鐵素體含量測定 金相顯微鏡

石油、化工、核能、輕工、醫藥等部門，大量使用的壓力容器、管道、構件和 閥門等，很多是用奧氏體不銹鋼焊接制成的。如不銹鋼復層焊、不銹鋼堆焊、雙相 不銹鋼焊接等。因此，奧氏體不銹鋼焊接技術方面的焊接裂紋，焊接接頭的耐腐蝕 性能，焊接和熔敷金屬的脆化問題就成為影響產品使用性能和壽命的關鍵。

通常情況下，裝載不同介質的不銹鋼容器的焊接，要求控制不同的鐵素體含量。

因為，從焊接性(裂紋敏感性)角度，要求鐵素體含量大于5％Fe 為好，從抗腐蝕性

能角度，在一般介質中鐵素體含量大于8％Fe 為好；但在諸如尿素之類介質中， 以小于0.5％Fe 為好；從機械性能角度，特別是在中、高溫下工作的焊縫，以小于 5％Fe 為宜， 否則將產生西格瑪相脆化。由此可見，不銹鋼焊接生產 和科研工作中，均需方便而準確地控制和測量焊縫或熔敷金屬的鐵素體 的含量。目前，上均采用磁性法作為統一的測量方法。

奧氏體不銹鋼焊縫中鐵素體起著極其重要的作用。奧氏體不銹鋼焊縫中常常需要形成一定數量 δ 相鐵素體（4% ~ 12%），以防止焊縫產生凝固裂紋（熱裂紋）。δ 鐵素體是奧氏體不銹鋼（含焊縫金屬）在一次結晶過程（凝固過程）中生成并保留至常溫的鐵素體。由于鐵素體含碳量很低，性能與純鐵相似，有良好的塑性和韌性，低的強度和硬度。鐵素體的有利作用是對 S、P、Si 和 Nb 等元素溶解度較大，能防止這些元素的偏析和形成低熔點共晶，從而阻止凝固裂紋產生。

焊接過程實際上是一個在焊接結構上，母材金屬與焊材局部進行的冶金和熱處理過程。焊縫中的鐵素體可以有效的阻止低溶點共晶生成和減少偏析程度以及二次晶界的錯位運動，因而可防止熱影響區裂紋和高溫低塑性裂紋。總之，焊接中的 δ 鐵素體對防止和降低奧氏體焊縫金屬的熱裂紋和微裂紋作用是肯定的，它顯著的改進了焊接性，提高了焊接結構的安全程度。

δ 鐵素體在焊縫中具有一定的負作用。對于焊后需要 600℃以上熱處理的焊件或長期在 600 ~ 850℃溫度下工作的焊件，由于在上述高溫下 δ 相鐵素體會析出 б 相鐵素體，б 相具有四方結晶構造，且富含 Cr 造成周圍 Cr 的貧化，引起焊縫金屬的脆化。此時應將焊縫鐵素體的含量控制在 3% ~ 8%，或者采用重新固溶處理，將 б 相鐵素體溶解回基體中。

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