Schaeffler和Delong相图及应用

舍夫勒组织图(Schaeffler，s Diagram) 表征不锈钢焊缝金属之化学组成(不计氮元素)与相组织的定量关系图。是舍夫勒(schaeffler)根据不锈钢手工电弧焊的焊缝组织实测统计绘成的组织图(1949年)。利用此图，可依据熔敷的有效方法。组织图中，纵坐标用Nieq(镍当量)表示，镍当量是反映不锈钢焊缝金属组织奥氏体化程度的指标。其量值是根据焊缝金属组织中包含的奥氏体元素(如镍，碳，锰等)，按其奥氏体化作用的强烈程度折算成相当于若干个镍之总和；横坐标用creq(铬当量)来表示，铬当量是反映焊缝金属组织的铁素体化程度的指标，其量值是根据参与焊缝组织中的铁素体化元素(如铬，钼，硅，铌等)，按其铁素体化作用的强烈程度，折算成相当于若干个铬之总和。图中标有：A(奥氏体)，F(铁素体)，M(马氏体)等组织的区域范围。根据被焊母材和添加焊接材料的化学成分，用熔焊稀释率换算出焊缝金属的化学组成，并分别折算成镍当量和铬当量，即可在组织图中查出焊缝金属组织的相组织和铁素体的含量。反之，也可以按照对焊缝金属组织的相组成要求，确定对应的镍当量和铬当量值。然后，据此组织图进行焊缝金属化学组成的调整。

舍夫勒组织图考虑了化学成分对组织的影响，但未考虑到实际结晶条件及合金元素存在形态的影响。实际上，合金元素只有在固溶状态下才对γ奥氏体与δ铁素体的比例发生影响。如合金元素以化合物形式沉淀时，并不能影响γ与δ的比例。而不同的焊接方法，焊接工艺及接头形式，都会对熔焊稀释率和熔池的凝固结晶条件产生影响。利用舍夫勒组织图估算的δ铁素体含量同实测值有所出入(按体积，估算精度为±4％)。尽管如此，工程上用此组织图估算不锈钢焊缝金属组织的相织成较为简便，仍具有一定的实用价值。

Delong Diagram

This refines the Schaffler diagram by taking account of the strong austenite stabilising tendency of nitrogen. The chromium equivalent is unaffected but the nickel equivalent is modified to : Ni (eq) = Ni + (30 x C) + (0.5 x Mn) + (30 x N) The diagram, identifying the phase boundaries is shown below. This shows the ferrite levels in bands, both as percentages, based on metallographic determinations and as a ferrite number 'FN', based on magnetic determination methods.

Delong constitution diagram for stainless steel weld metal.The Schaeffler austenite-martensite boundary is included for reference. Delong不锈钢焊接金属的的结构图。舍弗勒奥氏体- 马氏体边界，以供参考。

不锈钢的成分、组织和熔合比的关系图称为不锈钢的组织图，见图7-14。图中坐标为铬当量（Cr当量）和镍当量（Ni当量），其计算式为

Cr当量（%）=Cr+Mo+1.5Si+0.5Ni(质量分数)(%)

Ni当量（%）=Ni+30C+0.5Mn(质量分数)(%)

当知道了两种母材金属的化学成分后，可分别算出其铬当量和镍当量，根据两者的值在不锈钢组织图上找出相应的点，然后根据熔合比，就能确定不锈钢焊缝的组织状态。

利用此图，可依据多数金属的化学组成推算出焊缝金属的相组织及铁素体量。通过调整焊缝金属的化学组成，控制铁素体的适当含量，以防止焊接热裂纹产生，这是改善不锈钢焊接性的有效方法。用熔焊稀释率换算出焊缝金属的化学组成，并分别折算成镍当量和铬当量，即可在组织图中查出焊缝金属组织的相组织和铁素体的含量。反之，也可以按照对焊缝金属组织的相组成要求，确定对应的镍当量和铬当量值。然后，据此组织图进行焊缝金属化学组成的调整。舍夫勒组织图考虑了化学成分对组织的影响，但未考虑到实际结晶条件及合金元素存在形态的影响。实际上，合金元素只有在固溶状态下才对下奥氏体与a铁素体的比例发生影响。如合金元素以化合物形式沉淀时，并不能影响比例。而不同的焊接方法，焊接工艺及接头形式，都会对熔焊稀释率和熔池的凝固结晶条件产生影响。利用舍夫勒组织图估算的铁素体含量同实测值有所出入(按体积，估算精度为士4%。尽管如此，工程上用此组织图估算不锈钢焊缝金属，控制铁素体的适当属组织的相织成较为简便，仍具有一定的实用价值。