奧氏體不銹鋼中鐵素體含量的利與弊

 奧氏體不銹鋼中的δ相鐵素體有利于提高焊縫的抗晶間腐蝕性能，也能產(chǎn)生σ相脆化和δ相選擇性腐蝕，不同行業(yè)對(duì)δ相鐵素體含量均有相關(guān)要求。下面簡(jiǎn)要闡述奧氏體不銹鋼中鐵素體利與弊。

奧氏體不銹鋼焊縫中δ相鐵素體的作用

1.有利作用：防止熱裂紋

機(jī)理：鐵素體對(duì)P、S、Si、和Nb等元素溶解度較大，能防止這些不利元素偏析和形成低熔點(diǎn)共晶，從而阻止凝固裂紋產(chǎn)生。研究表明δ相超過3%可明顯提高奧氏體焊縫抗熱裂性能；

不利作用：易產(chǎn)生脆化相，降低材料韌性。

機(jī)理：高溫下δ相鐵素體容易轉(zhuǎn)化成σ脆化相，即使不在高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作，多層焊接時(shí)即可產(chǎn)生。δ相鐵素體含量越高，越易析出σ相；鐵素體含量過高，極易產(chǎn)生脆性相，將造成堆焊層材料脆化，降低材料韌性，造成脆性破壞；也會(huì)使熱加工裂紋傾向性增大。

2.有利作用：

少量鐵素體可提高焊接接頭的耐腐蝕性能，尤其是耐晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂性能。

機(jī)理：在奧氏體不銹鋼中，鐵素體的存在可以打亂單一奧氏體組織的方向性，從而避免貧Cr層貫穿于晶粒之間構(gòu)成腐蝕介質(zhì)的集中通道；δ相鐵素體富Cr，碳化鉻可優(yōu)先在δ相邊緣沉淀，不會(huì)在奧氏體晶粒表面形成貧鉻層，從而也有利于提高焊縫的抗晶間腐蝕性能。

不利作用：過高的鐵素體降造成奧氏體抗點(diǎn)腐蝕和特殊介質(zhì)中的腐蝕性能下降。

機(jī)理：因其與奧氏體的電極電位不同，超過一定限度后，會(huì)使點(diǎn)腐蝕和δ相選擇性腐蝕傾向增大；

選擇性腐蝕與腐蝕介質(zhì)有關(guān)，在硫酸和尿素介質(zhì)中將優(yōu)先腐蝕。

特別關(guān)注：

①σ相（脆硬無磁性的Fe-Cr相化合物，500~900℃下長(zhǎng)時(shí)間工作，δ相鐵素體易產(chǎn)生σ相，并分布于晶界，嚴(yán)重降低塑性和韌性并會(huì)增大晶間腐蝕性能）；

②為避免高溫脆化；此時(shí)需將鐵素體控制在3~8%，或固溶處理，將σ相溶解回基體。

關(guān)于奧氏體不銹鋼中鐵素體含量便攜式儀器檢測(cè)采用鐵素體含量檢測(cè)儀來檢測(cè)，目前市面上有QC-11A，鐵素體含量檢測(cè)儀可方便準(zhǔn)確的測(cè)量奧氏體鋼及合金鋼中鐵素體含量，確保工件運(yùn)行可靠。

QC-11A 鐵素體含量檢測(cè)儀