表3-15给出了δ铁素体非稳定化奥氏体不锈钢的焊缝金属的化学成分、δ铁素体含量及力学性能（5mm焊条的焊条电弧焊）。这些焊缝金属为δ铁素体含量8%～12%的非稳定化Cr-Ni-Mo系奥氏体不锈钢。可以看到，它们的力学性能很接近，尽管它们的化学成分不相同。但是，其N含量几乎一样及δ铁素体含量却在5%～15%的中间区域。这些焊缝金属的力学性能并不亚于相应的母材。

如果将这些焊缝金属进行热处理后，就会发现它们的不同，其中主要是C含量与δ铁素体含量的不同、也将导致冲击韧度的不同。图3-15给出了退火温度对非稳定化处理的Cr-Ni系和Cr-Ni-Mo系奥氏体不锈钢的冲击韧度和δ铁素体含量的影响。在退火后析出的脆硬σ相会使冲击韧度大大降低。从表3-15所列几种焊缝金属可以看到，随着Cr、Mo和δ铁素体含量的增加以及C含量的减少，冲击韧度也降低。在奥氏体不锈钢的焊缝金属中，σ相主要从δ铁素体中析出，在750～850℃时，析出量最大。稍后，δ铁素体开始从奥氏体中析出（图1-52f）。δ铁素体分解成σ相，也有部分分解为奥氏体。由于σ相的析出，它是富Cr贫Ni，其周围富Ni贫Cr，从而转变为奥氏体。因此，通过焊缝金属δ铁素体含量的变化来判断σ相的析出是很方便的。从图3-15b可以看到，在曲线1焊缝金属中，较高的C含量（w_C0.054%）大大阻碍了σ相的析出，因此，即使在600～900℃停留10h，冲击韧度也没有降低。但是，在550℃产生的碳化物，使冲击韧度稍有下降。

在约950℃时，M₂₃C₆、σ相、δ铁素体和其他析出物等会重新溶解，在1050℃固溶温度下，所有相都消失，成为均匀的奥氏体，所以，冲击韧度很高。曲线2焊缝金属w_C0.03%,由于含碳量少，在550～600℃并没有析出M₂₃C_6­，而在650～950℃σ相析出比曲线1多，所以，冲击韧度在这个温度区间比曲线1号降低得多。含δ铁素体体积分数为9.1%的曲线2焊缝金属比体积分数δ铁素体为3%的曲线3焊缝金属的冲击韧度降低得多，这是由于高δ铁素体含量析出的σ相多。σ相析出的同时导致δ铁素体含量降低。通过含Mo低的曲线2焊缝金属与含Mo高的曲线4焊缝金属的性能可以看出，Mo析出相重溶温度的影响。随着Mo含量的增加，σ相的析出增多，析出温度也升高，高温下的冲击韧度降低得也多。