浙江至德鋼業有限公司在對核級奧氏體不銹(xiu)鋼管(guan)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型奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)因其(qi)具(ju)有較高的(de)(de)強度(du)、塑形(xing)和(he)良好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)在核電站中(zhong)廣泛應用(yong)(yong)，其(qi)中(zhong)包括(kuo)某(mou)些(xie)設備的(de)(de)重(zhong)要(yao)部(bu)件以(yi)及需(xu)(xu)承擔耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)等而惡劣環境的(de)(de)重(zhong)要(yao)系統管(guan)道。重(zhong)要(yao)部(bu)件及管(guan)道用(yong)(yong)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在使用(yong)(yong)過(guo)(guo)程中(zhong)需(xu)(xu)要(yao)復驗，同(tong)時在焊(han)(han)接(jie)過(guo)(guo)程中(zhong)還需(xu)(xu)要(yao)對焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭進行(xing)焊(han)(han)接(jie)工(gong)藝(yi)評定(ding)，其(qi)中(zhong)就(jiu)包括(kuo)進行(xing)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗。由于晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)對于奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)應用(yong)(yong)影響很大，且其(qi)發生(sheng)過(guo)(guo)程不(bu)(bu)易覺察，所以(yi)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)現(xian)象受到(dao)了(le)廣泛關(guan)注(zhu)。
至德(de)鋼(gang)業針(zhen)對某一(yi)核級奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管在焊(han)接實施(shi)前焊(han)接工藝(yi)(yi)評定不(bu)(bu)合(he)格(ge)問題，進(jin)行(xing)了(le)包(bao)括化學成(cheng)(cheng)分、力學性能、工藝(yi)(yi)性能、微觀組織、耐腐(fu)蝕(shi)性能等(deng)方面的試(shi)驗(yan)，分析了(le)造(zao)成(cheng)(cheng)工藝(yi)(yi)評定不(bu)(bu)合(he)格(ge)的原因主要為晶間腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)不(bu)(bu)合(he)格(ge)，并(bing)對造(zao)成(cheng)(cheng)晶間腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)不(bu)(bu)合(he)格(ge)的原因進(jin)行(xing)了(le)分析，并(bing)提(ti)(ti)出(chu)了(le)避免(mian)該種(zhong)問題出(chu)現的相關措施(shi)，從(cong)而為核級奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在核電站中的廣泛(fan)應用提(ti)(ti)供一(yi)定的理(li)論(lun)基(ji)礎。
一、焊(han)接接頭(tou)的制備與試驗方法
1. 焊接接頭的(de)制備
母材為(wei)(wei)Z2CN18.10，規格為(wei)(wei)Φ21.3mm×3.37mm，填充焊(han)(han)絲為(wei)(wei)ER316L，規格為(wei)(wei)Φ2.0，焊(han)(han)接工藝為(wei)(wei)惰性氣(qi)體保護鎢極電弧焊(han)(han)（TIG）。對焊(han)(han)接接頭進行(xing)無損檢(jian)測(ce)(ce)，包括目視檢(jian)測(ce)(ce)、滲透(tou)檢(jian)測(ce)(ce)和射線檢(jian)測(ce)(ce)，結(jie)果(guo)表明(ming)焊(han)(han)接接頭的(de)表面缺陷(xian)及內部缺陷(xian)在采(cai)購規定的(de)要求范圍之內。
2. 試驗(yan)(yan)方法(fa)及試驗(yan)(yan)結果
為了檢驗焊接接頭(tou)是否滿足要求，從焊接接頭(tou)上分別取樣進行(xing)化學成(cheng)分分析、橫(heng)向拉伸(shen)、彎曲、微觀組織、晶(jing)間腐蝕等(deng)試驗項目，具體要求如下。
a. 化學(xue)成分(fen)
按照(zhao)GB/T 20066-2001的(de)(de)(de)規定(ding)從焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭上截取(qu)試(shi)樣，試(shi)驗方法按照(zhao)GB/T 11170-2008的(de)(de)(de)要求在M5000直讀光(guang)譜儀進行。化學成分分析結果如表所(suo)示，從表中(zhong)可以看(kan)出測量(liang)(liang)值符(fu)合規范要求，同(tong)時雜(za)質元(yuan)素銅、硼、氮、磷、硫等含(han)(han)量(liang)(liang)較低，這可以保證焊(han)接(jie)(jie)質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)可靠性；另外其(qi)中(zhong)還含(han)(han)有微量(liang)(liang)的(de)(de)(de)穩定(ding)化元(yuan)素鈮(ni)，元(yuan)素鈮(ni)的(de)(de)(de)存在是為(wei)了(le)形成碳(tan)化物，從而(er)(er)降低基體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)碳(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)，從而(er)(er)對于提(ti)高材料的(de)(de)(de)抗晶間(jian)腐(fu)蝕能力有益；另外根據Delong圖(tu)計算(suan)得到δ鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)含(han)(han)量(liang)(liang)約為(wei)6％，符(fu)合規范要求的(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)含(han)(han)量(liang)(liang)在5～15％的(de)(de)(de)要求。焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭中(zhong)一定(ding)量(liang)(liang)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)存在，是為(wei)了(le)提(ti)高焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在凝固(gu)(gu)過程中(zhong)的(de)(de)(de)強(qiang)度，從而(er)(er)避免凝固(gu)(gu)收縮形成的(de)(de)(de)張力將(jiang)焊(han)縫撕裂。
b. 橫(heng)向拉伸
按(an)照GB/T 2651-2008的(de)(de)規(gui)定(ding)截取(qu)管(guan)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)板狀試(shi)樣(yang)，其(qi)中試(shi)樣(yang)平行長度(du)部分的(de)(de)寬度(du)為6mm，試(shi)驗設備均(jun)為WAW-300液壓萬能試(shi)驗機。拉(la)伸試(shi)驗結果(guo)表明焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)抗拉(la)強度(du)Rm為575MPa，滿足(zu)規(gui)范要求的(de)(de)不(bu)低于490MPa的(de)(de)要求，同時斷(duan)裂位置(zhi)在焊(han)縫以外區域，這(zhe)說明焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)強度(du)優于母材強度(du)。
c. 彎曲
根據GB/T 2653-2008的(de)規(gui)定，截(jie)取橫(heng)向彎曲試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，其中試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)厚(hou)度(du)為鋼管厚(hou)度(du)（3.37mm），試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)寬度(du)為8mm，試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)長(chang)度(du)為100mm，且焊縫處(chu)于試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)中間位置(zhi)，試(shi)(shi)(shi)驗(yan)設備為WAW-300液壓萬能試(shi)(shi)(shi)驗(yan)機。截(jie)取4個橫(heng)向彎曲試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，其中2個進行面彎試(shi)(shi)(shi)驗(yan)，2個進行背彎試(shi)(shi)(shi)驗(yan)，彎曲過程(cheng)所采用的(de)圓形壓頭(tou)直徑為15mm，彎曲角(jiao)度(du)為180°，試(shi)(shi)(shi)驗(yan)結果均未發現有(you)裂紋或其他缺(que)陷產生。
d. 微觀組織
從焊接接頭上截(jie)取(qu)長度(du)為30mm的(de)管段，沿縱截(jie)面監(jian)測焊縫和(he)焊縫附近區域的(de)微(wei)觀(guan)組織，侵蝕(shi)(shi)劑(ji)為300mL HCl＋500gFeCl 3＋700mlH2O，侵蝕(shi)(shi)時間(jian)2秒，然后在CMM-40E金相(xiang)顯微(wei)鏡上觀(guan)察(cha)不同區域的(de)微(wei)觀(guan)組織。
焊縫處(chu)的(de)(de)(de)微(wei)觀(guan)組(zu)織如圖所示，可(ke)(ke)以看出存在明顯(xian)的(de)(de)(de)兩種(zhong)組(zu)織，根據表中(zhong)的(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)分(fen)析及Delong圖計算結果可(ke)(ke)知，該組(zu)織主要為(wei)(wei)奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)基(ji)體(ti)和沿奧(ao)氏體(ti)基(ji)體(ti)分(fen)布的(de)(de)(de)枝狀(zhuang)鐵素(su)體(ti)，由(you)于該鐵素(su)體(ti)為(wei)(wei)直接從液相中(zhong)析出，可(ke)(ke)以判斷出為(wei)(wei)δ鐵素(su)體(ti)，據此可(ke)(ke)以判斷得出焊縫處(chu)的(de)(de)(de)組(zu)織為(wei)(wei)鑄(zhu)態(tai)的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)＋δ鐵素(su)體(ti)。
焊縫附近熱影響區(qu)的(de)(de)組(zu)(zu)織如圖所示，可以(yi)看出該區(qu)域的(de)(de)組(zu)(zu)織結構(gou)和焊縫的(de)(de)鑄態組(zu)(zu)織明(ming)顯不同(tong)，出現了(le)(le)經加工和熱處理后由于材料(liao)發(fa)生再結晶(jing)而存在的(de)(de)明(ming)顯晶(jing)界，同(tong)時晶(jing)內出現了(le)(le)異與基(ji)體的(de)(de)其他組(zu)(zu)織，且(qie)存在一定(ding)數(shu)量的(de)(de)孿晶(jing)。
另(ling)外，母材區(qu)域(yu)的微觀(guan)組織(zhi)如圖(tu)所(suo)(suo)示，根據(ju)張文華的研究，鉻－鎳型奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼在(zai)1100～1300℃固溶(rong)(rong)處理過程后，其δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)含量隨著固溶(rong)(rong)溫度(du)的升(sheng)高而增加(jia)，根據(ju)F-2A型鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)儀(yi)測(ce)母材的微觀(guan)組織(zhi)中(zhong)除了奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)外，還包(bao)括7.3％的鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)，據(ju)此推測(ce)此鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)應為(wei)δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)；除δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)，還可(ke)以觀(guan)測(ce)得知在(zai)部(bu)分晶界存(cun)在(zai)碳化物析(xi)出(chu)；同時對(dui)δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)析(xi)出(chu)區(qu)域(yu)放大倍(bei)數進(jin)一步進(jin)行觀(guan)察，如圖(tu)所(suo)(suo)示，可(ke)以看(kan)出(chu)在(zai)條形δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)周圍存(cun)在(zai)其它(ta)塊狀析(xi)出(chu)相，利用平衡相圖(tu)計(ji)算結果(guo)及相關(guan)研究，可(ke)分析(xi)得知該析(xi)出(chu)相為(wei)σ相。
e. 晶間(jian)腐蝕
晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)驗(yan)按照(zhao)GB／T4334.5-2000的(de)規(gui)定進(jin)行(xing)(xing)(xing)，試(shi)(shi)樣(yang)(yang)長度為(wei)(wei)100mm，寬為(wei)(wei)20mm的(de)厚度為(wei)(wei)管(guan)材(cai)壁厚的(de)條形試(shi)(shi)樣(yang)(yang)；晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)前應對試(shi)(shi)樣(yang)(yang)進(jin)行(xing)(xing)(xing)敏化(hua)，敏化(hua)溫(wen)度為(wei)(wei)650℃，敏化(hua)保(bao)溫(wen)時間(jian)為(wei)(wei)2小(xiao)時，保(bao)溫(wen)后(hou)在空氣中冷卻；晶(jing)(jing)界腐(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)腐(fu)蝕(shi)介質是按照(zhao)該(gai)標準要求配置的(de)硫酸－硫酸銅溶(rong)液；試(shi)(shi)驗(yan)完成(cheng)后(hou)，取出(chu)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)，洗凈(jing)、干燥、并進(jin)行(xing)(xing)(xing)聲響試(shi)(shi)驗(yan)和彎(wan)曲試(shi)(shi)驗(yan)，彎(wan)曲角(jiao)度為(wei)(wei)180°。試(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)發現，在靠近(jin)焊縫(feng)熱影響區的(de)母(mu)材(cai)區域存(cun)在裂(lie)紋(wen)，而(er)焊縫(feng)區域無裂(lie)紋(wen)，這表明母(mu)材(cai)的(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)結(jie)果(guo)不合(he)格。
f. 母材性能
根據(ju)母(mu)(mu)材(cai)的(de)質量(liang)證(zheng)明文(wen)件，可知母(mu)(mu)材(cai)的(de)化(hua)學成分，具體如(ru)表所示。根據(ju)表的(de)結果可以(yi)看出，錳含量(liang)接(jie)近上限，鎳含量(liang)接(jie)近下限，且根據(ju)Delong圖計(ji)算得到(dao)母(mu)(mu)材(cai)中的(de)δ鐵(tie)素(su)體含量(liang)約(yue)為(wei)(wei)8％。同時，母(mu)(mu)材(cai)的(de)拉伸(shen)性能結果表明其室(shi)溫(wen)抗拉強(qiang)度(du)為(wei)(wei)575MPa，滿(man)足采購(gou)技(ji)術規(gui)格(ge)書中不(bu)低于(yu)490MPa的(de)要求；屈服強(qiang)度(du)為(wei)(wei)260MPa，滿(man)足采購(gou)技(ji)術規(gui)格(ge)書中不(bu)低于(yu)175MPa的(de)要求。
二、分析(xi)討論
根據(ju)對(dui)焊接接頭(tou)的(de)(de)化(hua)學成分、力學性(xing)能、彎曲(qu)、微觀組織(zhi)、晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕試驗(yan)的(de)(de)結果，可以(yi)看出(chu)該焊接接頭(tou)是不(bu)(bu)符(fu)合要求的(de)(de)，主要原(yuan)因是由于母材區域(yu)在(zai)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕試驗(yan)過程(cheng)中的(de)(de)彎曲(qu)檢測中出(chu)現開(kai)裂造成的(de)(de)。對(dui)于奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)而言，晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕開(kai)裂的(de)(de)主要原(yuan)因是因為不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)熱處理過程(cheng)中發(fa)生(sheng)了“敏化(hua)”，即沿晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)析出(chu)M23C6碳化(hua)物（其中的(de)(de)M主要指鉻(ge)和鐵），導(dao)致(zhi)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)附近貧(pin)鉻(ge)，同時遠離晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)基(ji)體中的(de)(de)鉻(ge)在(zai)短時間無法擴散到晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)，使(shi)得晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)附近的(de)(de)鉻(ge)含量低(di)于材料發(fa)生(sheng)腐(fu)(fu)蝕所要求的(de)(de)最低(di)值，從而導(dao)致(zhi)在(zai)腐(fu)(fu)蝕溶液中晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)位(wei)置優先被侵蝕，最后(hou)導(dao)致(zhi)材料失效。
研究表明，在(zai)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)一(yi)定含(han)量(liang)的(de)(de)(de)δ鐵體(ti)(ti)(ti)有助于提高合(he)金(jin)的(de)(de)(de)抗晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕(shi)性能，這(zhe)主(zhu)要是由于δ鐵素體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)界(jie)(jie)面的(de)(de)(de)界(jie)(jie)面能比奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)的(de)(de)(de)界(jie)(jie)面能低(di)(di)(di)，使(shi)得M23C6碳化(hua)物優(you)先在(zai)δ鐵素體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)界(jie)(jie)面上析出(chu)；同(tong)時(shi)該(gai)相(xiang)界(jie)(jie)面的(de)(de)(de)存在(zai)相(xiang)當(dang)于增加了碳化(hua)物的(de)(de)(de)析出(chu)區(qu)(qu)域(yu)面積，使(shi)得單位面積上的(de)(de)(de)碳化(hua)物濃(nong)度降低(di)(di)(di)，從而使(shi)得材(cai)(cai)(cai)料(liao)發生“敏(min)化(hua)”晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)附近區(qu)(qu)域(yu)鉻含(han)量(liang)也不(bu)至于過低(di)(di)(di)，從而減少材(cai)(cai)(cai)料(liao)形(xing)成晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕(shi)敏(min)感性。另(ling)外，如果(guo)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)錳過高，鎳(nie)含(han)量(liang)較低(di)(di)(di)時(shi)則容(rong)易形(xing)成σ相(xiang)。σ相(xiang)是一(yi)種含(han)有較高鉻含(han)量(liang)的(de)(de)(de)Cr-Fe金(jin)屬(shu)間(jian)化(hua)合(he)物，當(dang)其(qi)沿(yan)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)析出(chu)時(shi)，同(tong)時(shi)將使(shi)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)周圍形(xing)成貧鉻區(qu)(qu)，從而使(shi)得材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕(shi)更敏(min)感。
根(gen)據對焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)和母材(cai)的(de)(de)微觀組織(zhi)分析，可以得(de)知(zhi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)最終(zhong)(zhong)組織(zhi)為(wei)(wei)奧(ao)氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)＋δ鐵素體(ti)(ti)，且(qie)焊(han)(han)縫(feng)為(wei)(wei)鑄(zhu)態組織(zhi)，因此根(gen)據最終(zhong)(zhong)金(jin)相(xiang)檢查的(de)(de)分析結(jie)果(guo)可以得(de)知(zhi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)在焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)完成后沒有發(fa)生(sheng)明(ming)顯(xian)的(de)(de)敏化(hua)(hua)；母材(cai)的(de)(de)微觀組織(zhi)為(wei)(wei)奧(ao)氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)＋δ鐵素體(ti)(ti)＋σ相(xiang)，同時(shi)(shi)在某(mou)些晶(jing)(jing)界(jie)部(bu)分發(fa)現有碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)(de)析出；由于(yu)富鉻的(de)(de)σ相(xiang)在靠近δ鐵素體(ti)(ti)區域析出，這(zhe)(zhe)將(jiang)使(shi)得(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)中的(de)(de)鉻含量(liang)降低(di)，另外某(mou)些晶(jing)(jing)界(jie)存在碳(tan)化(hua)(hua)物析出，這(zhe)(zhe)就使(shi)得(de)晶(jing)(jing)界(jie)附近的(de)(de)貧鉻更為(wei)(wei)嚴(yan)重。根(gen)據化(hua)(hua)學成分結(jie)果(guo)可知(zhi)焊(han)(han)縫(feng)區域的(de)(de)δ鐵素體(ti)(ti)含量(liang)要(yao)高于(yu)母材(cai)，同時(shi)(shi)焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)鑄(zhu)態組織(zhi)由于(yu)無明(ming)顯(xian)晶(jing)(jing)界(jie)也無明(ming)顯(xian)的(de)(de)敏化(hua)(hua)現象(xiang)，導(dao)(dao)致(zhi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)在敏化(hua)(hua)時(shi)(shi)未發(fa)生(sheng)開裂；而(er)母材(cai)由于(yu)即在基體(ti)(ti)中存在σ相(xiang)析出，導(dao)(dao)致(zhi)基體(ti)(ti)中的(de)(de)鉻含量(liang)降低(di)，同時(shi)(shi)某(mou)些晶(jing)(jing)界(jie)存在碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)(de)析出，導(dao)(dao)致(zhi)晶(jing)(jing)界(jie)區域的(de)(de)貧鉻更為(wei)(wei)嚴(yan)重，最終(zhong)(zhong)使(shi)得(de)母材(cai)在相(xiang)同的(de)(de)腐蝕環境(jing)中發(fa)生(sheng)晶(jing)(jing)間腐蝕開裂。
對于(yu)(yu)18/8型奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼，一(yi)般在(zai)交(jiao)貨(huo)前均要求進行(xing)最終(zhong)固(gu)溶熱(re)處理(li)，固(gu)溶熱(re)處理(li)溫(wen)度(du)為1050～1150℃，保溫(wen)時間約為10min，該(gai)熱(re)處理(li)將(jiang)會保證該(gai)類型奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼為奧(ao)氏(shi)體＋δ鐵素(su)(su)(su)體組織(zhi)，只(zhi)不(bu)過由(you)于(yu)(yu)δ鐵素(su)(su)(su)體的(de)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)很少(shao)，不(bu)易被覺察到因此(ci)一(yi)般被認為是單一(yi)的(de)奧(ao)氏(shi)體基體組織(zhi)。另(ling)外，當18/8型奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼具(ju)有較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)錳(meng)和氮(dan)時，在(zai)500℃～900℃長時間加熱(re)，則σ相(xiang)形(xing)成(cheng)傾向就會比較(jiao)(jiao)強(qiang)烈(lie)。對于(yu)(yu)本文中(zhong)出(chu)現的(de)該(gai)種(zhong)焊接(jie)接(jie)頭，由(you)于(yu)(yu)在(zai)晶(jing)界試驗中(zhong)需要對試樣進行(xing)敏化(hua)(hua)，而(er)敏化(hua)(hua)過程溫(wen)度(du)正(zheng)處于(yu)(yu)σ相(xiang)的(de)析出(chu)溫(wen)度(du)范圍，同時在(zai)母材中(zhong)錳(meng)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)處于(yu)(yu)上(shang)限(xian)、鎳(nie)(nie)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)處于(yu)(yu)下限(xian)，從而(er)對于(yu)(yu)σ相(xiang)的(de)形(xing)成(cheng)較(jiao)(jiao)為有利(li)。而(er)對于(yu)(yu)焊接(jie)接(jie)頭，由(you)于(yu)(yu)熔(rong)覆金屬(shu)的(de)錳(meng)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)為1.60％，鎳(nie)(nie)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)為12.09％，相(xiang)對于(yu)(yu)母材中(zhong)的(de)錳(meng)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)為1.904％，鎳(nie)(nie)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)為9.348％具(ju)有較(jiao)(jiao)低的(de)錳(meng)和較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)鎳(nie)(nie)，且δ鐵素(su)(su)(su)體也更少(shao)，從而(er)導致了在(zai)相(xiang)同的(de)敏化(hua)(hua)條(tiao)件下焊縫區域沒有σ相(xiang)產生。另(ling)外，由(you)于(yu)(yu)鉻(ge)是鐵素(su)(su)(su)體形(xing)成(cheng)元素(su)(su)(su)，鎳(nie)(nie)是奧(ao)氏(shi)體形(xing)成(cheng)元素(su)(su)(su)，因此(ci)δ鐵素(su)(su)(su)體中(zhong)的(de)鉻(ge)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)要明顯(xian)高(gao)(gao)于(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)體中(zhong)的(de)鉻(ge)，則δ鐵素(su)(su)(su)體中(zhong)將(jiang)更容易析出(chu)富(fu)鉻(ge)的(de)σ相(xiang)，這(zhe)也與圖中(zhong)的(de)金相(xiang)檢查(cha)結果相(xiang)吻合。
綜上分(fen)析可知，由(you)于母(mu)材中(zhong)(zhong)的錳含(han)量較高、鎳含(han)量較低，導致其在(zai)晶間腐(fu)蝕試驗的敏化(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong)形成了奧(ao)氏(shi)體(ti)＋δ鐵(tie)素體(ti)＋σ相的微(wei)觀組織，且同時(shi)沿晶界(jie)存(cun)在(zai)碳化(hua)物析出，這(zhe)導致了晶間腐(fu)蝕試驗不合(he)格；而焊接接頭中(zhong)(zhong)由(you)于僅存(cun)在(zai)δ鐵(tie)素體(ti)，無(wu)σ相和(he)碳化(hua)物析出，而單一(yi)的δ鐵(tie)素體(ti)對于奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼抗(kang)晶間腐(fu)蝕是有(you)(you)益的，從而其在(zai)晶間腐(fu)蝕試驗過(guo)程中(zhong)(zhong)未發現有(you)(you)裂(lie)紋(wen)。
三、結論及建議(yi)
1. 導(dao)致(zhi)焊接接頭晶間腐蝕試驗(yan)不(bu)合(he)格(ge)的主(zhu)要部位在母(mu)(mu)材區域，而(er)(er)導(dao)致(zhi)母(mu)(mu)材晶間腐蝕試驗(yan)不(bu)合(he)格(ge)的原因是由于不(bu)合(he)理的元素(su)成分（過高的錳含量和過低的鎳含量）導(dao)致(zhi)在敏化后母(mu)(mu)材的微觀組(zu)織(zhi)為奧氏(shi)體＋δ鐵素(su)體＋σ相，從而(er)(er)導(dao)致(zhi)母(mu)(mu)材的抗晶間腐蝕性能降低；
2. 建(jian)議(yi)在奧氏體(ti)不銹鋼制造(zao)過程中鎳(nie)含量應取中間(jian)值范圍(wei)，錳含量取較低值。
