浙江至德鋼業有限公司在對核級奧氏體不銹鋼管(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(xing)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)因其具有較(jiao)高的(de)強度、塑形(xing)和良好的(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性能在核電站中(zhong)廣泛應(ying)用(yong)(yong)，其中(zhong)包(bao)括某些設備的(de)重要部件以及需(xu)承擔耐高溫(wen)、耐腐(fu)(fu)蝕(shi)等而惡劣環境(jing)的(de)重要系統管道(dao)。重要部件及管道(dao)用(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在使用(yong)(yong)過程中(zhong)需(xu)要復(fu)驗(yan)，同時在焊接過程中(zhong)還需(xu)要對焊接接頭進行焊接工藝評定(ding)，其中(zhong)就包(bao)括進行晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗(yan)。由于晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)對于奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)應(ying)用(yong)(yong)影響很大，且其發生過程不易覺察，所以奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)現象受到了廣泛關注。
至德鋼業針對(dui)(dui)某一核級(ji)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼管(guan)在(zai)焊(han)接實施前(qian)焊(han)接工(gong)藝(yi)(yi)評(ping)定不合格(ge)(ge)問題，進行了包(bao)括化學成分(fen)、力學性能(neng)、工(gong)藝(yi)(yi)性能(neng)、微觀組織、耐腐(fu)(fu)蝕性能(neng)等方面的(de)試(shi)驗(yan)，分(fen)析了造(zao)(zao)成工(gong)藝(yi)(yi)評(ping)定不合格(ge)(ge)的(de)原因(yin)主要為晶間腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗(yan)不合格(ge)(ge)，并對(dui)(dui)造(zao)(zao)成晶間腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗(yan)不合格(ge)(ge)的(de)原因(yin)進行了分(fen)析，并提(ti)出了避免該種問題出現的(de)相關(guan)措(cuo)施，從而為核級(ji)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼在(zai)核電站(zhan)中(zhong)的(de)廣泛(fan)應用(yong)提(ti)供一定的(de)理論基礎。
一(yi)、焊接(jie)接(jie)頭的制(zhi)備與試驗方法(fa)
1. 焊接接頭(tou)的制備(bei)
母材為Z2CN18.10，規(gui)格(ge)為Φ21.3mm×3.37mm，填充焊(han)絲為ER316L，規(gui)格(ge)為Φ2.0，焊(han)接(jie)工藝為惰性(xing)氣體保護鎢極電弧焊(han)（TIG）。對(dui)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)進行無損檢(jian)(jian)測(ce)，包括目視檢(jian)(jian)測(ce)、滲透檢(jian)(jian)測(ce)和射線檢(jian)(jian)測(ce)，結果表明(ming)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)表面缺陷及內(nei)部缺陷在(zai)采購(gou)規(gui)定的(de)要求范圍之內(nei)。
2. 試(shi)(shi)驗(yan)方法(fa)及試(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)
為了(le)檢驗焊接接頭(tou)是否(fou)滿足(zu)要(yao)求，從焊接接頭(tou)上分(fen)(fen)別取樣進行化學成分(fen)(fen)分(fen)(fen)析、橫向拉伸、彎曲(qu)、微觀組織、晶間腐(fu)蝕等試驗項目，具體要(yao)求如下。
a. 化學成(cheng)分(fen)
按照(zhao)GB/T 20066-2001的(de)(de)規定從(cong)(cong)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)上截取(qu)試樣，試驗方法(fa)按照(zhao)GB/T 11170-2008的(de)(de)要求(qiu)在(zai)M5000直讀光譜儀(yi)進(jin)行。化學成分分析結果(guo)如表(biao)所示(shi)，從(cong)(cong)表(biao)中(zhong)(zhong)可(ke)以看出測(ce)量(liang)(liang)(liang)值符合規范(fan)要求(qiu)，同時(shi)雜質(zhi)(zhi)元(yuan)素(su)銅、硼、氮、磷、硫等含量(liang)(liang)(liang)較低，這可(ke)以保(bao)證焊接(jie)(jie)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)可(ke)靠性；另(ling)外其中(zhong)(zhong)還含有(you)微(wei)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)穩(wen)定化元(yuan)素(su)鈮，元(yuan)素(su)鈮的(de)(de)存(cun)在(zai)是(shi)為了形(xing)成碳(tan)化物，從(cong)(cong)而(er)(er)降低基體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)碳(tan)含量(liang)(liang)(liang)，從(cong)(cong)而(er)(er)對(dui)于提高材料的(de)(de)抗晶間腐蝕能力有(you)益；另(ling)外根(gen)據Delong圖計算得(de)到δ鐵素(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)(liang)約(yue)為6％，符合規范(fan)要求(qiu)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)(liang)在(zai)5～15％的(de)(de)要求(qiu)。焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)中(zhong)(zhong)一(yi)定量(liang)(liang)(liang)鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)存(cun)在(zai)，是(shi)為了提高焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)在(zai)凝(ning)固過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)強(qiang)度(du)，從(cong)(cong)而(er)(er)避(bi)免(mian)凝(ning)固收縮形(xing)成的(de)(de)張力將焊縫撕裂。
b. 橫向拉(la)伸
按照(zhao)GB/T 2651-2008的規(gui)定(ding)截取管接頭(tou)板狀試(shi)樣(yang)(yang)，其中(zhong)試(shi)樣(yang)(yang)平行長度(du)(du)部分的寬度(du)(du)為6mm，試(shi)驗(yan)(yan)設備均為WAW-300液壓萬能試(shi)驗(yan)(yan)機。拉伸試(shi)驗(yan)(yan)結果表明焊接接頭(tou)的抗拉強度(du)(du)Rm為575MPa，滿足規(gui)范(fan)要求的不(bu)低于490MPa的要求，同時斷裂(lie)位置在(zai)焊縫(feng)以外區(qu)域，這說明焊接接頭(tou)強度(du)(du)優于母(mu)材(cai)強度(du)(du)。
c. 彎曲
根據GB/T 2653-2008的規定，截取橫向(xiang)彎(wan)曲試(shi)(shi)(shi)(shi)樣，其(qi)中試(shi)(shi)(shi)(shi)樣厚(hou)度(du)(du)為(wei)(wei)鋼(gang)管厚(hou)度(du)(du)（3.37mm），試(shi)(shi)(shi)(shi)樣的寬(kuan)度(du)(du)為(wei)(wei)8mm，試(shi)(shi)(shi)(shi)樣的長度(du)(du)為(wei)(wei)100mm，且焊縫處于試(shi)(shi)(shi)(shi)樣的中間位置，試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)設備為(wei)(wei)WAW-300液壓萬能試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)機。截取4個橫向(xiang)彎(wan)曲試(shi)(shi)(shi)(shi)樣，其(qi)中2個進(jin)行(xing)面(mian)彎(wan)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)，2個進(jin)行(xing)背(bei)彎(wan)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)，彎(wan)曲過程所采(cai)用的圓形壓頭(tou)直徑為(wei)(wei)15mm，彎(wan)曲角(jiao)度(du)(du)為(wei)(wei)180°，試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果均未發現(xian)有(you)裂(lie)紋或(huo)其(qi)他缺陷產生。
d. 微(wei)觀組織
從(cong)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭上截取長(chang)度為(wei)30mm的管段，沿縱截面(mian)監測焊縫和焊縫附近區域的微(wei)觀組織，侵(qin)蝕(shi)劑為(wei)300mL HCl＋500gFeCl 3＋700mlH2O，侵(qin)蝕(shi)時間2秒，然后在(zai)CMM-40E金相(xiang)顯微(wei)鏡上觀察不同區域的微(wei)觀組織。
焊縫(feng)處的(de)微觀組(zu)織如(ru)圖(tu)所示，可(ke)以看出存在明顯的(de)兩種(zhong)組(zu)織，根據表中的(de)化學成分分析及(ji)Delong圖(tu)計算結(jie)果可(ke)知，該組(zu)織主(zhu)要為奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)基體(ti)和沿(yan)奧(ao)氏(shi)體(ti)基體(ti)分布的(de)枝(zhi)狀(zhuang)鐵(tie)素體(ti)，由于該鐵(tie)素體(ti)為直(zhi)接從液相中析出，可(ke)以判斷(duan)出為δ鐵(tie)素體(ti)，據此可(ke)以判斷(duan)得出焊縫(feng)處的(de)組(zu)織為鑄態的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)＋δ鐵(tie)素體(ti)。
焊縫附近熱(re)影響區的(de)組織如(ru)圖所示，可(ke)以看出該區域(yu)的(de)組織結構(gou)和焊縫的(de)鑄態組織明(ming)顯不同(tong)，出現(xian)了(le)經加(jia)工和熱(re)處理后由于材料發(fa)生再結晶(jing)而存(cun)在的(de)明(ming)顯晶(jing)界，同(tong)時晶(jing)內出現(xian)了(le)異與(yu)基體的(de)其(qi)他組織，且存(cun)在一定數量的(de)孿(luan)晶(jing)。
另外，母材區域的(de)(de)微(wei)觀(guan)組織如(ru)圖所示，根(gen)據(ju)(ju)張(zhang)文(wen)華的(de)(de)研究，鉻－鎳(nie)型奧氏體(ti)(ti)不銹鋼在1100～1300℃固溶處理過程后，其(qi)δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含量隨著(zhu)固溶溫度的(de)(de)升高而增加，根(gen)據(ju)(ju)F-2A型鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)儀測(ce)母材的(de)(de)微(wei)觀(guan)組織中除了奧氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)外，還(huan)包括7.3％的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)，據(ju)(ju)此推測(ce)此鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)應(ying)為(wei)δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)；除δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)，還(huan)可以觀(guan)測(ce)得知在部分(fen)晶界存(cun)(cun)在碳化物析(xi)(xi)(xi)(xi)出；同時對(dui)δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)析(xi)(xi)(xi)(xi)出區域放大倍(bei)數進一(yi)步進行觀(guan)察，如(ru)圖所示，可以看出在條形(xing)δ鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)周圍(wei)存(cun)(cun)在其(qi)它塊狀析(xi)(xi)(xi)(xi)出相(xiang)，利用(yong)平衡相(xiang)圖計算結果及(ji)相(xiang)關研究，可分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)得知該析(xi)(xi)(xi)(xi)出相(xiang)為(wei)σ相(xiang)。
e. 晶(jing)間腐蝕
晶(jing)間(jian)腐蝕試(shi)驗(yan)(yan)按照GB／T4334.5-2000的規(gui)定進(jin)行(xing)，試(shi)樣(yang)長度(du)(du)為(wei)(wei)100mm，寬(kuan)為(wei)(wei)20mm的厚度(du)(du)為(wei)(wei)管材(cai)壁厚的條形(xing)試(shi)樣(yang)；晶(jing)間(jian)腐蝕前應對試(shi)樣(yang)進(jin)行(xing)敏(min)化(hua)(hua)，敏(min)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)650℃，敏(min)化(hua)(hua)保溫(wen)時間(jian)為(wei)(wei)2小時，保溫(wen)后在(zai)空氣中冷卻；晶(jing)界腐蝕試(shi)驗(yan)(yan)的腐蝕介質是(shi)按照該(gai)標準要求配置的硫酸－硫酸銅溶液；試(shi)驗(yan)(yan)完成后，取出試(shi)樣(yang)，洗(xi)凈、干(gan)燥、并進(jin)行(xing)聲響試(shi)驗(yan)(yan)和彎(wan)(wan)曲試(shi)驗(yan)(yan)，彎(wan)(wan)曲角度(du)(du)為(wei)(wei)180°。試(shi)驗(yan)(yan)結果(guo)發(fa)現，在(zai)靠近焊縫熱(re)影響區的母材(cai)區域存在(zai)裂(lie)紋，而焊縫區域無裂(lie)紋，這表明母材(cai)的晶(jing)間(jian)腐蝕結果(guo)不合格。
f. 母材性能(neng)
根(gen)據母(mu)材(cai)(cai)的質量(liang)證明文件(jian)，可(ke)知母(mu)材(cai)(cai)的化學成分，具體如表所(suo)示。根(gen)據表的結(jie)果(guo)可(ke)以看出，錳含量(liang)接近上限，鎳含量(liang)接近下限，且根(gen)據Delong圖(tu)計算得到母(mu)材(cai)(cai)中的δ鐵素體含量(liang)約為(wei)8％。同時，母(mu)材(cai)(cai)的拉伸性(xing)能結(jie)果(guo)表明其(qi)室溫(wen)抗拉強(qiang)度為(wei)575MPa，滿(man)足(zu)采(cai)購技術規(gui)格書中不低于490MPa的要求(qiu)；屈服強(qiang)度為(wei)260MPa，滿(man)足(zu)采(cai)購技術規(gui)格書中不低于175MPa的要求(qiu)。
二、分(fen)析(xi)討論
根據(ju)對焊接接頭的化學成分、力學性能、彎曲(qu)、微觀組織、晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)的結果，可以看出(chu)該焊接接頭是(shi)不符(fu)合要(yao)(yao)求的，主(zhu)要(yao)(yao)原(yuan)因是(shi)由于(yu)母材區(qu)域(yu)在晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)過程(cheng)中的彎曲(qu)檢測中出(chu)現開(kai)裂造成的。對于(yu)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)而言，晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)開(kai)裂的主(zhu)要(yao)(yao)原(yuan)因是(shi)因為不銹(xiu)鋼(gang)在熱處理過程(cheng)中發生(sheng)了(le)“敏化”，即(ji)沿晶(jing)界(jie)(jie)析出(chu)M23C6碳化物（其中的M主(zhu)要(yao)(yao)指鉻(ge)和(he)鐵），導(dao)(dao)致晶(jing)界(jie)(jie)附(fu)近貧鉻(ge)，同時遠(yuan)離晶(jing)界(jie)(jie)基體中的鉻(ge)在短時間(jian)(jian)無法擴散到晶(jing)界(jie)(jie)，使得晶(jing)界(jie)(jie)附(fu)近的鉻(ge)含量(liang)低(di)(di)于(yu)材料發生(sheng)腐(fu)蝕(shi)所要(yao)(yao)求的最(zui)低(di)(di)值，從而導(dao)(dao)致在腐(fu)蝕(shi)溶液中晶(jing)界(jie)(jie)位置優先被侵(qin)蝕(shi)，最(zui)后導(dao)(dao)致材料失效。
研究表明(ming)，在奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼中一定(ding)含(han)量的δ鐵體(ti)(ti)(ti)有助(zhu)于(yu)提高合金的抗(kang)晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕性能，這(zhe)主要是(shi)由于(yu)δ鐵素體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)界(jie)(jie)面(mian)的界(jie)(jie)面(mian)能比奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)的界(jie)(jie)面(mian)能低(di)(di)，使得M23C6碳化(hua)物(wu)優(you)先(xian)在δ鐵素體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)界(jie)(jie)面(mian)上析出；同(tong)時(shi)該相界(jie)(jie)面(mian)的存在相當于(yu)增加(jia)了(le)碳化(hua)物(wu)的析出區(qu)域(yu)面(mian)積(ji)，使得單位面(mian)積(ji)上的碳化(hua)物(wu)濃度(du)降(jiang)低(di)(di)，從而(er)使得材(cai)料(liao)發生“敏化(hua)”晶(jing)(jing)界(jie)(jie)附近區(qu)域(yu)鉻含(han)量也不至(zhi)于(yu)過低(di)(di)，從而(er)減少材(cai)料(liao)形成晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕敏感(gan)性。另外，如果奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼中錳過高，鎳含(han)量較(jiao)低(di)(di)時(shi)則容(rong)易形成σ相。σ相是(shi)一種(zhong)含(han)有較(jiao)高鉻含(han)量的Cr-Fe金屬(shu)間(jian)化(hua)合物(wu)，當其沿(yan)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)析出時(shi)，同(tong)時(shi)將使晶(jing)(jing)界(jie)(jie)周圍形成貧(pin)鉻區(qu)，從而(er)使得材(cai)料(liao)的晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕更(geng)敏感(gan)。
根據(ju)對(dui)焊(han)(han)接接頭(tou)(tou)(tou)和(he)母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)微觀組(zu)織(zhi)(zhi)分(fen)(fen)析(xi)，可以得知(zhi)焊(han)(han)接接頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)終(zhong)組(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)奧氏體(ti)基(ji)體(ti)＋δ鐵(tie)素體(ti)，且(qie)焊(han)(han)縫(feng)為(wei)鑄態組(zu)織(zhi)(zhi)，因(yin)此根據(ju)最(zui)(zui)終(zhong)金相檢查的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)結果可以得知(zhi)焊(han)(han)接接頭(tou)(tou)(tou)在(zai)(zai)焊(han)(han)接完成(cheng)后(hou)沒有發(fa)生明顯(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)敏化(hua)；母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)微觀組(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)奧氏體(ti)基(ji)體(ti)＋δ鐵(tie)素體(ti)＋σ相，同(tong)(tong)時(shi)在(zai)(zai)某些(xie)晶(jing)界(jie)(jie)部(bu)分(fen)(fen)發(fa)現有碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)(de)(de)析(xi)出；由于(yu)富鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)σ相在(zai)(zai)靠近(jin)δ鐵(tie)素體(ti)區(qu)域析(xi)出，這(zhe)將使得奧氏體(ti)基(ji)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含量降低(di)，另外某些(xie)晶(jing)界(jie)(jie)存(cun)在(zai)(zai)碳(tan)(tan)化(hua)物析(xi)出，這(zhe)就使得晶(jing)界(jie)(jie)附近(jin)的(de)(de)(de)(de)貧鉻(ge)更為(wei)嚴重。根據(ju)化(hua)學成(cheng)分(fen)(fen)結果可知(zhi)焊(han)(han)縫(feng)區(qu)域的(de)(de)(de)(de)δ鐵(tie)素體(ti)含量要(yao)高于(yu)母(mu)(mu)材(cai)(cai)，同(tong)(tong)時(shi)焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)鑄態組(zu)織(zhi)(zhi)由于(yu)無(wu)明顯(xian)(xian)晶(jing)界(jie)(jie)也無(wu)明顯(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)敏化(hua)現象，導(dao)致焊(han)(han)接接頭(tou)(tou)(tou)在(zai)(zai)敏化(hua)時(shi)未發(fa)生開(kai)裂；而母(mu)(mu)材(cai)(cai)由于(yu)即在(zai)(zai)基(ji)體(ti)中(zhong)存(cun)在(zai)(zai)σ相析(xi)出，導(dao)致基(ji)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含量降低(di)，同(tong)(tong)時(shi)某些(xie)晶(jing)界(jie)(jie)存(cun)在(zai)(zai)碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)(de)(de)析(xi)出，導(dao)致晶(jing)界(jie)(jie)區(qu)域的(de)(de)(de)(de)貧鉻(ge)更為(wei)嚴重，最(zui)(zui)終(zhong)使得母(mu)(mu)材(cai)(cai)在(zai)(zai)相同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕環境中(zhong)發(fa)生晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕開(kai)裂。
對于(yu)18/8型(xing)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼，一般在(zai)交貨前均要(yao)求(qiu)進行最(zui)終固(gu)溶熱處理，固(gu)溶熱處理溫(wen)度(du)為(wei)1050～1150℃，保溫(wen)時間約為(wei)10min，該熱處理將會保證該類型(xing)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼為(wei)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)＋δ鐵素(su)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)，只不過(guo)由(you)于(yu)δ鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)含(han)(han)量(liang)(liang)很少(shao)，不易被(bei)覺察(cha)到因此一般被(bei)認為(wei)是(shi)(shi)單(dan)一的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)。另外，當18/8型(xing)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼具有較高(gao)的(de)錳和氮時，在(zai)500℃～900℃長時間加(jia)熱，則σ相(xiang)(xiang)形成傾向就會比較強烈。對于(yu)本文中(zhong)出現(xian)的(de)該種焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭，由(you)于(yu)在(zai)晶界試(shi)(shi)驗中(zhong)需要(yao)對試(shi)(shi)樣進行敏(min)化，而敏(min)化過(guo)程溫(wen)度(du)正處于(yu)σ相(xiang)(xiang)的(de)析出溫(wen)度(du)范圍，同時在(zai)母材(cai)中(zhong)錳含(han)(han)量(liang)(liang)處于(yu)上(shang)限、鎳(nie)(nie)含(han)(han)量(liang)(liang)處于(yu)下限，從而對于(yu)σ相(xiang)(xiang)的(de)形成較為(wei)有利。而對于(yu)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭，由(you)于(yu)熔覆金屬(shu)的(de)錳含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)1.60％，鎳(nie)(nie)含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)12.09％，相(xiang)(xiang)對于(yu)母材(cai)中(zhong)的(de)錳含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)1.904％，鎳(nie)(nie)含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)9.348％具有較低(di)的(de)錳和較高(gao)的(de)鎳(nie)(nie)，且δ鐵素(su)體(ti)(ti)也更(geng)少(shao)，從而導致(zhi)了在(zai)相(xiang)(xiang)同的(de)敏(min)化條件下焊(han)(han)縫區域沒有σ相(xiang)(xiang)產生。另外，由(you)于(yu)鉻是(shi)(shi)鐵素(su)體(ti)(ti)形成元素(su)，鎳(nie)(nie)是(shi)(shi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形成元素(su)，因此δ鐵素(su)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)鉻含(han)(han)量(liang)(liang)要(yao)明顯高(gao)于(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)鉻，則δ鐵素(su)體(ti)(ti)中(zhong)將更(geng)容易析出富鉻的(de)σ相(xiang)(xiang)，這也與圖中(zhong)的(de)金相(xiang)(xiang)檢查結(jie)果相(xiang)(xiang)吻合。
綜上分析可知，由于(yu)母材中(zhong)的(de)(de)錳含量較高、鎳(nie)含量較低(di)，導致(zhi)(zhi)其在(zai)(zai)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗(yan)的(de)(de)敏化(hua)過程(cheng)中(zhong)形成(cheng)了奧氏體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)素體(ti)(ti)＋σ相的(de)(de)微(wei)觀組織(zhi)，且同時沿晶(jing)(jing)界存在(zai)(zai)碳(tan)化(hua)物析出，這導致(zhi)(zhi)了晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗(yan)不合格(ge)；而(er)焊接接頭中(zhong)由于(yu)僅存在(zai)(zai)δ鐵(tie)素體(ti)(ti)，無σ相和(he)碳(tan)化(hua)物析出，而(er)單一的(de)(de)δ鐵(tie)素體(ti)(ti)對于(yu)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)抗晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)是有(you)益(yi)的(de)(de)，從而(er)其在(zai)(zai)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗(yan)過程(cheng)中(zhong)未發現有(you)裂紋。
三、結論及建議
1. 導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)焊接(jie)接(jie)頭晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕試驗不合(he)格(ge)的(de)主要部位(wei)在母(mu)材區域，而(er)導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)母(mu)材晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕試驗不合(he)格(ge)的(de)原因(yin)是由于不合(he)理的(de)元素(su)成分（過高的(de)錳含量和(he)過低的(de)鎳含量）導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在敏化后母(mu)材的(de)微觀(guan)組織(zhi)為奧氏體(ti)(ti)＋δ鐵素(su)體(ti)(ti)＋σ相，從而(er)導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)母(mu)材的(de)抗晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕性能降低；
2. 建議(yi)在奧(ao)氏體不(bu)銹鋼制(zhi)造過程中(zhong)鎳(nie)含量應(ying)取中(zhong)間值(zhi)范圍，錳含量取較低值(zhi)。
