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(shi)體沉淀硬化不銹鋼


   這(zhe)類鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)固溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)(huo)(huo)(huo)溫度(du)(du)(du)(1038~1066℃)下幾(ji)乎全(quan)部奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),但(dan)當冷卻(que)到室(shi)溫時(shi),則(ze)又發生(sheng)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)向(xiang)(xiang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)轉變(bian)。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫度(du)(du)(du)一(yi)(yi)般是93~150℃。當將馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)再次加熱到482~593℃時(shi),就有(you)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)合金元素出現(xian)(xian)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)與(yu)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。Mo、Cu、Ti、Nb、Al及(ji)其化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合物在(zai)(zai)退(tui)火(huo)(huo)(huo)(huo)溫度(du)(du)(du)下完(wan)全(quan)溶(rong)(rong)解,而當快速冷卻(que)時(shi),則(ze)留在(zai)(zai)固溶(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)內產生(sheng)析出相(往(wang)往(wang)是亞顯微粒子(zi)),提(ti)高了馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)硬(ying)度(du)(du)(du)與(yu)強(qiang)度(du)(du)(du)。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分必須(xu)嚴格控制,否則(ze)在(zai)(zai)固溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)(huo)(huo)(huo)時(shi)會出現(xian)(xian)過多(duo)(duo)的(de)8-鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)。若(ruo)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)太穩定,則(ze)又會在(zai)(zai)固溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)(huo)(huo)(huo)之后,留下過多(duo)(duo)的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。這(zhe)兩種(zhong)(zhong)(zhong)傾向(xiang)(xiang)皆會妨礙時(shi)效處(chu)理時(shi)的(de)完(wan)全(quan)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),尤其是鋼(gang)(gang)中的(de)碳與(yu)氮影響明(ming)顯,其來源(yuan)是工廠塵埃與(yu)大氣污染。這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)焊接(jie)(jie)性(xing)良好,與(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)300系列相近,焊前不(bu)(bu)必預(yu)熱,裂紋傾向(xiang)(xiang)性(xing)小。這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)單層焊時(shi),焊縫金屬及(ji)熱影響區一(yi)(yi)般好像通過焊后沉淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理一(yi)(yi)樣。但(dan)多(duo)(duo)層焊時(shi),則(ze)會出現(xian)(xian)組織不(bu)(bu)均一(yi)(yi),必須(xu)進行(xing)焊后的(de)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理以達到組織的(de)均一(yi)(yi)。焊接(jie)(jie)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)焊接(jie)(jie)材料,可以按強(qiang)度(du)(du)(du)選300系列奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊接(jie)(jie)材料。


2. 半奧氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼


  這種(zhong)鋼是(shi)PH鋼中金(jin)相(xiang)組(zu)織最為(wei)復雜的一種(zhong)。在(zai)固溶處理或退火(huo)狀態下,這種(zhong)鋼基(ji)本上是(shi)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti),還有5%~20%的δ-鐵(tie)素(su)體(ti)(ti),而在(zai)以后的熱處理過程中,鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)保持不(bu)變。半奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)鋼由退火(huo)溫(wen)度(du)急冷至室溫(wen)仍然保持奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)組(zu)織,因為(wei)馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變溫(wen)度(du)低(di)于(yu)室溫(wen):在(zai)退火(huo)狀態下,其成(cheng)型性能(neng)與301不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)似(si)。在(zai)加工制作完畢之(zhi)后,它可(ke)以通過三個簡(jian)單步驟來硬化(hua):①. 奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)化(hua);②. 馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變;③. 時效(xiao)硬化(hua)。


  半(ban)奧(ao)(ao)氏體沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時無明顯的(de)裂(lie)(lie)紋傾(qing)向。至于(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)工藝,不(bu)論手工電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)、熔化(hua)(hua)極(ji)與非熔化(hua)(hua)極(ji)氣體保護焊(han)(han)(han)(han)(han)以(yi)及電(dian)阻焊(han)(han)(han)(han)(han),都(dou)與一(yi)般(ban)奧(ao)(ao)氏體鋼(gang)無太大區別。總的(de)來說,半(ban)奧(ao)(ao)氏體PH鋼(gang)一(yi)般(ban)皆在退火(huo)狀態下進(jin)行(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie),而(er)且母(mu)材含碳量低容易焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie),不(bu)會出現冷裂(lie)(lie)紋;只有當焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)也要求有高(gao)強度(du)時,才選用與母(mu)材成(cheng)分接(jie)近的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie),并在焊(han)(han)(han)(han)(han)后進(jin)行(xing)(xing)全面的(de)退火(huo)與時效處理。除此(ci)以(yi)外(wai),一(yi)般(ban)采用300系列奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料即(ji)可進(jin)行(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)。


 若在焊(han)接(jie)之(zhi)前(qian)焊(han)件業已經過全面(mian)的退(tui)火(huo)與沉淀硬化熱處理,則(ze)在焊(han)后不論焊(han)縫(feng)金屬本身或(huo)熱影(ying)響區,皆無明顯(xian)硬化現象發生。


3. 奧氏(shi)體沉(chen)淀硬化不銹鋼(gang)


  這種鋼的合金含量極高(gao),足以使(shi)之(zhi)在(zai)退(tui)(tui)火(huo)或任何(he)一種時(shi)效處理(li)后(hou)仍(reng)然(ran)保(bao)(bao)持奧氏體(ti)組織。沉淀硬(ying)化相在(zai)1093~1121℃退(tui)(tui)火(huo)時(shi),溶解(jie)于固(gu)溶體(ti)中,并在(zai)快速冷卻時(shi)一直保(bao)(bao)持溶解(jie)于固(gu)溶體(ti)之(zhi)中。當再(zai)加熱到649~760℃時(shi),則(ze)沉淀析出,從(cong)而提高(gao)了奧氏體(ti)的強度(du)與硬(ying)度(du)。它的硬(ying)度(du)低于馬氏體(ti)或半奧氏體(ti)PH鋼,但其仍(reng)然(ran)保(bao)(bao)持著(zhu)無磁(ci)性。