晶界(jie)基(ji)體中(zhong)的(de)(de)(de)鉻(ge)在短時間無法擴散到晶界(jie)，使得(de)晶界(jie)附近的(de)(de)(de)鉻(ge)含量低于材(cai)料發生腐(fu)(fu)蝕所(suo)要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)最低值(zhi)，從(cong)而(er)導致在腐(fu)(fu)蝕溶(rong)液中(zhong)晶界(jie)位置優(you)先(xian)被侵蝕，最后導致材(cai)料失(shi)效。
研究表明，在奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼中一(yi)定(ding)含(han)量的(de)(de)(de)δ鐵體(ti)有助于(yu)(yu)提高合金的(de)(de)(de)抗晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)性能，這主要是由(you)于(yu)(yu)δ鐵素體(ti)與奧氏(shi)體(ti)界(jie)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)(mian)能比奧氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)界(jie)的(de)(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)(mian)能低(di)，使得M23C6碳化物優先在δ鐵素體(ti)與奧氏(shi)體(ti)界(jie)面(mian)(mian)(mian)上(shang)析(xi)出(chu)；同(tong)時(shi)該相(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)存在相(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)(yu)增加(jia)了碳化物的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)區(qu)域面(mian)(mian)(mian)積，使得單(dan)位面(mian)(mian)(mian)積上(shang)的(de)(de)(de)碳化物濃(nong)度降低(di)，從而使得材料發生“敏(min)化”晶(jing)(jing)界(jie)附近區(qu)域鉻(ge)含(han)量也不至于(yu)(yu)過低(di)，從而減少材料形成(cheng)晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)敏(min)感性。另外(wai)，如果奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼中錳過高，鎳含(han)量較低(di)時(shi)則容易形成(cheng)σ相(xiang)(xiang)(xiang)。σ相(xiang)(xiang)(xiang)是一(yi)種含(han)有較高鉻(ge)含(han)量的(de)(de)(de)Cr-Fe金屬間化合物，當(dang)其(qi)沿晶(jing)(jing)界(jie)析(xi)出(chu)時(shi)，同(tong)時(shi)將(jiang)使晶(jing)(jing)界(jie)周圍形成(cheng)貧鉻(ge)區(qu)，從而使得材料的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)更敏(min)感。
根(gen)據(ju)(ju)對焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)和母材的(de)(de)(de)(de)(de)微觀(guan)組織(zhi)(zhi)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，可以得知焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)最終組織(zhi)(zhi)為(wei)(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)，且焊縫為(wei)(wei)鑄態組織(zhi)(zhi)，因(yin)此根(gen)據(ju)(ju)最終金相(xiang)檢查的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)結(jie)果(guo)可以得知焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)在(zai)(zai)(zai)焊接(jie)(jie)完成(cheng)(cheng)后沒有發(fa)生(sheng)(sheng)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)；母材的(de)(de)(de)(de)(de)微觀(guan)組織(zhi)(zhi)為(wei)(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)＋σ相(xiang)，同(tong)時(shi)在(zai)(zai)(zai)某(mou)些晶(jing)(jing)(jing)界部(bu)分(fen)發(fa)現有碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)；由(you)于富鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)σ相(xiang)在(zai)(zai)(zai)靠近(jin)(jin)δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)區域(yu)(yu)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)，這將使(shi)得奧氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)降低，另外某(mou)些晶(jing)(jing)(jing)界存(cun)在(zai)(zai)(zai)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)，這就使(shi)得晶(jing)(jing)(jing)界附近(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)貧(pin)鉻(ge)(ge)更為(wei)(wei)嚴(yan)重(zhong)。根(gen)據(ju)(ju)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)結(jie)果(guo)可知焊縫區域(yu)(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量(liang)要高于母材，同(tong)時(shi)焊縫的(de)(de)(de)(de)(de)鑄態組織(zhi)(zhi)由(you)于無明顯(xian)晶(jing)(jing)(jing)界也無明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)現象，導(dao)致(zhi)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)在(zai)(zai)(zai)敏(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)未發(fa)生(sheng)(sheng)開裂；而母材由(you)于即在(zai)(zai)(zai)基體(ti)(ti)中存(cun)在(zai)(zai)(zai)σ相(xiang)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)，導(dao)致(zhi)基體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)降低，同(tong)時(shi)某(mou)些晶(jing)(jing)(jing)界存(cun)在(zai)(zai)(zai)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)，導(dao)致(zhi)晶(jing)(jing)(jing)界區域(yu)(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)貧(pin)鉻(ge)(ge)更為(wei)(wei)嚴(yan)重(zhong)，最終使(shi)得母材在(zai)(zai)(zai)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕環境(jing)中發(fa)生(sheng)(sheng)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕開裂。
對(dui)于(yu)(yu)18/8型(xing)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)，一(yi)般在(zai)(zai)交(jiao)貨前(qian)均要(yao)(yao)求進行最終(zhong)固(gu)(gu)溶(rong)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)，固(gu)(gu)溶(rong)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)1050～1150℃，保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)約為(wei)(wei)(wei)10min，該(gai)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)將會保(bao)證該(gai)類型(xing)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)為(wei)(wei)(wei)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)＋δ鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織，只不(bu)過(guo)由(you)(you)于(yu)(yu)δ鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量很少(shao)，不(bu)易被覺(jue)察到因(yin)此一(yi)般被認(ren)為(wei)(wei)(wei)是(shi)單(dan)一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織。另外，當18/8型(xing)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)錳(meng)和氮時(shi)，在(zai)(zai)500℃～900℃長時(shi)間(jian)加熱(re)，則σ相(xiang)(xiang)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)傾向(xiang)就會比較(jiao)(jiao)強烈。對(dui)于(yu)(yu)本文(wen)中(zhong)(zhong)出(chu)(chu)現的(de)(de)(de)(de)(de)該(gai)種焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭，由(you)(you)于(yu)(yu)在(zai)(zai)晶界試驗中(zhong)(zhong)需要(yao)(yao)對(dui)試樣進行敏化(hua)，而(er)敏化(hua)過(guo)程溫(wen)度(du)正處(chu)(chu)于(yu)(yu)σ相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)析出(chu)(chu)溫(wen)度(du)范圍，同時(shi)在(zai)(zai)母(mu)材中(zhong)(zhong)錳(meng)含(han)(han)量處(chu)(chu)于(yu)(yu)上限、鎳(nie)(nie)含(han)(han)量處(chu)(chu)于(yu)(yu)下限，從而(er)對(dui)于(yu)(yu)σ相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)較(jiao)(jiao)為(wei)(wei)(wei)有(you)利。而(er)對(dui)于(yu)(yu)焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭，由(you)(you)于(yu)(yu)熔覆金屬的(de)(de)(de)(de)(de)錳(meng)含(han)(han)量為(wei)(wei)(wei)1.60％，鎳(nie)(nie)含(han)(han)量為(wei)(wei)(wei)12.09％，相(xiang)(xiang)對(dui)于(yu)(yu)母(mu)材中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)錳(meng)含(han)(han)量為(wei)(wei)(wei)1.904％，鎳(nie)(nie)含(han)(han)量為(wei)(wei)(wei)9.348％具(ju)(ju)有(you)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)錳(meng)和較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)，且δ鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)也(ye)更少(shao)，從而(er)導致了在(zai)(zai)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)敏化(hua)條件下焊縫區域(yu)沒有(you)σ相(xiang)(xiang)產生。另外，由(you)(you)于(yu)(yu)鉻是(shi)鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元素(su)(su)(su)(su)，鎳(nie)(nie)是(shi)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元素(su)(su)(su)(su)，因(yin)此δ鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻含(han)(han)量要(yao)(yao)明顯高于(yu)(yu)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻，則δ鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)將更容易析出(chu)(chu)富鉻的(de)(de)(de)(de)(de)σ相(xiang)(xiang)，這也(ye)與圖中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)金相(xiang)(xiang)檢查結果相(xiang)(xiang)吻合(he)。
綜上分析可知，由于母(mu)材中的錳含(han)量較(jiao)高、鎳含(han)量較(jiao)低，導致(zhi)其在晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)試驗(yan)的敏化(hua)過程中形成(cheng)了(le)奧(ao)氏體(ti)＋δ鐵素體(ti)＋σ相的微觀組織，且同時沿晶(jing)(jing)(jing)界存在碳(tan)化(hua)物析出，這導致(zhi)了(le)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)試驗(yan)不合格；而(er)焊(han)接(jie)接(jie)頭中由于僅存在δ鐵素體(ti)，無σ相和碳(tan)化(hua)物析出，而(er)單一的δ鐵素體(ti)對(dui)于奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)抗晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)是有(you)益的，從而(er)其在晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)試驗(yan)過程中未發現有(you)裂紋。
三、結論及建議
1. 導(dao)致焊(han)接接頭晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕試驗不(bu)合格(ge)的(de)(de)(de)主要部位在母(mu)材(cai)(cai)區域，而(er)導(dao)致母(mu)材(cai)(cai)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕試驗不(bu)合格(ge)的(de)(de)(de)原因是由于不(bu)合理的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)成(cheng)分（過高的(de)(de)(de)錳(meng)含量和過低的(de)(de)(de)鎳(nie)含量）導(dao)致在敏化(hua)后(hou)母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)微觀組織(zhi)為奧氏體＋δ鐵素(su)體＋σ相，從而(er)導(dao)致母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)抗晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕性能降低；
2. 建議在奧氏體不銹鋼(gang)制造過程中(zhong)(zhong)鎳含(han)(han)量(liang)(liang)應取(qu)中(zhong)(zhong)間值范圍，錳含(han)(han)量(liang)(liang)取(qu)較(jiao)低值。
