【正文】 用哪種焊接條件 都會(huì)發(fā)生敏化。 23 鐵素體系不銹鋼的焊接 本系鋼種有 SUS 4 40 43 S UH446 等。 （ 1）焊接開裂 焊這些鋼時(shí)，焊接部位變?yōu)轳R氏體組織硬化，因此容易引起焊接低溫開裂。 C：焊接性或焊縫質(zhì)量差，幾乎不被應(yīng)用。在這種傾向上鐵素體系 不銹鋼比奧氏體系不銹鋼嚴(yán)重。因此，不能避免不同金屬同時(shí) 使用時(shí)，以改變陰極的表面積，從而來減少這種腐蝕程度。 防止間隙腐蝕方法 （ a）機(jī)構(gòu)上的改良 減少機(jī)械儀器上的縫隙。 因此，含碳量高的鋼在敏化溫度以上緩冷會(huì)產(chǎn)生靈敏性，所以通 6 常需要在高溫下立刻急冷。 （ 4）晶間腐蝕 晶間腐蝕即 Cr23C 6 在結(jié)晶 晶界析出，其近旁的母相 Cr 濃 度顯著減少，而造成晶界以及其 近旁的腐蝕、材料破損的現(xiàn)象。 不銹鋼的耐孔蝕性一般來說，奧氏體系不 銹鋼比鐵素體系不銹鋼要好，為改善耐孔蝕性，需要添加 Cr、 Mo，其鋼種有 S US 329J 31317 等。溫度上升會(huì)促進(jìn)應(yīng)力腐蝕開裂；加工程度的影響程度是根據(jù)合金的種類、殘留應(yīng)力的大小而變化。在焊接、冷加工引起的殘留應(yīng)力和反復(fù)冷卻加熱引起的熱應(yīng)力等是易引起這種應(yīng)力腐蝕開裂的根本原因。 在不銹鋼中，還有用 Mn 置換 Ni 的 Cr MnNiN 系列，奧氏體 +鐵素體二相系不銹鋼。 不銹鋼通常在強(qiáng)氧化性的環(huán)境下，表現(xiàn)出強(qiáng)于貴金屬的耐蝕性，與其它金屬材料相比較，具有在大多數(shù)的腐蝕環(huán)境下易鈍化的特征。本系鋼種的缺點(diǎn)與奧氏體系不銹鋼相比，表面耐腐蝕性差，易產(chǎn)生常溫切口脆性、 475℃脆性、 ?脆性、焊接脆性等等，而且一轉(zhuǎn)變?yōu)榇嗷癄顟B(tài)所有的耐蝕性就下降。然而，即使針對(duì)于還原性酸，也可以通過添加 Mo 或 C u，從而使鈍化膜明顯地被加強(qiáng)，耐蝕性上升。尤其在溶液沸點(diǎn)或沸點(diǎn)附近更容易引起開裂，而且有時(shí)會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)開裂。 （ c）表面處理 在表面殘余應(yīng)力方面下工夫，使其變?yōu)閴嚎s應(yīng)力。 （ b）通電防蝕 用陰極防蝕法保持在比孔蝕電位低的電位。本系鋼種的晶間腐蝕與含碳量、熱處理溫度以及時(shí)間有關(guān)。 （ c）奧氏體不銹鋼用從固溶化熱處理溫度采 取急冷的方法。通過不同種金屬的接觸，會(huì)變成陽極還是陰極，只用元素的電動(dòng)勢是無法決定的，而實(shí)際的腐蝕電位才是重要的因素。 圖 10 在空氣和鹽霧中各種金 圖 11 對(duì) N i— S i 鋼疲勞強(qiáng)度 屬材料的疲勞強(qiáng)度 周期的影響，常溫 12 大氣腐蝕 在大氣環(huán)境中，主要的腐蝕因素有從工業(yè)地帶排出的 SO 2 氣體、海鹽粒子、污塵等，這些因素再加上溫度、濕度、結(jié)露等的干濕交換作用就會(huì)對(duì)腐蝕作用起到影響。從這個(gè)角度可以粗略地將實(shí)用化程度表示出來，如表 1。 5）焊接部分晶粒粗大，容易變脆。 （ c）熱影響區(qū)相應(yīng)的不容易開裂，但 有時(shí)也會(huì)引起焊縫根部開裂和絲束 開 圖 1 C 含量對(duì) 13Cr 系不銹鋼 裂，關(guān)于焊縫根部開裂較多的起因是 焊接部最高硬度的影響 由于在未焊接部引起的應(yīng)力集中，因此要注意熔入不足或有無缺陷的情況，這是非常重要的。無論如何要用本系鋼種時(shí)，焊絲使用奧氏體系焊絲（例如： 309 型號(hào)、 308 型號(hào)焊絲），盡可能地進(jìn)行低溫焊接，或者焊接后進(jìn)行約 600 ~800℃的后熱處理，改善其韌性。 為防止這樣的敏化狀態(tài)，比如 S US 430 的情況下，焊接后短時(shí)間加熱至 700 ~800℃就可以防止。 這些高溫開裂被分為各種各樣的種類，在此對(duì)凝固開裂進(jìn)行敘述。 （ d）板厚比較厚的情況下，拘束越少越令人滿意，但薄板時(shí)由于受焊接過程中的變形，倒還不如拘束些更難開裂。接下來也如同所了解的，脆化程度在不同鋼種以及熱處理狀態(tài)下是不一樣的，鐵素體越多越易脆化。還有，即使含 C 量較少的 S US30316 等也最好不要使用發(fā)熱量大的潛弧焊等。焊接部位在焊接后存在著如圖 8 所示的殘余應(yīng)力。 （ 5）異材焊接 不銹鋼與普碳鋼、低合金鋼焊接的情況很多，但是根據(jù)使用的焊棒，有時(shí)會(huì)引起焊接開裂，另外在使用過程中尤其是在高溫下使用，也有焊縫斷裂的現(xiàn)象。在高溫下被使用的鍋爐管的異材接手（例〈 347 型〉 +〈 2C r Mo 鋼〉）是前者現(xiàn)象的典例。使用于這種焊接的添加金屬叫做釬材，一般把熔融溫度在 450℃以上的叫做硬釬， 450℃以下的叫做軟釬進(jìn)行區(qū)分。 但是，如果能考慮到不銹鋼的使用用途、選擇釬焊材以及助熔劑、決定作業(yè)方法的話，與普碳鋼的釬焊材相比，大概也沒什么難的。但是，表面的清潔（用鐵刷或砂紙打磨后再用酒精等清潔干凈）要充分地進(jìn)行。 （ 4）釬焊部的腐蝕 不銹鋼和某種釬材的組合，由于電蝕和間隙腐蝕 會(huì)使釬焊部明顯腐蝕是眾所周知的。在壓力 圖 1 深沖加工中板的應(yīng)力狀態(tài) 加工變形中會(huì)出現(xiàn)的問題是收縮變形（深沖成形）和延伸變形（ 脹形加工成形，延伸成形）。 24 表 1 深沖成形以及 通常，奧氏體系脹形加工性優(yōu)越，鐵素體系深沖加工性較優(yōu)越 ，所以有必要針對(duì)于各種用途來劃分材料。這 點(diǎn)認(rèn)為是由于 S US 409 的 Cr含量低以及由于添加 Ti 后，侵入元素 C、 N被固定的原因。 Ms 點(diǎn)處于 200℃附近的材料在奧氏體系不銹鋼中有著最佳的延伸性，是優(yōu)越的 脹形加工用料。 一直以來被這樣使用的 n 值、 r 值，還有模型成形試驗(yàn)值等參數(shù)作為材料的等級(jí)或定位的指標(biāo)是不缺了，但是，站在實(shí)際壓力加工上考慮的話，壓力加工成形的難易是很復(fù)雜，僅這些參數(shù)也無法整理。此模型水槽的破斷危險(xiǎn)部為接近平面變形的領(lǐng)域，是這部分材料的破斷界線以內(nèi)的變形量，因此，可以知道在成形上還有一部分富余。 另外，在沖孔方面如有毛刺殘留，其將會(huì)是開裂的起點(diǎn)，導(dǎo)致在內(nèi)緣翻邊加工時(shí)形起開裂。 奧氏體系不銹鋼如果是退過火的材料是沒有問題的，但像構(gòu)造材料、彈簧材料在軋硬狀態(tài)下使用時(shí)，彎曲加工性就顯得更為重要。 V 槽彎曲加工中，其彎曲載荷與角度曲線如圖12 所示。 S US 304 是普碳鋼剪斷面值的約 倍，切削面值的約 倍。 對(duì)于這樣切削性差的不銹鋼，有必要講述下列的對(duì)策。 41 不銹鋼的耐氧化性 普通認(rèn)為，不銹鋼在高溫下的抗氧化力將近達(dá)到普碳鋼的 100 倍。 圖 2 是這些不銹鋼在高溫下連續(xù)使用時(shí)的界限溫度。另外，含 Al 的材料其抗蝕 性更高一層。不銹鋼使用于高溫用途時(shí)，需要考慮熱膨脹系數(shù)、熱傳導(dǎo)率等?？墒?，在 600℃以下的溫度下，馬氏體系和鐵素體系不銹鋼具有相當(dāng)高的徐變破斷強(qiáng)度，其中馬氏體系不銹鋼（ S US 410）比起鐵素 體系不銹鋼具有優(yōu)越的徐變破斷強(qiáng)度。 此外，在奧氏體系不銹鋼中具有高徐度的材料 S US 34 321 等。 。但是奧氏體系不銹鋼的所有鋼種在 800℃以上的溫度下，徐變強(qiáng)度的差距幾乎變?yōu)榱?。而現(xiàn)在通過在這一系的材料中添加各種合金元素，更加改良了徐變特性的材料被使用于各種渦輪葉片用材等。 圖 7 為代表性不銹鋼的短時(shí)間高溫拉伸強(qiáng)度。 不銹鋼在高溫的還原性氛圍下非常容易滲碳。斷斷續(xù)續(xù)地進(jìn)行使用時(shí)， S US 4 S US430 等馬氏體系以及鐵素體系不銹鋼比連續(xù)使用時(shí)即使將使用界限溫度提高 50~ 80℃也沒問題，而奧氏體系不銹鋼反而需降低界限溫度 50~100℃。 13%Cr 鋼（ S US410）和 17%C r 鋼（ S US 430）在 800℃以上的溫度激烈地氧化變得十分明顯。 （ 2）減少工具安裝部位的間隙，而且使用桿斷面粗的工具（ 25口 以上），極力防止從工具的松馳發(fā)生的振動(dòng)。另外，看如何表現(xiàn)于切削阻抗上就能一清二楚 。此實(shí)驗(yàn)值是沖頭頭部銳利的情況下的值，沖頭頭部半徑增大隨之回彈就增大，彈離就慢慢消失，這已不用再說了。 V 彎曲加工的結(jié)果。沖孔間隙對(duì)其加工后的影響如圖 9。 尤其是奧氏系不銹鋼是低碳量冷軋板約 倍的剪斷阻抗。 為此，最近作為薄板成形中變形情況的綜合識(shí)別法，進(jìn)行著變形狀態(tài)圖形化工作。 （※ 2）為絕對(duì)溫度 0176。 這點(diǎn)如圖 5 所示，從溶體化溫度到常溫的奧氏體組織，在 To 以下的溫度下有向馬氏體變態(tài)的可能性，因此稍稍施加塑性變形般的機(jī)械驅(qū)動(dòng)力就會(huì)向馬氏體轉(zhuǎn)變。 鐵素體系不銹鋼與普碳鋼一樣，隨著制造履歷 r 值不斷上升。 23 深沖加工成形（ a）在施加適當(dāng)?shù)难毫顟B(tài)下，進(jìn)行深沖，使凸緣部的材料輕易地流動(dòng)達(dá)到深度的成形。當(dāng)然，會(huì)認(rèn)為也是由于隨腐蝕環(huán)境而變化的結(jié)果，因此對(duì)于 S US 4 304 推薦表 5 中的銀釬（銀蠟）。 對(duì)于硬釬焊上選擇準(zhǔn)釬材和助 溶劑的話，用上述同樣的方法也能簡單地做到。 S US410 以及 S US304 和釬焊材組合的適合性，還有推薦用于不銹鋼釬焊的銀蠟的種類分別列于表 表 4 中。因此，為提高改善釬材的擴(kuò)散，清潔母材表面，使用提高融洽性為目的的助溶劑和調(diào)節(jié) 釬焊部間隙是相當(dāng)重要的。針對(duì)于低 Cr側(cè)向高 Cr 側(cè)的 C 移動(dòng)希望盡可能地使用同合金系的焊棒。從而，在這樣的異材焊接時(shí)，如果能選擇適當(dāng)?shù)暮赴粢约昂附訔l件，使溶敷金屬變?yōu)樯晕⒑需F素體的奧氏體組織，那么無論哪種焊接開裂都難