典型的沉淀硬化不銹鋼(gang)的鋼號用字母PH表示。這一族系的鋼種由于雙重原因而分成3種，即馬氏體沉淀硬化鋼、半奧氏體沉淀硬化鋼及奧氏體沉淀硬化鋼。上述的雙重原因是加入起沉淀硬化作用的元素以及在固溶退火和時效狀態下基體的組織。為使上述劃分更為明確，請參考表1-8的細分與歸納。
一(yi)、沉淀(dian)硬化不銹鋼的(de)焊接特(te)性
1. 馬氏體沉淀硬化不銹鋼
這(zhe)類鋼在(zai)固(gu)(gu)溶(rong)退火(huo)溫(wen)度（1038℃~1066℃)下幾乎全(quan)部奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)，但當冷卻到(dao)(dao)室溫(wen)時(shi)(shi)，則(ze)(ze)又發生奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)向馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)變。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變溫(wen)度一(yi)般是(shi)(shi)93℃~150℃.當將馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)再次加熱到(dao)(dao)482℃-593℃時(shi)(shi)，就有一(yi)種(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)合(he)金(jin)元素出(chu)現沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)與(yu)強(qiang)化(hua)。鉬、銅、鈦(tai)、鈮、鋁及其化(hua)合(he)物在(zai)退火(huo)溫(wen)度下完全(quan)溶(rong)解，而當快(kuai)速冷卻時(shi)(shi)，則(ze)(ze)留在(zai)固(gu)(gu)溶(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內產生析(xi)出(chu)相（往往是(shi)(shi)亞顯微粒子(zi)），提高了(le)(le)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)硬(ying)(ying)度與(yu)強(qiang)度。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分必須嚴格(ge)控制，否則(ze)(ze)在(zai)固(gu)(gu)溶(rong)退火(huo)時(shi)(shi)會(hui)(hui)出(chu)現過(guo)多(duo)(duo)的(de)(de)δ-鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。若(ruo)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)太穩定(ding)，則(ze)(ze)又會(hui)(hui)在(zai)固(gu)(gu)溶(rong)退火(huo)之后(hou)，留下過(guo)多(duo)(duo)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。這(zhe)兩(liang)種(zhong)傾向皆(jie)會(hui)(hui)妨礙時(shi)(shi)效處(chu)(chu)理時(shi)(shi)的(de)(de)完全(quan)硬(ying)(ying)化(hua)，尤其是(shi)(shi)鋼中的(de)(de)碳與(yu)氮影(ying)響明顯，其來源是(shi)(shi)工(gong)廠塵埃(ai)與(yu)大氣(qi)污染。這(zhe)種(zhong)鋼的(de)(de)焊(han)(han)接性良好(hao)，與(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)300系列(lie)相近(jin)，焊(han)(han)前不必預(yu)熱，裂(lie)紋(wen)傾向性小。這(zhe)種(zhong)鋼單(dan)層焊(han)(han)時(shi)(shi)，焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)及熱影(ying)響區一(yi)般好(hao)像通過(guo)了(le)(le)焊(han)(han)后(hou)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)處(chu)(chu)理一(yi)樣。但多(duo)(duo)層焊(han)(han)時(shi)(shi)，則(ze)(ze)會(hui)(hui)出(chu)現組織不均一(yi)，必須進行焊(han)(han)后(hou)的(de)(de)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)處(chu)(chu)理以達組織均一(yi)。焊(han)(han)接馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)接材料可以按強(qiang)度選300系列(lie)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼焊(han)(han)接材料。
2. 半奧氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼
這種(zhong)鋼是(shi)PH鋼中金相組織最為復雜(za)的(de)一種(zhong)。在固溶處(chu)理(li)或退(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)態下，這種(zhong)鋼基本上(shang)是(shi)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，還有(you)5%~20%的(de)8-鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)，而在以(yi)(yi)后的(de)熱處(chu)理(li)過程(cheng)中，鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)保持(chi)不(bu)(bu)變。半奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼由退(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)急冷(leng)至室溫(wen)仍然保持(chi)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，因為馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)度(du)低于(yu)室溫(wen)。在退(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)態下，其成型性能(neng)與(yu)301不(bu)(bu)銹鋼相似(si)。在加(jia)工(gong)制(zhi)作(zuo)完畢(bi)之后，它(ta)可以(yi)(yi)通過3個簡(jian)單(dan)步驟(zou)來硬化(hua)：①. 奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)；②. 馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變；③. 時(shi)效(xiao)硬化(hua)。半奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹鋼焊接(jie)(jie)時(shi)無(wu)明(ming)顯的(de)裂紋傾向。至于(yu)焊接(jie)(jie)工(gong)藝，不(bu)(bu)論手工(gong)電弧焊、熔化(hua)極與(yu)非熔化(hua)極氣體(ti)(ti)(ti)保護焊以(yi)(yi)及電阻焊，都與(yu)一般(ban)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼無(wu)太(tai)大(da)區別。總的(de)說來，半奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)PH鋼一般(ban)皆在退(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)態下進(jin)行焊接(jie)(jie)，而且母材含碳量低容易焊接(jie)(jie)，不(bu)(bu)會出現冷(leng)裂紋；只有(you)當(dang)焊縫也要求有(you)高強度(du)時(shi)，才選用與(yu)母材成分(fen)接(jie)(jie)近的(de)焊接(jie)(jie)材料(liao)焊接(jie)(jie)，并在焊后進(jin)行全面的(de)退(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)與(yu)時(shi)效(xiao)處(chu)理(li)。除此以(yi)(yi)外，一般(ban)采用300系(xi)列奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼焊接(jie)(jie)材料(liao)即可進(jin)行焊接(jie)(jie)。
若在焊(han)接之前焊(han)件業已經(jing)過全(quan)面的退(tui)火與沉淀硬化熱(re)處理，則在焊(han)后(hou)不論焊(han)縫金屬本(ben)身(shen)或熱(re)影響區，皆(jie)無明顯(xian)硬化現象(xiang)發(fa)生。
3. 奧氏(shi)體(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼
這種(zhong)鋼的合金含量極(ji)高，足以使之在退(tui)火或任何一種(zhong)時效處理后仍然保持(chi)奧氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)。沉(chen)淀硬(ying)(ying)化相在1093℃~1121℃退(tui)火時，將(jiang)解于(yu)固(gu)溶(rong)體(ti)(ti)中，并在快速冷卻時一直(zhi)保持(chi)溶(rong)解于(yu)固(gu)溶(rong)體(ti)(ti)之中。當再加熱到649℃~760℃時，則沉(chen)淀析出，從而提高了奧氏(shi)體(ti)(ti)的強度與(yu)硬(ying)(ying)度。它的硬(ying)(ying)度低(di)于(yu)馬氏(shi)體(ti)(ti)或半奧氏(shi)體(ti)(ti)PH鋼，但其仍然保持(chi)著無磁性。
二(er)、沉淀硬(ying)化不銹鋼的焊接方法與工藝
沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼的(de)焊接(jie)方法與工(gong)藝，與前面所(suo)(suo)述的(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼基本相同，所(suo)(suo)不(bu)同的(de)僅在(zai)于焊后必(bi)須熱(re)(re)處(chu)理(li)，以達到預期(qi)的(de)力學性(xing)能；而這(zhe)對于奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼來說，在(zai)有些情況下(xia)，焊后熱(re)(re)處(chu)理(li)有時是不(bu)必(bi)要的(de)。
沉淀硬化不銹鋼(gang)可以(yi)用(yong)相(xiang)匹配的同(tong)材(cai)質焊(han)(han)接材(cai)料或異種焊(han)(han)接材(cai)料焊(han)(han)接，或者不用(yong)填充焊(han)(han)絲(si)。沉淀硬化不銹鋼(gang)焊(han)(han)接，有許多焊(han)(han)接材(cai)料可供選用(yong)，但唯(wei)一最通用(yong)的焊(han)(han)絲(si)是業已納人AWS規程的630合金，見表2-10。
沉(chen)淀硬(ying)化(hua)馬(ma)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao)，在(zai)要求焊(han)縫(feng)性(xing)能與(yu)母材(cai)相當時，應(ying)選用(yong)(yong)(yong)與(yu)母材(cai)同質的(de)焊(han)材(cai)，如(ru)表2-10中17-4PH的(de)配套(tao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao)。如(ru)果不(bu)需要焊(han)縫(feng)與(yu)母材(cai)相當，可選用(yong)(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao)（如(ru)308L、347L),或采用(yong)(yong)(yong)鎳基合(he)金焊(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao)。
選用(yong)與母材(cai)同成分焊(han)接材(cai)料的焊(han)縫(feng)(feng)，在樹枝狀晶的馬(ma)氏(shi)(shi)體組織中，存在有少(shao)量鐵素(su)體。少(shao)量的鐵素(su)體和(he)殘余奧氏(shi)(shi)體析出(chu)，增加了(le)焊(han)縫(feng)(feng)的塑性(xing)，但強度降低了(le)。因此，對同材(cai)質焊(han)接材(cai)料的成分應(ying)適(shi)當調整，其(qi)鎳、錳應(ying)比母材(cai)略高，焊(han)后經1040℃固(gu)溶處(chu)理(li)，強度幾乎(hu)不變，而延(yan)伸率顯著提高。
