【正文】 集中于焊縫邊界，因此 也會(huì)沿著焊縫的邊界線產(chǎn)生縱 向開裂。因此，對(duì)于這種情況，必須在 750℃以上進(jìn)行退火。 另一方面，有害 C 量極低的 S US304L、 316L、 316J2 等通過添加Ti、 Nb 將 C 固定下來的穩(wěn)定性不銹鋼 S US 32 347 等，在焊接的狀態(tài)下不顯示晶間腐蝕敏感性。這一系列的狀況如圖 7 所示，即：熱影響區(qū)域的敏化程 度隨含 C 量的增加，晶間腐蝕敏感性明顯地增加；隨著焊接時(shí)冷卻速度的放慢，敏感性成比例地增加。在進(jìn)行去除焊接后應(yīng)力的低溫退火時(shí)，熔敷金屬與焊接狀態(tài)相比進(jìn)一步脆化，這一點(diǎn)需要引起注意。 另一方面，熔敷金屬由于凝固組織含有少量的鐵素體，因此在低溫下也會(huì)有一點(diǎn)脆化。但是在接手拉伸試驗(yàn)下，表現(xiàn)出延伸低的結(jié)果，這正如表 2 所示，是因?yàn)槿鄯蠼饘倥c母材相比延伸相當(dāng)?shù)偷脑颉Ｔ诟?Si 的情況下，增加 C 就難引起焊接開裂，因此像耐熱鋼等含 C 量高的鋼種（例如 SUS 310S）比較適當(dāng)。在奧氏體鋼中容易引起這樣高溫開裂的原因是由于其凝固溫度范圍很寬。高溫開裂在焊縫處最容易產(chǎn)生，有焊口開裂、穿過焊縫中央的縱向開裂、橫向開裂等， S US 310S 鋼種最容易發(fā)生。 24 奧氏體系不銹鋼的焊接 300 系鋼屬于此系鋼種。此溫度是隨鋼種、冷卻速度、 （從各加熱溫度被冷卻 加熱時(shí)間等 改變。比如說即使使用冷卻很快的 點(diǎn)焊、電阻焊等 也容易發(fā)生敏化。 這種趨向是含 Cr 量越多，脆化越 顯著。由于本系鋼種的焊接部位在焊接的狀態(tài)下，會(huì)出現(xiàn)像上述一樣容易開裂的條件，因此在使用時(shí)，有必要調(diào)查作業(yè)環(huán)境的腐蝕性是處于哪種程度，尤其是在含有硫化氫的弱酸性 環(huán)境下容易引起開裂，在這種情況下，研究探討是進(jìn)行去應(yīng)力退火（例如 600℃ — 750℃）還是改用其它鋼材（例如：奧氏體不銹鋼）是很有必要的。 作為防止這樣的焊接低溫開裂的 對(duì)策，希望采取以下方法： （ a）為了從焊接部位分離出擴(kuò)散性氫， 進(jìn)行充分預(yù)熱（例如 300℃以上）。 22 馬氏體系不銹鋼的焊接 本系鋼種包括 SUS 40 4 420J 43 440 等。 3）使用混入 H2 的保護(hù)氣在焊縫處容易引起氣孔和低溫開裂。 B：在有些場(chǎng)合，焊接性或焊縫質(zhì)量較差，但也被廣泛應(yīng)用。 10 11 焊接性 21 不銹鋼的焊接方法 不銹鋼與普通鋼一樣可以用各種各樣的焊接方法來焊接，但焊接方法根據(jù)鋼種會(huì)引起焊接開裂、焊接不良等。在園林地區(qū)基本上能長(zhǎng)期保持美麗的外觀，但在嚴(yán)酷 9 的工業(yè)地帶、臨海地區(qū)發(fā)銹程度會(huì)加快。 在高溫腐蝕性環(huán)境下使用的泵或者在受反復(fù)沖擊的部分，容易發(fā)生腐蝕疲勞，防止其發(fā)生有許多的困難。 不同種金屬的接觸腐蝕，跟變?yōu)殛帢O的金屬面積相比，變?yōu)殛枠O的金屬面積越小腐蝕越激烈。 （ c）采用通電防蝕 用陰極防蝕法，保持比間隙腐蝕電位低的電位。另外，如果含有氯離子，通過這一氧濃度電池，間 7 隙內(nèi)氯離子的增加和腐蝕生成物加水分解后氫離子的增加，會(huì)加快間隙腐蝕的速度。 防止晶間腐蝕的方法 （ a）在鐵素體和奧氏體系不銹鋼中添加比 Cr 對(duì) C 有更大新和力的 Ti、 Nb 等元素， 將有害的 C 通過 Tic、 N bc 方式固定，使 其即使處于敏化溫度也不會(huì)形成晶間腐蝕 原因的鉻碳化物，來防止晶間腐蝕。此圖說明了最短時(shí)間內(nèi)的敏化溫度在 650~ 750℃范圍內(nèi)，而且含碳量越少越難敏化。本系鋼 種根據(jù) Cr量，對(duì)晶間腐蝕的靈敏 性幾乎不變，含碳量的影響與奧 氏體系不銹鋼稍微有些不同，即 圖 7Cl濃度對(duì) SUS 3 1 6 孔食電位的影響 使含碳量極低，比如含 %的 碳也會(huì)引起晶間腐蝕。鋼種中含 Mo 量越多效果越好。氯離子濃度和孔蝕敏感性用孔蝕電位來表示的話就如同圖 7 所示，到一定濃度以上，具有對(duì)數(shù)直線關(guān)系、耐孔蝕性變差。 不銹鋼的孔蝕通常在含有像 F e3+、 C n2+、 Hg2+那樣的氧化劑金屬離子的氯化物環(huán)境下容易產(chǎn)生，而在脫氣后的堿金屬氯化物溶液中、非氧化性金屬氯化物溶液中， PH 值低的環(huán)境下難發(fā)生。 圖 2 奧氏體系不銹鋼在沸騰 4 2%的 Mg Cl 溶液中的應(yīng)力、破斷時(shí)間曲線 圖 3 奧氏體系不銹鋼在沸騰 4 2%的 Mg Cl 溶液中的溫度和開裂的關(guān)系 （（ a）到開裂的時(shí)間，（ b）到開裂發(fā)生為止的潛伏期和到開裂傳播為止 的時(shí)間， 3 7k g/ mm 2） (4 80 00 p si) 防止應(yīng)力腐蝕開裂的方法 （ a）防止腐蝕 通電防蝕、添加防腐劑、表面噴涂、控制 PH 值、除去氧化劑等都是有效的方法。 圖 1 N a Cl 濃度和溶解氧對(duì) S US 3 04 應(yīng)力腐蝕開裂的影響 （溫度 :260℃ 負(fù)荷應(yīng)力 :2 1 00 0 psi） 作為涉及應(yīng)力腐蝕開裂的影響因素，除應(yīng)力（荷重）、氯化物濃度以外，溫度、加工程度也會(huì)帶來很大的影響。 奧氏體 系不銹鋼在包括氯化物水溶液的高溫環(huán)境下 ,容易開裂 。 2 （ 2）應(yīng)力腐蝕開裂 應(yīng) 力腐蝕開裂僅在材料上施加拉伸應(yīng)力時(shí)發(fā)生，通過應(yīng)力和腐蝕的相互作用面產(chǎn)生。 11 不銹鋼的腐蝕形態(tài) （ 1）表面腐蝕 是作為判定不銹鋼的一般耐蝕性的基準(zhǔn)。特別在出現(xiàn)由于受焊接等的熱影響問題時(shí)，在氧化性環(huán)境下，希望使用 S US304L、 32 347 等低碳鋼、穩(wěn)定性鋼種；而在還原性環(huán)境下，即希望使用 S US 316L、 317L、 316J1L 等鋼種。鐵素體系不銹鋼在氯化物環(huán)境下，由于比奧氏體系不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開裂靈敏性差，所以當(dāng)作石油精制裝 置用材被廣泛使用，相反，有易產(chǎn)生孔蝕、間隙腐蝕或焊接熱影響區(qū)的晶界腐蝕的缺點(diǎn)。 耐蝕性 不銹鋼的耐蝕性是依靠于形成在其表面的鈍化膜，根據(jù)是否具有保持這一鈍化膜的使用環(huán)境條件，隨之有明顯的不同。馬氏體系不銹鋼含 12%C r，作為實(shí)用鋼，隨著 Cr 量的增加就越容易鈍化。 奧氏體系不銹鋼通常在氧化性腐蝕環(huán)境下，使用 S US 304；在還原性酸環(huán)境下，使用含有 Mo 或含 Mo Cn元素的 S US31 31 316Ti鋼種。但是，在表面腐蝕性方面，由于Ni含量少，在 硫酸濃度 10%以上的情況，就比 S US316 差。 不銹鋼對(duì)各種藥物的耐蝕性如表（ PI10~I21）所示。 馬氏體系、鐵素體系的 Cr 系不銹鋼根據(jù)不同的條件會(huì)引起應(yīng)力腐蝕開裂（主要為晶間開裂）或氫脆，但在 MgC I2 或 NaCI 溶液中，抵抗性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于奧氏體系不銹鋼，而且在負(fù)荷應(yīng)力不大的條件下，不會(huì)引起開裂。圖 1 表示 S US 304 在高溫高壓水中的開裂靈敏性，圖 2 表示奧氏體不銹鋼在 MgC I2 溶液中，應(yīng)力和破裂時(shí)間的關(guān)系。圖 4表示溫度和加工程度的影響。 圖 4 加工度對(duì)放于沸 騰 Mg Cl 溶液 中 S US 3 2 1 的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性 的影響 （ 3）孔蝕 孔蝕就是在鈍化膜穩(wěn)定的情況下，當(dāng)水溶液 PH 值在中性附近，存在氧化劑和鹵素離子，尤其是 C1，鈍化膜就會(huì)局部被破壞變成電池的陽極，而鈍化膜作為陰極，從而在這一段產(chǎn)生大的電位差，短時(shí)間內(nèi)深度侵蝕的現(xiàn)象。 圖 5 在氯化二鐵溶液中不銹鋼的腐蝕度 圖 6 食鹽溶液中不銹鋼的腐蝕度 5 影響孔蝕的因素有溫度、 PH 值、氯離子濃度等，隨著溫度的上升，孔蝕電位向低側(cè)移動(dòng)的同時(shí)孔蝕數(shù)量增大，耐孔食性變差。 （ c）材料表面措施 進(jìn)行完全固溶處理，或保持鋼表面潔凈。 鐵素體系不銹鋼加熱至高溫 （根據(jù)鋼種各有不同，例如 900℃ 以上）易產(chǎn)生晶間腐蝕。 圖 8 表示溫度 — 時(shí)間 — 敏化曲線與含碳量的 關(guān)系。隨著 Ni 含量增加，碳溶解除低 碳化物的晶界析出變得更容易外，晶間腐蝕 敏感性也更加顯著。 圖 8 碳含量對(duì) S US 3 04 在熱敏感范圍的影響 圖 9 各種奧氏體系不銹鋼的 T. 曲線 （ 5）間隙腐蝕 間隙腐蝕通常是在含有溶解氧的中性溶液中發(fā)生，其起點(diǎn)是通過氧濃淡電池 （間隙處氧濃度低的為陽極，其外周部形成陰極），發(fā)生的機(jī)理與孔蝕相同。 （ b）鋼種的選擇 由于表現(xiàn)出與孔蝕相同的機(jī)理，所以應(yīng)選擇耐孔蝕性好的鋼種。表 1 顯示置于海水