焊接小常识---与不锈钢焊接相关的那些图
不锈钢管道焊接PPT课件
焊条的保管、发放、烘干和使用
•
保管：焊条入库时，必须有合格证和材质证明书。具备良好的焊条存放的货架，库内温度应保持在
10—250之间，相对湿度应小于50%，保管人员应定期作出温度记录。
•
焊条的发放：焊条的发放应有专人负责，并建立台账。领焊条必须登记焊条的材质、规格、烘烤温度、
时间、数量、使用位置和工程地点，领用人签字。
• 内部质量有待于按施工图纸设计说明进行无损检测。
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手工电弧焊焊接316L不锈钢应注意事项 • 首先应明确是什么材质和型号的不锈钢：
• 材质为304的管道采用A102焊条，焊丝采用HoCr21Ni10 • 材质为321的管道采用A132焊条，焊丝采用TIG-321 • 材质为316Ｌ的管道采用A022焊条，焊丝采用HoCr20Ni14M03
容器制造）
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不锈钢进行酸洗和钝化工作的建议
•
在过去好多业主在不锈钢管道在正式投产前，往往用适当浓度加有缓蚀剂的酸液在设备内和管道内部进
行循环酸洗，然后加入一定量的铬酸盐循环一段时间，这样对清洁管道设备增加焊缝的耐腐蚀性均有好
处。目前只有高科技领域进行这样的工作。
•
新的国家标准（现场设备，工业管道焊接工程及验收规范）中没有规定焊后必须进行钝化处理，所以在
再进行施焊，或是制作一套简单的充气工具。
•
施焊时焊工应选择合适的焊接电流，熟练而均匀的送丝，电弧作小跨度的摆
动，且在焊接过程中应将坡口两侧溶化好。避免出现未焊透或是未溶合等焊
接缺陷。
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316L不锈钢管道的焊接
•
施焊过程中，如要停焊或是换焊丝，应将电弧均匀的拉到坡口的任何一侧断弧，切不可突然或是快速在
不锈钢的焊接解读
焊接部为单一的铁素体组织，热影响区产生晶粒粗大化 6.2铁素体焊接的问题点
一般使用316L、308L焊条或焊丝可获得满意的效果；
3.当钢中或焊丝中C、N含量较高，为了改善焊缝的塑韧性、可在焊丝中添加 稀土金属(REM)。C、N和稀土金属在焊缝中形成相应化合物，防止Cr23C6和 Cr2N在晶界析出。 4影响韧性的因素及改善措施
温度.( ℃)
60-80 20-60 50-70 20-40 20-60 20-60
时间(min)
5-45 10 20-30 60 5-30 5-30
全部不锈钢
Cr 16%以上的不 锈钢
Cr 16%以下的不 锈钢
钝化处理
焊接后进行固溶化退火可以消除或减少碳化物的析出，如果在条件制约不能 进行退火酸洗时，建议选择含碳量较低的304L、316L钢种，或者在焊缝及热影
５．奥氏体不锈钢的焊接特点
焊缝 热影响区 母材
焊缝
焊接过程中一般不发生组织变化（稳定Austenite 组织不锈钢），因此不必预
热。在某些情况下预热是有害的，会引起碳化物析出或产生翘曲；
焊缝温度高达1600-1700℃，亚稳定奥氏体有可能发生组织转变、析出金属间 化合物或碳化物。以常用的304为例，通常焊缝中会含有少量（4%-10%）的 铁素体；温度在1300℃以上的热影响区称作过热区，其晶粒粗大；
7.2马氏体焊接的特点
1.马氏体钢在焊接过程迅速冷却、产生淬火作用，焊缝和热影响区形成硬、脆
的马氏体组织，容易产生冷裂纹。随着钢中碳含量的增加，焊接接头冷裂 纹倾向加大。所以用来制造焊接结构的多半是1Cr13、2Crl3等马氏体钢。
含碳更高3Crl3、4Cr13、3Cr16等冷裂纹倾向更强，
《不锈钢的焊接》PPT课件
2021/3/8
1
奥氏体不锈钢的焊接性
能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢，亦定
义为主加元素铬含量能够使刚处于钝化状 态，又具有不锈特性的钢种。按成分和组 织的不同，不锈钢大体分为马氏体不锈钢、 铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢，其中，奥 氏体不锈钢的主要成分是铬和镍，它们的 存在产生了稳定的奥氏体，因而材料具有 优良的耐腐蚀性能、耐热性和塑性，同时 也具有良好的焊接性，常用的如 1Cr18Ni9Ti。但是如果焊接材料或焊接工 艺不正确时会出现晶间腐蚀或热裂纹等缺 陷。
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• 埋弧自动焊
• 由于熔池体积大，冷却速度小，容易引起 合金元素及杂质的偏析。因此，焊接奥氏 体不锈钢时，为了防止裂纹的产生，焊剂 应该具有较低的氧化性。
• 目前，手弧焊，氩弧焊，埋弧自动焊和等 离子弧焊可以用来进行奥氏体不锈钢的焊 接，其中，焊接奥氏体不锈钢质量比较好 的方法是氩弧焊。而不适用于奥氏体不锈 钢的是电渣焊和二氧化碳保护焊。
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《碳钢药皮电焊条规程》 GB/T5118－1995 等效 ANSI/AWS A5.5－1981
《低合金钢药皮电焊条规程》
三、试件母材钢号及代号见表3
焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定 合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝。 从焊接缺陷角度出发，焊工焊接操作技能与 母材钢号没有关系，对于焊条电弧焊，焊工 焊接操作技能与药皮类别密切相关。
• 表3内所列钢号只是典型钢号示例，包含 了锅炉、压力容器、压力管道标准中所列 钢号。对于没有列入表3的钢号（例如新钢 号、国外钢号）可根据第四十四条规定由 焊工考委会将其列入相应类别中。
• 对焊机操作工来讲，焊接操作技能考试
第4章不锈钢及耐热钢的焊接
（3）热强钢 在高温下既要有抗氧化能力，又要具有 一定的高温强度，工作温度600~800℃。如Cr-Ni奥 氏体钢（如1Cr18Ni9Ti、1Cr16Ni25Mo6、 4Cr25Ni20、4Cr25Ni34等）。
(2) 点腐蚀（Pitting Corrosion）
是指在金属表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微，而分散发生的局部腐蚀， 又称坑蚀或孔蚀，常见蚀点的尺寸小于1mm，深度往往大于表面孔 径，轻者有较浅的蚀坑，严重的甚至形成穿孔。
不锈钢常因Cl－的存在而使钝化层局部破坏以至形成腐蚀坑。它是 在介质作用下，由于表面缺陷，如夹杂物、贫铬区、晶界、位错在 表面暴露出来，使钝化膜在这些地方首先破坏，使该局部遭到严重 阳极腐蚀。 可以通过以下几个途径防止点腐蚀：
非奥氏体钢具有磁性；奥氏体钢只有25-20及16-36 奥氏体钢不呈现磁性；18-8奥氏体钢在退火状态下无 磁性，在冷作条件能显示出强磁性。
几种不锈钢及耐热钢的热物理性能
●铁素体不锈钢和马氏体不锈钢的热物理性能相似，但铁素体、马氏 体不锈钢的线膨胀系数比奥氏体钢小约50%。 ●线膨胀系数大，导热系数系数小，会产生焊接应力。
3. 按空冷后显微组织分类
1）奥氏体钢 是应用最广的一类，分为18-8系列（如0Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti、
1Cr18Mn8Ni5N、0Cr18Ni12Mo2Cu等）和25-20系列（如2Cr25Ni20Si2、 4Cr25Ni20和00Cr25Ni22Mo2等）两大类。供货状态多为固溶处理态。此外，还 包括沉淀硬化钢，如0Cr17Ni4CuNb（简称17-4PH）和 0Cr17Ni7Al（简称177PH）。 2）铁素体钢
不锈钢管道焊接工艺(附示意图)
316L 不锈钢管道焊接工艺焊接工艺（1）焊接方法：由于现场多数为不锈钢管道且大小不一，根据不锈钢的焊接特点，尽可能减小热输入量，故采用手工电弧焊、氩弧焊两种方法，d ＞Φ159 mm 的采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面。
d ≦Φ159 mm 的全用氩弧焊。
焊机采用手工电弧焊/氩弧焊两用的WS7 一400 逆变式弧焊机。
document.write("");xno = xno+1;（2）焊接材料：奥氏体不锈钢是特殊性能用钢，为满足接头具有相同的性能，应遵循“等成分”原则选择焊接材料，同时为增强接头抗热裂纹和晶间腐蚀能力，使接头中出现少量铁素体，选择HooCr19Ni12Mo2氩弧焊用焊丝，手弧焊用焊条CHSO22 作为填充材料，其成分见表1 和表2。
表1 焊丝HOOCr19Ni12Mo2化学成分（%）（3）焊接参数。
奥氏体不锈钢的突出特点是对过热敏感，故采用小电流、快速焊，多层焊时要严格控制层间温度，使层间温度小于60 ℃ 。
具体参数见表3 。
表3 焊接参数（4 ）坡口形式及装配定位焊。
坡口形式采用V 形坡口，由于采用了较小的焊接电流，熔深小，因而坡口的钝边比碳钢小，约为0-0.5 mm，坡口角度比碳钢大，约为65°- 700°，其形式见图l 。
图1 坡口形式因不锈钢热膨胀系数较大，焊接时产生较大的焊接应力，要求采用严格的定位焊。
对于d≦Φ89 mm 的管采用两点定位，d=Φ89-Φ219 mm采用三点定位，d≧219 mm 的采用四点定位；定位焊缝长度6-8 mm。
（5）焊接技术要求：① 手工电弧焊时焊机采用直流反接，氩弧焊时采用直流正接；② 焊前应将焊丝用不锈钢丝刷刷掉表面的氧化皮，并用丙酮清洗；焊条应在200-250 ℃ 烘干1h，随取随用；③ 焊前将工件坡口两侧25 mm 范围内的油污等清理干净，并用丙酮清洗坡口两侧25 mm 范围；④ 氩弧焊时，喷嘴直径Φ2 mm , 钨极为钵钨极，规格Φ2.5 mm ；⑤ 氩弧焊焊接不锈钢时，背面必须充氩气保护，才能保证背面成形。
金属材焊接工艺不锈钢及焊接工艺.pptx
能力知识点1 不锈钢的类型
3．奥氏体不锈钢 室温组织为奥氏体，是在高铬不锈钢中加入适当的镍
（wNi为8％～25％）而形成的。 奥氏体不锈钢是以Cr18Ni9铁基合金为基础，在此基础上
随着用途的不同，发展了六大系列奥氏体不锈钢： 1）在0Cr18Ni9的基础上降低碳的质量分数，获得00 Cr19Ni10 等超低碳不锈钢，耐蚀性提高；在此基础上加入Mo、Cu、Ti， 获得00 Cr17Ni14Mo2、00 Cr18Ni14Mo2Cu2Ti等，抗还原性 酸的能力提高； 2）在0Cr18Ni9的基础上增加碳的质量分数，获得1Cr18Ni9等， 强度提高；
多元化高铬钢1Cr12MoWV 第5页/共104页
能力知识点1 不锈钢的类型
按组织分
奥氏体-铁素体双相不锈钢
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能力知识点1 不锈钢的类型
1．铁素体不锈钢 室温组织为铁素体，铬的质量分数ｗCr在11.5
％～32.0％的范围内。随ｗCr增加，其耐酸性能提高； 加入钼后，则可以提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能 力。
铬镍不锈钢：ωCr=12%~30%， ωNi=6%~12% 基本类型为Cr18Ni9
成
分
分 类
铬锰氮不锈钢：节镍型奥氏体不锈钢， 基本类型为1Cr18Mn8Ni5N
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能力知识点1 不锈钢的类型
不锈钢：习惯含义，如高铬钢类1Cr13、 2Cr13
低碳超低碳铬镍钢1Cr18Ni9Ti、00Cr25Ni22Mo2
M不锈钢在退火状态下，硬度最低，可通过淬火硬化，正 常使用时回火状态的硬度又稍有下降。
F不锈钢的特点是常温塑性低。当在高温长时间加热时， 可能导致475℃脆化，σ脆性相产生或晶粒粗大等，使力学性 能进一步恶化。
第四章 不锈钢的焊接PPT课件
至起始电位，通过测定活化电流Ia和再活化电 流Ir，用再活化率（Ra=Ir/Ia）表征晶间腐蚀
敏感性的大小。
4.2.3 奥氏体不锈钢的 焊接工艺特点
奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，几乎 所有的熔焊方法和部分压焊方法都可以 使用。常用的有焊条电弧焊、其他保护 焊、埋弧焊和等离子弧焊等。
低温预热及焊后热处理
预热==》焊接接头处于富有韧性的状态，可 有效防止裂纹，但容易使近缝区的晶粒粗化。 一般100-200度
焊后热处理==》750-850度退火，消除贫铬区， 恢复耐蚀性；退火后快冷，防止475度脆化。
另外铁素体钢晶粒粗化后不能通过热处理消除， 所以尽可能采用小的热输入。
4.3.3 马氏体不锈钢的焊接性分析
马氏体不锈钢的类型 （1）Cr13 高温加热后空冷 （2）热强马氏体钢 2Cr12MoV 高温加热
后空冷获得淬硬 （3）超低碳复相马氏体钢 含碳量小于
0.05% Ni4-7% 0.03C-12.5Cr-4Ni-0.3Ti 淬火加超微细复相组织回火：低碳马氏体
+γ′(逆转变奥氏体)
马氏体钢的焊接性分析
电化学动电位再活化法（Electrochemical Polarizatቤተ መጻሕፍቲ ባይዱon Reactivation，简称EPR）是测量 并分析试样在特定电解液中的再活化极化曲线 来评定材料的晶间腐蚀敏感性的。
EPR技术分为单环和双环两种 双环（列入标准JISG 0580-1986和ISO 12732-
第四章 不锈钢及耐热钢的焊接
晶间腐蚀测定的方法
晶间腐蚀的评价方法有很多种，标准ASTM A 262中给 出了五种测试奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的实验方 法，分别为：（A）草酸浸蚀法；（B）硫酸铁-硫酸浸 蚀法；（C）硝酸浸蚀法；（E）铜-硫酸铜-硫酸法； （F）铜-硫酸铜-50%硫酸法
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焊接小常识---与不锈钢焊接相关的那些图焊接小常识---与不锈钢焊接相关的那些图！你能看懂几个？2016-10-16 老路平衡相图可用于描述不锈钢的相变和相的稳定性。
这里介绍Fe-Cr二元系和Fe-Cr-C和Fe-Cr-C三元系相图。
把这些相图用于各种类型的不锈钢可以预测微观组织的演变。
然而这些相图只能近似地预测焊缝中形成的实际微观组织，这是因为：①不锈钢母材和填充金属含有高达十种合金元素，标准的相图很难与其相匹配；②相图是基于平衡条件绘制的，而焊接时快速加热和冷却形成了明显的非平衡条件。
经典相图的某些局限性已经被克服，这是通过用大型计算程序以热力学的知识来建立常用合金系的相图来实现的。
这些计算程序和得到的相图的准确性决定于其输入数据的准确性，然而对于铁基合金是可以提供合格的精确度的。
一、铁-铬系因为铬是不锈钢的主要合金元素，所以把图1所示的铁-铬系相图作为讨论不锈钢相平衡的起点。
注意相图中Cr在高温时全部溶于铁中，所有Fe-Cr合金凝固时都生成铁素体。
而凝固温度区间很窄。
对低铬含量的合金在912～1394℃ 温度区间形成一个奥氏体区，通常被称为γ相回线。
铬的质量分数高于12.7％的合金在高温时全是铁素体，而铬的质量分数低于12.7％的合金在这个γ相回线温度范围内多多少少要形成一些奥氏体。
而铬的质量分数低于12％的合金在此回线的温度范围内将是全奥氏体组织，形成的奥氏体在快速冷却时可转变成马氏体。
在Fe-Cr系中存在一种称为σ相的低温平衡相，这种相是具有（Fe，Cr）化学配比的四方晶体。
σ相在w（Cr）超过20％的合金中形成得最快，但是由于σ相是在低温下形成的，其形成的动力学过程十分迟缓，在600～800℃ 温度范围内析出需要较长时间。
因为σ相是一种既硬又脆的相，在不锈钢中经常不希望其存在。
图1 Fe-Cr平衡相图（引自《金属手册》，原始出处为Hansen，由McGraw-Hill授权。
）在Fe-Cr相图中，在σ＋α相区里有一条475℃的水平虚线，在此温度下，由于在α母体中形成了一种共格的富铬析出物而使合金脆化，被称为475℃脆化。
这种析出物被称为α′相，α′相实际上是在400～540℃温度范围内形成的，在铬的质量分数高于14％的合金中具有严重的脆化效应。
α′相的形成也很缓慢，加入合金元素会加速其形成。
二、铁-铬-碳系把碳加入铁-铬系，显著改变了平衡相图使其复杂化。
由于碳是奥氏体形成元素，它使γ相回线区扩大，即在铬含量高得多的成分下仍使奥氏体在高温区保持稳定。
图2示出了碳对扩大奥氏体相区的影响，请注意即使很少的碳含量，也可使γ相回线区显著地扩大，这对于开发马氏体钢很重要，因为要在冷却时形成马氏体，则在高温时钢必须是奥氏体。
而对于铁素体类钢，γ相回线面积必须予以控制，使得高温时没有或者只有很少奥氏体存在。
图2 碳对奥氏体相区扩张的影响（引自Baerlacken等）为了可以观察Fe-Cr-C三元系随温度的变化，需要把其中一个成分设为固定值，用这种方法可以建立一种伪二元相图或者叫等成分面。
这种相图之所以称为伪二元相图是因为它只示出了一个三维系统中的二维投影，因此它不能像二维相图那样使用。
例如在伪二元相图中相界线之间的连接线就不能用来预测相的平衡组分，因为这种相图还有“深度”（即连接线不一定就在伪二元相图所在的平面上）。
然而它们在理解三元系中相的转变和平衡方面是很有用的。
图3示出了Fe-Cr-C三元系中w（Cr）＝13％和17％的两个合金系的Fe-C伪二元相图。
这些相图比简单的Fe-Cr相图要复杂得多，这主要是因为加入了碳元素和出现了附加的二相和三相区，由于加了碳，在相图中还出现了两种不同的碳化物（Cr，Fe）23C6和（Cr，Fe）7C3。
图３Fe-Cr-C伪二元相图ａ）w （Cr）＝13％ｂ）w（Cr）＝17％C1—（Cr，Fe）23C6碳化物C2—（Cr，Fe）7C3碳化物（引自Castro和Tricot）对于铬含量低的铁素体和马氏体不锈钢，w（Cr）＝13％的伪二元相图可以用来解释相的稳定和微观组织。
在碳含量很低时［w（C）低于0.1％］，这种三元合金在高温时是完全的铁素体组织，如果冷却速度足够快，则合金会把初始铁素体保留下来。
对于w（Cr）＝13％的相图，这就是形成低铬铁素体不锈钢如409型钢的基础。
当碳的质量分数高于0.1％时，在高温时将形成奥氏体，在刚刚低于固相线的温度范围内是奥氏体和铁素体的混合组织，在冷却到低于1200℃时组织变成全奥氏体。
随后当冷速足够快时会转变为马氏体，这就是低铬马氏体不锈钢如410型钢形成的基础。
在碳的质量分数较低（0.05％）的钢中，高温时可以出现奥氏体和铁素体混合组织，从而在快速冷却时得到含有铁素体和马氏体的混合组织，由于这种组织的力学性能较差，所以是不希望得到的。
在高铬含量的Fe-Cr-C系合金中，由图3b w（Cr）＝17％的伪二元相图中可以看到铁素体相区扩大，奥氏体相区缩小。
这是由于铁素体形成元素铬的作用。
这时在高温形成的铁素体就更为稳定，而要形成高温奥氏体就必须含有更多的碳。
这就是形成中铬铁素体钢如430型钢和中铬、高碳马氏体钢如440型钢的基础。
三、铁-铬-镍系把Ni加入Fe-Cr系也使奥氏体相区扩大并使奥氏体在室温时仍为稳定相。
这种三元系是奥氏体不锈钢和双相不锈钢的基础。
可以画出Fe-Cr-Ni系的液相面和固相面的投影图（图4）并可用来描述这个系中合金的凝固行为。
以观察凝固开始的液相面和凝固结束的固相面来对此进行分析。
图4 Fe-Cr-Ni三元系中的液相面和固相面的投影图ａ）液相面ｂ）固相面（引自《金属手册》，由ASM 国际授权）液相面在图4a上显示了一条从相图三角形靠近富Fe角的点出发到Cr-Ni边的粗黑曲线。
这条曲线把凝固成铁素体初始析出相的成分和凝固成奥氏体初始析出相的成分区分开来。
在接近48Cr-44Ni-8Fe的成分点形成了一个三元共晶点。
固相面在图4b上显示了两条从靠近富铁角的点出发到Cr-Ni边的粗黑曲线，在两条线之间略高于固相面的温度奥氏体和铁素体与液相共存，而在略低于固相面的温度只是奥氏体和铁素体共存。
两条粗黑线之间的这个区域把低于固相面的铁素体和奥氏体的单相区隔开。
请注意这两条曲线终止于三元共晶点。
线上的箭头表示温度下降的方向。
在三元相图中自液相面到室温取一个Fe含量固定的截面就可以得到一个Fe-Cr-Ni系的伪二元相图。
以等温三元截面为基础建立了w（Fe）＝70％和w（Fe）＝60％的两张伪二元相图，并画在图5中。
因为这是一个三元系，每一个相区都是三维的，从而得到了在标准二元相图中不会出现的三相共存区。
图5 Fe-Cr-Ni三元系中的伪二元相图ａ）w（Fe）＝70％ｂ）w（Fe）＝６０％（引自Lippold和Savage，美国焊接学会授权）请注意图５中固相线和液相线之间的小三角区，这就是奥氏体＋铁素体＋液相的三相区，这个区把凝固成奥氏体的合金（左侧）和凝固成铁素体的合金（右侧）隔开。
铬的质量分数大于20％的合金在高温固相区其铁素体是稳定的，当温度下降时，在Cr的质量分数为20％～25％的合金中部分铁素体要转变为奥氏体。
凝固成奥氏体的合金（小三角三相区左面的合金）在冷却时奥氏体保持不变直至室温。
而成分紧靠小三角三相区右侧边界，凝固成铁素体的合金，冷却时必然要经过奥氏体铁素体两相区，结果有部分铁素体转变为奥氏体。
而随着成分离小三角右边界越远（高Cr／Ni比值），铁素体就变得越稳定，直到最后在每张相图的右侧，就只存在全铁素体的组织。
这些相图可用来解释奥氏体不锈钢和双相不锈钢的相变和微观组织演变。
四、特殊合金系的相图目前有很多软件包可以基于热力学数据来建立特殊合金系的相图。
这些软件包考虑了多种元素的相互作用，从而建立从熔点到室温范围的相平衡图。
ThermoCalc是用得最广泛的软件包之一。
像ThermoCalc这样的软件程序对于预测不锈钢焊缝及热影响区组织的演变是很有用的，但是必须认识到由其产生的相图是表示平衡状态，而在焊接过程中，由于快速加热和冷却，平衡经常是达不到的。
图6示出了一个用ThermoCalc开发的相图的例子。
它代表了基本合金成分（质量分数）为12Cr=0.5MO-0.5Si-0.1C的典型410型马氏体不锈钢的相图。
这个图的成分轴上Ni的质量分数由0％变化到5％。
在确定Ni含量如何影响各个相区，特别是对确定Ni加入量如何影响这种合金的焊缝及热影响区中铁素体含量方面这种相图是很有用的。
例如在图6中比较w（Ni）＝0.3％的合金A和w（Ni）＝2.0％的合金Ｂ，可以发现对于合金Ｂ在1400℃附近不存在铁素体单相区，而随Ni含量增加α＋γ双相区的温度范围变得越来越窄。
这些数据也可以用来建立图7所示的以摩尔分数表示的相组分随温度的变化图。
用这样的方法可以方便地评价母材和填充金属成分对相稳定性的作用，并可预测焊接和热处理过程中微观组织的演变。
图6 w（Cr）＝12％的马氏体不锈钢的ThermoCalc相图图中显示添加Ni的影响（由俄亥俄州立大学Antonio Ramirez授权，2002）图7 图6中w（Cr）＝12％的钢中，w（Ni）＝0.3％时，其相组分（摩尔分数）随温度的变化（由俄亥俄州立大学Antonio Ramirez授权）图8给出了另外一个例子，这是以氮作为成分变量由计算得到的双相不锈钢2205的相图。
一个典型的氮的质量分数是0.15％，图上以一根垂直虚线表示。
由图可知即使在高温，合金也不能得到全铁素体组织，而微观组织中总有一些奥氏体存在，这就可以有效地减少在焊接热影响区铁素体的长大。
图中也示出了碳化物（M23C6），氮化物（Cr2N）和σ相在热力学上稳定的相区。
图8 显示氮作用的双相不锈钢2205的ThermoCalc相图（引自Ramirez）和图7相似，图9可以预测在给定氮的质量分数为0.15％时各个相的体积分数随温度的变化。
和图7不同的是这里用了体积分数而不是摩尔分数。
为了使图更为清晰，图中没有画出碳化物和氮化物相，这是因为它们的含量很低。
这种相图对在给定温度下确定每种相存在的数量是很有用的，比如在1375℃附近微观组织中含有大约95％的铁素体和5％的奥氏体。
图9双相不锈钢2205［w（N）＝0.15％］中各种相的体积分数随温度的变化（引自Ramirez等）请注意图9指出：在低于大约900℃ 的温度时，σ相是一种平衡相。
尽管在铁-铬系合金中σ相形成得很缓慢，但在Fe-Cr-Ni系含铁素体的不锈钢中，特别是在Cr、Mo含量较高、在大约700℃时σ相的形成要快得多。
双相钢的这种特性加上铁素体含量又高，使其对形成σ相而产生的脆化很敏感。
为了避免由铁素体形成σ相，要求在大致为900～500℃ 的温度范围内快速冷却。