与马氏体铬不锈钢相比，马氏体镍铬不锈钢由于降低了含碳量而提高了钢的韧性；通过加入质量分数为4%～7%的镍而降低了钢中δ铁素体含量；从而消除了焊后对冷裂纹的敏感性，提高了钢的强度。但是，随着含碳量的降低，淬火组织中δ铁素体含量增多，马氏体数量减少。经回火处理后，钢的韧性提高，硬度和强度下降。同时，焊后焊缝金属中δ铁素体数量增多，晶粒粗化，强度下降。因此，为了得到焊后优良的综合力学性能，必须对钢中δ铁素体的含量进行控制。
2.钢中δ铁素体含量的控制方法
（1）钢中δ铁素体的形成δ铁素体是在Fe-Cr-Ni三元合金凝固前沿，在L+δ+γ三相区内，随着温度的下降。自液态合金中与γ相同时析出。
马氏体镍铬不锈钢在高温下为亚稳奥氏体和少量δ铁素体组织。淬火后，在室温下由马氏体、δ铁素体、残留奥氏体组成。其中，δ铁素体和残留奥氏体的数量约占10%～15%。由此可见，δ铁素体是与化学成分相关的、高温下形成的组织。要控制其含量，必须通过调配钢中铁素体和奥氏体形成元素的含量来加以解决。
（2）马氏体镍铬不锈钢中δ铁素体含量的控制方法 作为焊接用钢，δ铁素体的允许含量随钢号不同而异。Cr13Ni5Mo、Cr13Ni4Mo类钢中，δ铁素体的允许含量（质量分数）应小于5%；Cr16Ni5Mo钢中，应小于3%。
控制马氏体镍铬不锈钢中δ铁素体含量的方法：在化学成分规格范围内，通过合理调整奥氏体形成元素和铁素体形成元素的含量，利用舍夫勒组织相图来调整δ铁素体含量。
通常利用氮来调整镍当量，用铬来调整铬当量，以取得理想的δ铁素体含量。
现在以00Cr13Ni5Mo钢中δ铁素体含量的控制方法为例进行介绍如下。
1）确定钢的控制成分。00Cr13Ni5Mo钢用于生产ϕ1.2mm自动焊丝，用于大型水轮机部件磨损修复。该钢采用中频感应炉冶炼，钢的化学成分和控制成分列于表4-16。控制成分作为调控钢中δ铁素体含量的基础。
表4-16 00Cr13Ni5Mo焊材钢的化学成分（质量分数）（%）
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2）调控元素的确定。调整镍当量主要是通过添加氮元素。不宜用镍元素进行调控、应尽量节省镍资源和降低成本。碳元素不宜使用，因为冶炼钢中碳是有害元素，而且继续降碳有困难。锰元素可以使用，但用量有限。因此，主要使用氮元素来调整镍当量，而且对改善钢的性能是有利的。
氮的加入量（质量分数）分别为0.040%、0.060%，其他元素与控制成分保持相同。设计的钢号为2号和3号，铁素体含量的调控见表4-17。
表4-17 00Cr13Ni5Mo钢中铁素体含量的调控方法举例
调整铬当量主要是通过改变铬的含量。硅、钼元素的含量少，调整幅度小，通常不宜用来调整铬当量。而且一般情况很少调整铬当量。对于马氏体镍铬不锈钢，控制其铁素体含量，主要是通过加氮，对镍当量进行调整而达到目的。这里为了介绍调整方法，才进行了铬的调整。
本例设计三个不同含铬量（质量分数）12.80%、13.10%、13.40%，钢号是4号、5号、6号。钢中其他元素含量与2号相同，具体内容见表4-17。
3）利用焊缝金属的舍夫勒图确定δ铁素体含量。调整镍当量和铬当量的五个钢号和基础钢号（1号）的镍当量和铬当量的计算值列于表4-17。在舍夫勒图4-7中查出这些数据的位置。按照图中铁素体的含量分区线，就可以估计出钢中铁素体的近似含量。这是简便估算马氏体镍铬不锈钢中铁素体含量的常用方法。精确地测定钢中铁素体含量，是用试样在磁性测量仪中进行。对于炼钢操作来讲，舍夫勒图的解法很实用。
图4-7 不锈钢焊缝金属舍夫勒相组织图（美国金属学会授权）
A—奥氏体 F—铁素体 M—马氏体
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