典型的沉淀硬化不銹鋼的鋼號用字母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)、沉淀硬化不(bu)銹鋼的焊(han)接(jie)特(te)性
1. 馬氏體沉(chen)淀硬化不銹鋼
這類鋼在固溶退(tui)火溫(wen)度（1038℃~1066℃)下(xia)幾乎(hu)全部(bu)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，但(dan)當(dang)(dang)冷(leng)卻(que)到(dao)室溫(wen)時(shi)(shi)，則(ze)又發生奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)向馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)轉(zhuan)變。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變溫(wen)度一般是(shi)93℃~150℃.當(dang)(dang)將(jiang)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)再次加(jia)熱(re)(re)到(dao)482℃-593℃時(shi)(shi)，就有(you)一種或多(duo)種合金(jin)(jin)元素出(chu)現沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)與(yu)強化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。鉬、銅、鈦、鈮、鋁及其(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合物在退(tui)火溫(wen)度下(xia)完全溶解，而(er)當(dang)(dang)快速冷(leng)卻(que)時(shi)(shi)，則(ze)留(liu)在固溶體(ti)(ti)(ti)(ti)內產生析(xi)出(chu)相（往往是(shi)亞顯(xian)微(wei)粒子），提高了(le)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)硬(ying)度與(yu)強度。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學成分必(bi)須嚴格(ge)控(kong)制，否則(ze)在固溶退(tui)火時(shi)(shi)會出(chu)現過(guo)多(duo)的(de)(de)δ-鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)。若奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)太穩定，則(ze)又會在固溶退(tui)火之后(hou)，留(liu)下(xia)過(guo)多(duo)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。這兩種傾(qing)向皆會妨礙時(shi)(shi)效處(chu)(chu)理時(shi)(shi)的(de)(de)完全硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，尤其(qi)是(shi)鋼中的(de)(de)碳與(yu)氮影響(xiang)明顯(xian)，其(qi)來(lai)源是(shi)工(gong)廠塵(chen)埃與(yu)大氣污(wu)染。這種鋼的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)性良好，與(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)300系列相近(jin)，焊(han)(han)前不必(bi)預(yu)熱(re)(re)，裂紋傾(qing)向性小(xiao)。這種鋼單層焊(han)(han)時(shi)(shi)，焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬及熱(re)(re)影響(xiang)區(qu)一般好像(xiang)通過(guo)了(le)焊(han)(han)后(hou)沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理一樣(yang)。但(dan)多(duo)層焊(han)(han)時(shi)(shi)，則(ze)會出(chu)現組(zu)織(zhi)不均一，必(bi)須進行焊(han)(han)后(hou)的(de)(de)沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理以達組(zu)織(zhi)均一。焊(han)(han)接(jie)(jie)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)可以按強度選300系列奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)。
2. 半奧氏體沉淀硬化不銹鋼
這(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)PH鋼(gang)(gang)(gang)中金相(xiang)組(zu)織最為復雜的一種(zhong)。在固溶處理或退(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)態下，這(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)基本上是(shi)奧氏體(ti)(ti)，還(huan)有(you)5%~20%的8-鐵素體(ti)(ti)，而在以后(hou)(hou)的熱處理過(guo)程(cheng)中，鐵素體(ti)(ti)保持(chi)不變。半(ban)奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)由(you)退(tui)火(huo)(huo)溫度急冷(leng)至(zhi)室(shi)溫仍(reng)然保持(chi)奧氏體(ti)(ti)組(zu)織，因為馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變溫度低于(yu)室(shi)溫。在退(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)態下，其成型(xing)性能與(yu)(yu)301不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)似。在加工制作完畢之后(hou)(hou)，它(ta)可以通(tong)過(guo)3個簡單步驟來(lai)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)：①. 奧氏體(ti)(ti)化(hua)(hua)；②. 馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變；③. 時效硬(ying)(ying)化(hua)(hua)。半(ban)奧氏體(ti)(ti)沉淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時無明顯的裂(lie)紋傾向。至(zhi)于(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝(yi)，不論手工電(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han)、熔(rong)化(hua)(hua)極與(yu)(yu)非熔(rong)化(hua)(hua)極氣體(ti)(ti)保護(hu)焊(han)(han)(han)以及電(dian)(dian)阻焊(han)(han)(han)，都(dou)與(yu)(yu)一般奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)無太大區(qu)別。總的說來(lai)，半(ban)奧氏體(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)(gang)一般皆在退(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)態下進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，而且母材(cai)含碳量低容易(yi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，不會(hui)出現冷(leng)裂(lie)紋；只(zhi)有(you)當焊(han)(han)(han)縫也要求有(you)高強度時，才選用與(yu)(yu)母材(cai)成分接(jie)(jie)(jie)近(jin)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，并在焊(han)(han)(han)后(hou)(hou)進(jin)行(xing)全面的退(tui)火(huo)(huo)與(yu)(yu)時效處理。除此以外，一般采(cai)用300系列奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料即可進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。
若(ruo)在焊(han)(han)接之前焊(han)(han)件(jian)業已(yi)經過全面的退火與(yu)沉淀硬(ying)化熱處理，則(ze)在焊(han)(han)后不論焊(han)(han)縫金屬本(ben)身或熱影響區，皆(jie)無明顯硬(ying)化現象發生。
3. 奧(ao)氏(shi)體(ti)沉淀硬化不銹鋼
這種(zhong)鋼的(de)合金(jin)含量極高，足以使之(zhi)在退(tui)火(huo)或任何一種(zhong)時效處理后仍然保持(chi)奧氏(shi)體(ti)組織(zhi)。沉(chen)淀(dian)硬化(hua)相在1093℃~1121℃退(tui)火(huo)時，將解于固溶(rong)體(ti)中，并(bing)在快速冷卻時一直保持(chi)溶(rong)解于固溶(rong)體(ti)之(zhi)中。當再加熱(re)到649℃~760℃時，則沉(chen)淀(dian)析出，從而提高了奧氏(shi)體(ti)的(de)強度(du)與(yu)硬度(du)。它的(de)硬度(du)低于馬氏(shi)體(ti)或半奧氏(shi)體(ti)PH鋼，但其仍然保持(chi)著無磁性。
二、沉淀硬化不銹鋼的焊接方法與工(gong)藝(yi)
沉淀硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的焊(han)(han)接方法與工藝(yi)，與前面所述的奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)基本相同，所不(bu)(bu)同的僅在于焊(han)(han)后必(bi)須熱(re)(re)處理(li)，以達到(dao)預期的力學(xue)性能；而這對于奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)來說，在有(you)些情(qing)況下，焊(han)(han)后熱(re)(re)處理(li)有(you)時(shi)是不(bu)(bu)必(bi)要的。
沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)(gang)可(ke)(ke)以用(yong)相匹配的(de)同材(cai)質焊接(jie)(jie)材(cai)料(liao)或(huo)異(yi)種(zhong)焊接(jie)(jie)材(cai)料(liao)焊接(jie)(jie)，或(huo)者不用(yong)填(tian)充焊絲(si)。沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊接(jie)(jie)，有(you)許多焊接(jie)(jie)材(cai)料(liao)可(ke)(ke)供選用(yong)，但唯一最(zui)通用(yong)的(de)焊絲(si)是(shi)業已納人AWS規程的(de)630合金，見表(biao)2-10。
沉淀硬化馬氏體不銹鋼(gang)(gang)的焊接(jie)材(cai)料，在要(yao)求焊縫性能(neng)與母(mu)材(cai)相當(dang)時，應選用與母(mu)材(cai)同質的焊材(cai)，如(ru)表2-10中17-4PH的配套(tao)焊接(jie)材(cai)料。如(ru)果(guo)不需(xu)要(yao)焊縫與母(mu)材(cai)相當(dang)，可選用奧氏體不銹鋼(gang)(gang)焊接(jie)材(cai)料（如(ru)308L、347L),或采用鎳(nie)基合(he)金(jin)焊接(jie)材(cai)料。
選用與母(mu)(mu)材(cai)(cai)同成分焊(han)接材(cai)(cai)料的(de)焊(han)縫，在(zai)樹(shu)枝狀晶的(de)馬氏(shi)體組織中，存在(zai)有(you)少量鐵(tie)素體。少量的(de)鐵(tie)素體和殘余奧氏(shi)體析(xi)出(chu)，增加(jia)了(le)焊(han)縫的(de)塑性，但強度降低(di)了(le)。因此，對(dui)同材(cai)(cai)質(zhi)焊(han)接材(cai)(cai)料的(de)成分應(ying)(ying)適當調整，其(qi)鎳、錳應(ying)(ying)比母(mu)(mu)材(cai)(cai)略高(gao)，焊(han)后(hou)經1040℃固溶處理，強度幾乎不變(bian)，而延伸率顯著提高(gao)。
