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三種,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。上述的雙重原因是指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。


1. 馬氏體沉(chen)淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)


   這類(lei)鋼(gang)在固(gu)溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)溫(wen)度(1038~1066℃)下幾乎全(quan)部奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua),但當冷(leng)卻到室溫(wen)時,則(ze)(ze)又發生(sheng)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)轉變。馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)度一(yi)(yi)(yi)般(ban)是(shi)(shi)93~150℃。當將馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)再次加熱(re)(re)到482~593℃時,就有(you)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)或多(duo)(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)合金元素出(chu)現(xian)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)與(yu)強化(hua)(hua)。Mo、Cu、Ti、Nb、Al及(ji)其化(hua)(hua)合物在退(tui)火(huo)溫(wen)度下完全(quan)溶(rong)(rong)解,而當快速(su)冷(leng)卻時,則(ze)(ze)留在固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)內產生(sheng)析出(chu)相(xiang)(往往是(shi)(shi)亞顯微粒(li)子),提高了馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)硬(ying)度與(yu)強度。馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)的(de)(de)化(hua)(hua)學成分(fen)必(bi)須(xu)(xu)嚴格控制,否則(ze)(ze)在固(gu)溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)時會(hui)(hui)出(chu)現(xian)過多(duo)(duo)(duo)的(de)(de)8-鐵素體(ti)(ti)(ti)。若奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)太穩(wen)定,則(ze)(ze)又會(hui)(hui)在固(gu)溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)之(zhi)后(hou),留下過多(duo)(duo)(duo)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。這兩種(zhong)(zhong)(zhong)傾向(xiang)皆(jie)會(hui)(hui)妨礙時效(xiao)處理(li)時的(de)(de)完全(quan)硬(ying)化(hua)(hua),尤其是(shi)(shi)鋼(gang)中的(de)(de)碳(tan)與(yu)氮影(ying)(ying)響明顯,其來源是(shi)(shi)工廠塵埃與(yu)大氣污染。這種(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)性良好(hao),與(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)300系(xi)列相(xiang)近,焊(han)(han)前不(bu)必(bi)預熱(re)(re),裂紋傾向(xiang)性小。這種(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)單層焊(han)(han)時,焊(han)(han)縫金屬及(ji)熱(re)(re)影(ying)(ying)響區一(yi)(yi)(yi)般(ban)好(hao)像(xiang)通過焊(han)(han)后(hou)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)處理(li)一(yi)(yi)(yi)樣。但多(duo)(duo)(duo)層焊(han)(han)時,則(ze)(ze)會(hui)(hui)出(chu)現(xian)組織(zhi)不(bu)均一(yi)(yi)(yi),必(bi)須(xu)(xu)進行焊(han)(han)后(hou)的(de)(de)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)處理(li)以達到組織(zhi)的(de)(de)均一(yi)(yi)(yi)。焊(han)(han)接(jie)(jie)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao),可以按強度選300系(xi)列奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)。


2. 半奧氏體沉淀硬化不銹鋼


  這種鋼是(shi)PH鋼中(zhong)金(jin)相組(zu)織最為復雜的一(yi)種。在(zai)固溶處理或退(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)態下,這種鋼基(ji)本上是(shi)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti),還有5%~20%的δ-鐵素體(ti)(ti),而(er)在(zai)以(yi)后的熱(re)處理過程(cheng)中(zhong),鐵素體(ti)(ti)保(bao)持不變(bian)(bian)。半奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)鋼由退(tui)火(huo)(huo)溫度急冷至室溫仍(reng)然保(bao)持奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)組(zu)織,因為馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變(bian)(bian)溫度低于(yu)室溫:在(zai)退(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)態下,其成(cheng)型(xing)性能(neng)與301不銹鋼相似。在(zai)加工制作完畢之后,它可以(yi)通過三個簡單步驟來(lai)硬化:①. 奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)化;②. 馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變(bian)(bian);③. 時效(xiao)硬化。


  半奧氏體(ti)沉淀(dian)硬化不銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)無明顯的裂(lie)紋傾向。至于焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi),不論手(shou)工電(dian)弧焊(han)(han)、熔(rong)化極與(yu)非(fei)熔(rong)化極氣體(ti)保護焊(han)(han)以(yi)(yi)及(ji)電(dian)阻焊(han)(han),都與(yu)一(yi)般奧氏體(ti)鋼(gang)無太(tai)大區別。總的來說,半奧氏體(ti)PH鋼(gang)一(yi)般皆在(zai)退(tui)(tui)火狀態下進行焊(han)(han)接(jie)(jie),而且母材(cai)含碳量低容易(yi)焊(han)(han)接(jie)(jie),不會出現冷裂(lie)紋;只有當焊(han)(han)縫也要求有高強度時(shi),才選用與(yu)母材(cai)成分接(jie)(jie)近的焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)焊(han)(han)接(jie)(jie),并在(zai)焊(han)(han)后(hou)進行全面的退(tui)(tui)火與(yu)時(shi)效處理。除(chu)此以(yi)(yi)外(wai),一(yi)般采用300系列(lie)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)即可進行焊(han)(han)接(jie)(jie)。


 若在(zai)焊(han)(han)接之前焊(han)(han)件(jian)業(ye)已經(jing)過(guo)全(quan)面的退火與沉(chen)淀硬化(hua)熱處(chu)理,則(ze)在(zai)焊(han)(han)后不論焊(han)(han)縫金屬本身或(huo)熱影響區,皆無(wu)明顯硬化(hua)現象發生。


3. 奧氏體沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼


  這種鋼的合(he)金含量極高,足以使之(zhi)(zhi)在退火(huo)或(huo)任何(he)一種時效(xiao)處(chu)理后仍然保(bao)持奧(ao)氏體(ti)組織。沉淀(dian)硬化相(xiang)在1093~1121℃退火(huo)時,溶(rong)解于(yu)固溶(rong)體(ti)中(zhong),并在快速冷卻時一直保(bao)持溶(rong)解于(yu)固溶(rong)體(ti)之(zhi)(zhi)中(zhong)。當再加(jia)熱(re)到649~760℃時,則沉淀(dian)析(xi)出,從(cong)而(er)提高了(le)奧(ao)氏體(ti)的強(qiang)度(du)與硬度(du)。它的硬度(du)低于(yu)馬(ma)氏體(ti)或(huo)半(ban)奧(ao)氏體(ti)PH鋼,但(dan)其仍然保(bao)持著無磁性(xing)。