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δ相鐵素體含量均有相關(guān)要求。下面簡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

機理：鐵素體對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，即使不在高溫下長時間工作，多層焊接時即可產(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腐蝕和特殊介質(zhì)中的腐蝕性能下降。

機理：因其與奧氏體的電極電位不同，超過一定限度后，會使點腐蝕和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℃下長時間工作，δ相鐵素體易產(chǎn)生σ相，并分布于晶界，嚴重降低塑性和韌性并會增大晶間腐蝕性能）；

②為避免高溫脆化；此時需將鐵素體控制在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采用鐵素體含量檢測儀來檢測，目前市面上有QC-11A，鐵素體含量檢測儀可方便準確的測量奧氏體鋼及合金鋼中鐵素體含量，確保工件運行可靠。

QC-11A 鐵素體含量檢測儀