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(ma)氏體(ti)沉淀硬(ying)化不(bu)銹鋼


   這類鋼在(zai)(zai)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)退火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(1038~1066℃)下(xia)幾乎全部奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)化,但當(dang)冷卻到室溫(wen)(wen)時,則(ze)(ze)又(you)發生(sheng)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)向(xiang)(xiang)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)轉變(bian)。馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般是(shi)93~150℃。當(dang)將馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)再次加熱(re)到482~593℃時,就(jiu)有一(yi)種(zhong)或多(duo)種(zhong)合金元素出(chu)現沉(chen)淀硬化與強化。Mo、Cu、Ti、Nb、Al及(ji)其化合物在(zai)(zai)退火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)完全溶(rong)(rong)(rong)解,而當(dang)快速冷卻時,則(ze)(ze)留(liu)在(zai)(zai)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti)(ti)內產(chan)生(sheng)析(xi)出(chu)相(往(wang)往(wang)是(shi)亞顯(xian)微粒子),提高(gao)了馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)與強度(du)(du)。馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)PH鋼的(de)(de)(de)(de)化學成分必(bi)須(xu)嚴格(ge)控(kong)制(zhi),否則(ze)(ze)在(zai)(zai)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)退火(huo)(huo)時會出(chu)現過(guo)多(duo)的(de)(de)(de)(de)8-鐵素體(ti)(ti)。若奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)太穩定,則(ze)(ze)又(you)會在(zai)(zai)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)退火(huo)(huo)之后(hou),留(liu)下(xia)過(guo)多(duo)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)。這兩(liang)種(zhong)傾向(xiang)(xiang)皆會妨礙時效處理時的(de)(de)(de)(de)完全硬化,尤其是(shi)鋼中的(de)(de)(de)(de)碳(tan)與氮影響明顯(xian),其來源是(shi)工廠塵埃與大氣污染。這種(zhong)鋼的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接性(xing)良好,與奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)300系(xi)列(lie)相近,焊(han)(han)前不(bu)(bu)必(bi)預(yu)熱(re),裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)性(xing)小。這種(zhong)鋼單層(ceng)(ceng)焊(han)(han)時,焊(han)(han)縫(feng)金屬及(ji)熱(re)影響區一(yi)般好像通過(guo)焊(han)(han)后(hou)沉(chen)淀硬化處理一(yi)樣。但多(duo)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)時,則(ze)(ze)會出(chu)現組(zu)織(zhi)不(bu)(bu)均(jun)一(yi),必(bi)須(xu)進行焊(han)(han)后(hou)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀硬化處理以達到組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)均(jun)一(yi)。焊(han)(han)接馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀硬化不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接材料,可(ke)以按強度(du)(du)選300系(xi)列(lie)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼焊(han)(han)接材料。


2. 半奧氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼


  這(zhe)種(zhong)鋼(gang)是PH鋼(gang)中(zhong)金相組織最為復雜的(de)一(yi)種(zhong)。在(zai)固溶(rong)處理或退火狀態下(xia),這(zhe)種(zhong)鋼(gang)基本(ben)上(shang)是奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),還有5%~20%的(de)δ-鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti),而在(zai)以(yi)后的(de)熱處理過程中(zhong),鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)保持不(bu)變。半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)由退火溫(wen)度急冷至(zhi)室溫(wen)仍然保持奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織,因為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)度低于室溫(wen):在(zai)退火狀態下(xia),其成(cheng)型性(xing)能與301不(bu)銹鋼(gang)相似。在(zai)加工(gong)制作完畢之后,它(ta)可以(yi)通過三個簡單步驟來硬化:①. 奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化;②. 馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變;③. 時效硬化。


  半奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊接(jie)時無(wu)明顯的裂紋傾(qing)向。至于焊接(jie)工藝,不(bu)(bu)論(lun)手工電弧焊、熔(rong)化(hua)(hua)極與非熔(rong)化(hua)(hua)極氣體(ti)(ti)保(bao)護焊以及電阻焊,都與一(yi)般(ban)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)無(wu)太大(da)區別。總的來說,半奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)PH鋼(gang)一(yi)般(ban)皆(jie)在退火(huo)狀態下進行(xing)焊接(jie),而且(qie)母(mu)材(cai)(cai)含碳量低(di)容易焊接(jie),不(bu)(bu)會出現冷裂紋;只有當焊縫也要求有高強度時,才選用與母(mu)材(cai)(cai)成分接(jie)近的焊接(jie)材(cai)(cai)料焊接(jie),并在焊后(hou)進行(xing)全面的退火(huo)與時效處理。除此以外(wai),一(yi)般(ban)采(cai)用300系列奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊接(jie)材(cai)(cai)料即可進行(xing)焊接(jie)。


 若在焊接之前焊件業已經過全面的退(tui)火與沉淀硬化熱處(chu)理,則在焊后不論焊縫金屬本身或熱影(ying)響區,皆無明顯硬化現(xian)象發生。


3. 奧(ao)氏體(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼


  這種(zhong)鋼(gang)(gang)的合金含量極高,足(zu)以使之在退(tui)火(huo)(huo)或任何一(yi)種(zhong)時效處(chu)理后仍(reng)然保持(chi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織。沉淀硬(ying)化(hua)相在1093~1121℃退(tui)火(huo)(huo)時,溶解(jie)于固溶體(ti)(ti)中,并(bing)在快(kuai)速(su)冷卻(que)時一(yi)直保持(chi)溶解(jie)于固溶體(ti)(ti)之中。當再加熱到649~760℃時,則沉淀析出,從而(er)提(ti)高了奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的強度(du)(du)與硬(ying)度(du)(du)。它(ta)的硬(ying)度(du)(du)低于馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)或半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang),但其仍(reng)然保持(chi)著(zhu)無磁性。