之前文章有講過δ鐵素體（delta ferrite）在焊接中引起裂紋的簡析，那么delta鐵素體究竟是如何影響熱裂紋的呢，我們本**進(jìn)一步的分析。下圖一中有兩個凝固模式：(a)先奧氏體，(b)先鐵素體。簡單說，先奧氏體模式中，奧氏體率先轉(zhuǎn)變（圖中白色樹枝晶），隨后在樹枝晶的間隙處形成delta鐵素體；而在先鐵素體模式中，delta鐵素體率先轉(zhuǎn)變（圖中黑色樹枝晶）。高溫裂紋一般發(fā)生在凝固過程末期，結(jié)晶粒界處（通常為柱狀晶）間隙殘存液態(tài)薄層不能支撐由于凝固進(jìn)行而發(fā)生的收縮應(yīng)力而發(fā)生開裂。
在凝固收尾階段，在柱狀晶的縫隙間會有一層液相存在。這就是導(dǎo)致高溫裂紋，或凝固裂紋的源頭。回到delta鐵素體的作用吧。直線狀晶界、元素的晶界偏析等因素有利于延長液相的存在溫度范圍，因此會助長裂紋傾向。Delta鐵素體存在的話，會減弱上述兩個因素的影響，因此會降低裂紋傾向。一方面，delta鐵素體可以固溶更多的S,P等雜質(zhì)元素；另一方面，其相轉(zhuǎn)變也破壞了單一的柱狀晶結(jié)構(gòu)，從而改變了晶界結(jié)構(gòu)。
我們可以做個試驗(yàn)驗(yàn)證一下：1）調(diào)整Ni, Cr元素含量，使得凝固模式為單一轉(zhuǎn)變模式；2）增加P含量0.1%（通常狀況在0.01%左右），加速晶界偏析；3）采用奧氏體不銹鋼母材進(jìn)行焊接。可以看到，焊縫中間出現(xiàn)了長條狀裂紋。
Delta鐵素體在高溫轉(zhuǎn)變時(shí)存在，但在隨后的冷卻過程中由于進(jìn)一步的相轉(zhuǎn)變，其含量會減少，有沒有數(shù)據(jù)可以表明其存在和演變過程的呢？這個問題很尖銳，也很好。以前啊，都是通過分析焊接接頭組織來觀察delta鐵素體，沒有相變發(fā)生的直接證據(jù)。但近，有了直接證據(jù)。上圖二是利用X-ray制作的特定裝置來實(shí)時(shí)記錄焊縫相轉(zhuǎn)變的，從焊縫的液態(tài)一直到室溫的固態(tài)轉(zhuǎn)變過程。
焊縫檢測相關(guān)儀器：超聲波探傷儀、鐵素體含量檢測儀。
