典型的沉淀硬(ying)化不(bu)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、沉淀硬化不銹鋼的焊接特性
1. 馬氏體沉淀硬化不銹鋼
這類鋼(gang)在固(gu)溶(rong)退(tui)火(huo)溫度(du)（1038℃~1066℃)下(xia)幾乎全部奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)，但(dan)當冷(leng)卻到(dao)室(shi)溫時(shi)(shi)，則(ze)(ze)又(you)發生奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)轉(zhuan)變。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變溫度(du)一(yi)般是93℃~150℃.當將馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)再次(ci)加熱(re)到(dao)482℃-593℃時(shi)(shi)，就有一(yi)種或多種合金元(yuan)素(su)出(chu)(chu)現沉(chen)淀(dian)硬化(hua)與強化(hua)。鉬、銅、鈦、鈮、鋁及(ji)其(qi)化(hua)合物在退(tui)火(huo)溫度(du)下(xia)完全溶(rong)解(jie)，而當快速冷(leng)卻時(shi)(shi)，則(ze)(ze)留在固(gu)溶(rong)體(ti)(ti)(ti)內(nei)產生析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)（往(wang)往(wang)是亞顯微粒子），提高了(le)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)的(de)硬度(du)與強度(du)。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)的(de)化(hua)學(xue)成分(fen)必須(xu)嚴格控(kong)制(zhi)，否則(ze)(ze)在固(gu)溶(rong)退(tui)火(huo)時(shi)(shi)會出(chu)(chu)現過(guo)多的(de)δ-鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)。若奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)太穩定，則(ze)(ze)又(you)會在固(gu)溶(rong)退(tui)火(huo)之后(hou)，留下(xia)過(guo)多的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。這兩(liang)種傾向(xiang)皆(jie)會妨礙時(shi)(shi)效處(chu)(chu)理時(shi)(shi)的(de)完全硬化(hua)，尤其(qi)是鋼(gang)中的(de)碳與氮影(ying)響明(ming)顯，其(qi)來源是工廠塵埃(ai)與大氣污(wu)染(ran)。這種鋼(gang)的(de)焊(han)(han)(han)接性良好(hao)，與奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)300系(xi)列(lie)相(xiang)近，焊(han)(han)(han)前不必預熱(re)，裂紋(wen)傾向(xiang)性小。這種鋼(gang)單(dan)層(ceng)焊(han)(han)(han)時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)及(ji)熱(re)影(ying)響區一(yi)般好(hao)像通過(guo)了(le)焊(han)(han)(han)后(hou)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)處(chu)(chu)理一(yi)樣。但(dan)多層(ceng)焊(han)(han)(han)時(shi)(shi)，則(ze)(ze)會出(chu)(chu)現組(zu)織(zhi)不均一(yi)，必須(xu)進行焊(han)(han)(han)后(hou)的(de)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)處(chu)(chu)理以達(da)組(zu)織(zhi)均一(yi)。焊(han)(han)(han)接馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)(han)(han)接材料可以按強度(du)選(xuan)300系(xi)列(lie)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接材料。
2. 半奧氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼
這種(zhong)鋼(gang)(gang)是PH鋼(gang)(gang)中(zhong)金相組織最為復雜的(de)一種(zhong)。在固溶處(chu)理(li)(li)或退(tui)火(huo)狀態(tai)下，這種(zhong)鋼(gang)(gang)基本上是奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)，還有(you)5%~20%的(de)8-鐵素(su)體(ti)(ti)，而在以后(hou)的(de)熱處(chu)理(li)(li)過程中(zhong)，鐵素(su)體(ti)(ti)保持不(bu)(bu)變。半(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)由退(tui)火(huo)溫(wen)度急冷至室溫(wen)仍然(ran)保持奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織，因為馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變溫(wen)度低于室溫(wen)。在退(tui)火(huo)狀態(tai)下，其成型性能(neng)與(yu)301不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)相似。在加工(gong)制作(zuo)完畢(bi)之后(hou)，它可以通過3個(ge)簡單(dan)步(bu)驟來(lai)硬(ying)化(hua)：①. 奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)化(hua)；②. 馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變；③. 時效(xiao)硬(ying)化(hua)。半(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)時無明顯的(de)裂(lie)紋傾向(xiang)。至于焊(han)(han)接(jie)工(gong)藝，不(bu)(bu)論手工(gong)電弧焊(han)(han)、熔(rong)化(hua)極(ji)與(yu)非熔(rong)化(hua)極(ji)氣(qi)體(ti)(ti)保護(hu)焊(han)(han)以及電阻焊(han)(han)，都與(yu)一般(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)無太大(da)區別。總的(de)說(shuo)來(lai)，半(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)一般(ban)皆在退(tui)火(huo)狀態(tai)下進行焊(han)(han)接(jie)，而且母材(cai)含碳量低容易焊(han)(han)接(jie)，不(bu)(bu)會出現冷裂(lie)紋；只有(you)當焊(han)(han)縫也要求有(you)高強度時，才選(xuan)用與(yu)母材(cai)成分接(jie)近的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料焊(han)(han)接(jie)，并在焊(han)(han)后(hou)進行全(quan)面的(de)退(tui)火(huo)與(yu)時效(xiao)處(chu)理(li)(li)。除此以外(wai)，一般(ban)采用300系列奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料即可進行焊(han)(han)接(jie)。
若在(zai)焊(han)接之前焊(han)件業已經過全(quan)面的(de)退火與沉淀(dian)硬(ying)化熱處理，則(ze)在(zai)焊(han)后不論(lun)焊(han)縫金(jin)屬本身或熱影響區，皆(jie)無明顯(xian)硬(ying)化現象發生。
3. 奧氏體沉淀硬化不銹鋼
這種(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)合金(jin)含量極高，足(zu)以使之在退火或任何一種(zhong)時效處理(li)后仍(reng)然保持奧氏(shi)(shi)體組織。沉淀硬化相在1093℃~1121℃退火時，將解(jie)于固(gu)溶(rong)體中，并在快(kuai)速冷卻時一直保持溶(rong)解(jie)于固(gu)溶(rong)體之中。當(dang)再加熱(re)到649℃~760℃時，則沉淀析(xi)出(chu)，從而(er)提高了奧氏(shi)(shi)體的(de)強度與硬度。它的(de)硬度低于馬氏(shi)(shi)體或半奧氏(shi)(shi)體PH鋼(gang)(gang)，但(dan)其(qi)仍(reng)然保持著無磁性。
二、沉(chen)淀硬化不銹鋼的焊接方法與(yu)工藝
沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)焊(han)接方法(fa)與工藝，與前面所述的(de)(de)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)基(ji)本相同，所不(bu)同的(de)(de)僅在(zai)于焊(han)后必須熱處理，以達到預期的(de)(de)力學性(xing)能；而這對于奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)來說(shuo)，在(zai)有些情況(kuang)下，焊(han)后熱處理有時(shi)是不(bu)必要的(de)(de)。
沉(chen)淀硬(ying)化不銹鋼(gang)可(ke)以用(yong)相匹配的同材(cai)質焊(han)(han)接(jie)材(cai)料或異種(zhong)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料焊(han)(han)接(jie)，或者不用(yong)填(tian)充焊(han)(han)絲(si)。沉(chen)淀硬(ying)化不銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)，有許多焊(han)(han)接(jie)材(cai)料可(ke)供選用(yong)，但唯(wei)一最通(tong)用(yong)的焊(han)(han)絲(si)是業已納人AWS規程的630合(he)金，見表2-10。
沉淀硬化馬氏(shi)體不銹鋼(gang)的(de)焊接材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)，在要(yao)求焊縫性能與母(mu)材(cai)(cai)(cai)相當時，應選用(yong)與母(mu)材(cai)(cai)(cai)同質(zhi)的(de)焊材(cai)(cai)(cai)，如(ru)表2-10中17-4PH的(de)配套焊接材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。如(ru)果不需(xu)要(yao)焊縫與母(mu)材(cai)(cai)(cai)相當，可選用(yong)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)焊接材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)（如(ru)308L、347L),或采用(yong)鎳基合金(jin)焊接材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。
選用與母(mu)材(cai)同成分焊接(jie)材(cai)料的(de)焊縫，在樹枝狀晶(jing)的(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)組織中，存在有少(shao)(shao)量鐵素體(ti)(ti)。少(shao)(shao)量的(de)鐵素體(ti)(ti)和殘余奧氏體(ti)(ti)析出，增加了焊縫的(de)塑性，但(dan)強度降(jiang)低了。因(yin)此(ci)，對同材(cai)質焊接(jie)材(cai)料的(de)成分應適當調整，其鎳、錳(meng)應比母(mu)材(cai)略高(gao)，焊后經1040℃固溶處理，強度幾(ji)乎(hu)不變(bian)，而延伸率顯著提(ti)高(gao)。
