自從奧氏體不銹鋼管投入工業(yè)使用以來，焊料中的鐵素體含量一直是一個(gè)備受關(guān)注的深層次問題。這是因?yàn)樗拇嬖趯?duì)奧氏體鋼管的強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性和可焊性有一定的影響。這些問題有的已經(jīng)基本明確，有的還需要進(jìn)一步探討。
我們的觀點(diǎn)是：
(1)鐵素體的強(qiáng)度較高，而塑性和韌性較差。它的存在自然會(huì)影響奧氏體的強(qiáng)度和韌性，但在一般應(yīng)用中，只要鐵素體含量不太高，比如10%左右，這種影響是可以接受的。特殊情況可通過附加焊縫金屬拉伸試驗(yàn)、常溫或低溫沖擊試驗(yàn)加以限制。
(2)鐵素體對(duì)奧氏體不銹鋼管耐蝕性的影響是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，很難用簡(jiǎn)單甚至有爭(zhēng)議的文字來解釋。因?yàn)椴讳P鋼管應(yīng)用中的腐蝕主要是晶間腐蝕和開裂。局部腐蝕，如腐蝕、點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕開裂。其中，不銹鋼管焊接中的晶間腐蝕主要是受焊接影響區(qū)域敏化引起的Cr貧化。裂紋腐蝕主要是由不銹鋼焊管焊透不全等焊縫缺陷引起的。事實(shí)上，點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕開裂與鐵素體含量有關(guān)。
曾經(jīng)，早期的研究簡(jiǎn)單地認(rèn)為焊縫中的鐵素體會(huì)促進(jìn)點(diǎn)蝕，因此是有害的。一些測(cè)試結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。但隨后的研究表明，退火或未退火的：焊縫金屬點(diǎn)蝕的起始點(diǎn)出現(xiàn)在由微偏析引起的枝晶中心的Cr.Mo貧化區(qū)。這種類型的Cr、Mo在芯棒枝晶中。上述空心效應(yīng)在作為初始凝固相的奧氏體焊縫金屬中更為明顯，說明鐵素體的存在影響不大。
其他研究人員指出，S偏析是鐵素體/奧氏體界面發(fā)生點(diǎn)蝕的最重要因素，導(dǎo)致304L自熔（GTAW）焊縫采用鐵素體作為初始凝固方式。素體/奧氏體界面成為點(diǎn)腐蝕最敏感的地方。
此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)境條件、焊接方法和熱輸入不同（影響偏析程度）時(shí)，它們都會(huì)對(duì)不銹鋼管的敏感位置產(chǎn)生影響。
鐵素體含量對(duì)奧氏體不銹鋼管焊縫金屬耐應(yīng)力腐蝕性能的影響也很復(fù)雜，不能一概而論。它不僅取決于化學(xué)成分、環(huán)境和測(cè)試技術(shù)，還取決于鐵素體含量和形狀分布。和固化模式。有人認(rèn)為鐵素體可以提高奧氏體不銹鋼管焊縫的抗應(yīng)力腐蝕能力，因此焊縫比母材和熱影響區(qū)具有更好的抗應(yīng)力腐蝕能力；但也有相反的觀點(diǎn)，認(rèn)為鐵素體陽極溶解是304鋼管在溶液中對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂敏感的原因。
文獻(xiàn)認(rèn)為，當(dāng)鐵素體含量增加時(shí)，當(dāng)鐵素體形狀由不連續(xù)的蝸桿狀變?yōu)檫B續(xù)的蝸桿狀或腹板狀時(shí)，焊縫的耐應(yīng)力腐蝕性能降低。
焊后熱處理可使鐵素體相發(fā)生變化和球化，但只有足夠高的退火溫度加上足夠長(zhǎng)的時(shí)間，如10-100h，才能完全轉(zhuǎn)變并顯著提高其抗腐蝕、應(yīng)力腐蝕的能力。鐵素體含量越高，完全去除鐵素體所需的時(shí)間越長(zhǎng)，這在實(shí)際生產(chǎn)中很難實(shí)現(xiàn)。即使經(jīng)過這么長(zhǎng)時(shí)間的高溫退火，高鐵素體奧氏體不銹鋼管焊縫的耐應(yīng)力腐蝕性能也不理想。因此，焊后短期高溫退火只能分解碳化物相和相，使C、Cr等固溶分解為奧氏體，而不能將鐵素體完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相。
鐵素體含量對(duì)奧氏體不銹鋼管焊縫的焊接性有積極影響，尤其是焊接過程中焊縫抗凝固裂紋的能力。為了在不銹鋼焊管生產(chǎn)過程中保持較高的焊接速度，使焊縫中含有3%5%的鐵素體是有利的。