鐵素體不銹鋼的熱膨脹系數與碳鋼相近,比奧氏體不銹鋼小,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(xiu)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)素體不銹鋼為(wei)鐵(tie)(tie)-鉻-碳三元合金(jin),由鉻以(yi)及諸(zhu)如(ru)鋁、鈮、鉬及鈦等添(tian)加元素來防止(zhi)在焊接(jie)(jie)(jie)受熱(re)過程中(zhong)形成(cheng)(cheng)奧氏體。因此,鐵(tie)(tie)素體不銹鋼在焊后冷卻(que)過程中(zhong)不會出現(xian)奧氏體向馬(ma)氏體轉變的(de)(de)淬硬現(xian)象(xiang)。但焊接(jie)(jie)(jie)熱(re)所形成(cheng)(cheng)的(de)(de)熱(re)影(ying)響區近縫帶,由于(yu)高溫而促成(cheng)(cheng)鐵(tie)(tie)素體晶粒(li)粗大,明顯地降(jiang)低了接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)韌性,并(bing)且不可能(neng)直接(jie)(jie)(jie)用熱(re)處理(li)的(de)(de)方法來改善。這就(jiu)是鐵(tie)(tie)素體不銹鋼焊接(jie)(jie)(jie)中(zhong)最為(wei)困(kun)難之處。


 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(jing)間腐蝕。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(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的脆化,是這類鋼使用(yong)受(shou)到限制的主要原因。鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的脆化,主要的問題(ti)是同質焊(han)(han)(han)縫(feng)及熱影(ying)響(xiang)區(qu)在焊(han)(han)(han)接(jie)過程(cheng)中碳(tan)、氮化合(he)物(wu)析(xi)出(chu)和晶(jing)粒長大的作用(yong),特(te)別是碳(tan)、氮化合(he)物(wu)的析(xi)出(chu),而且(qie)幾乎不(bu)可能通過熱處理(li)加(jia)以(yi)消除。而高純度鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼在很大程(cheng)度上消除了焊(han)(han)(han)縫(feng)及熱影(ying)響(xiang)區(qu)中的碳(tan)、氮化合(he)物(wu),極大地改善了焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing),其焊(han)(han)(han)接(jie)結構得到越(yue)來越(yue)廣泛(fan)的使用(yong)。


  晶(jing)間腐蝕是普通鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)又一主要問(wen)題。由于(yu)碳、氮在(zai)(zai)(zai)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)溶(rong)解度很低,在(zai)(zai)(zai)950℃以(yi)(yi)后迅速析(xi)(xi)出。因此,同(tong)質焊材的(de)(de)焊縫和(he)(he)熱(re)影響區在(zai)(zai)(zai)焊后冷卻過程中(zhong)就會析(xi)(xi)出碳、氮化(hua)(hua)合物,除了引起(qi)脆化(hua)(hua)外(wai)還(huan)會引起(qi)晶(jing)界貧鉻(ge)(ge)和(he)(he)提高(gao)晶(jing)間腐蝕敏感(gan)性,在(zai)(zai)(zai)強氧(yang)化(hua)(hua)介質中(zhong)發生晶(jing)間腐蝕。與奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)是鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)敏化(hua)(hua)溫度較高(gao),在(zai)(zai)(zai)950℃以(yi)(yi)上。因此,在(zai)(zai)(zai)熱(re)影響區產生晶(jing)間腐蝕的(de)(de)部位更靠近(jin)熔合線(xian)。鉻(ge)(ge)在(zai)(zai)(zai)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)擴散(san)速度遠(yuan)比在(zai)(zai)(zai)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)快,所以(yi)(yi)只需700℃~900℃的(de)(de)范圍內短時間保溫,使鉻(ge)(ge)向貧鉻(ge)(ge)區擴散(san),即可消(xiao)除碳、氮化(hua)(hua)合物析(xi)(xi)出引起(qi)的(de)(de)晶(jing)界貧鉻(ge)(ge),恢(hui)復(fu)焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)耐(nai)腐蝕性能(neng)。