奥氏体不锈钢中铁素体的作用、检测及预测
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1.1 不锈钢分类—按组织结构分为：
奥氏体不锈钢是不锈钢焊材中重要的一类，因其良好的耐热、耐蚀、耐低温及好的加工和焊接性被广泛应用于各个领域，其产量约占不锈钢总量的70%。
焊接时奥氏体不锈钢形成的铁素体，是由液态向固态转变时形成的铁素体，此种铁素体称为δ铁素体（也叫高温铁素体）；而由奥氏体析出的铁素体也就是α铁素体，两者因转变温度不同而有着 本质上的区别。
α铁素体： C溶解在α铁形成的间隙固溶体，常用符号F表示，是铁素体不锈钢的主要组成；
δ铁素体： C溶解在δ铁形成的间隙固溶体，也称高温铁素体，在奥氏体不锈钢焊缝中起着极其重要的作用；
1.2 铁素体的形成机理
合金元素对不锈钢的作用
铬镍奥氏体钢凝固时，根据不同的化学成分可能会有3种结晶模式，即A全奥氏体模式、AF（初析奥氏体并在凝固终了前，共晶生成部分铁素体）凝固模式和FA（初析铁素体并在凝固终了前形成部分奥氏体）凝固模式。焊缝凝固模式不同，焊缝凝固的开裂敏感性也不同。FA凝固模式抗凝固裂纹能力最强，全奥氏体凝固模式抗裂能力最差。
奥氏体不锈钢中的δ相铁素体有利于提高焊缝的抗晶间腐蚀性能，也能产生σ相脆化和δ相选择性腐蚀，不同行业对δ相铁素体含量均有相关要求。下面简要阐述奥氏体不锈钢中铁素体利与弊。
奥氏体不锈钢焊缝中δ相铁素体的作用
有利作用 一 ：
铁素体对P、S、Si、和Nb等元素溶解度较大，能防止这些不利元素偏析和形成低熔点共晶，从而阻止凝固裂纹产生。
易产生脆化相，降低材料韧性。
高温下δ相铁素体容易转化成σ脆化相，即使不在高温下长时间工作，多层焊接时即可产生。δ相铁素体含量越高，越易析出σ相；
铁素体含量过高，极易产生脆性相，将造成堆焊层材料脆化，降低材料韧性，造成脆性破坏；
也会使热加工裂纹倾向性增大。
有利作用 二 ：
机理：
不利作用：
机理：
注：
① σ相（脆硬无磁性的Fe-Cr相化合物，500~900℃下长时间工作，δ相铁素体易产生σ相，并分布于晶界，严重降低塑性和韧性并会增大晶间腐蚀性能）；
② 为避免高温脆化；此时需将铁素体控制在3~8%，或固溶处理，将σ相溶解回基体。
3.1 磁性法 —— JB/T 7853-95 铬镍奥氏体不锈钢焊缝中铁素体数的测量
3.2 金相法 —— 参照 GB/T 1594 铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法（或ASTM E562 系统人工点计数法） 检测
3.3 铁素体含量的预测：
Schaeffler 图
Delong 图
Espy 图
WRC-1992 图
3.3.1 不同铁素体预测图的比较
3.4不同铁素体测量方法比较
1、除了焊材成分设计（即前面提到的Creq/Nieq比）；
2、还有焊接过程的控制：
① 电弧的高低、保护气体的种类会显著影响熔敷金属的N含量，进而影响焊缝铁素体含量；
② 焊接参数及工艺的控制，会直接影响熔池温度和焊缝凝固速度，进而影响焊缝铁素体含量。
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