沉淀硬化馬氏體(ti)不銹鋼(gang)的化學成分如表2-19所示。這類鋼在高溫下是奧氏體組織,因其Ms點高,Mf點亦在室溫以上。以17-4PH鋼為例。經過1020~1060℃固溶處理后,形成馬氏體組織,再經時效處理(470~630℃),在馬氏體組織中固溶度小的Cu、Nb、Mo、Al、Ti等發生碳化物析出和強化作用,其屈服強度可達到1171MPa(見表2-20)。
馬氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼碳含量低(di)(≤0.07%C),淬硬傾向(xiang)不(bu)大,具有良好的焊接性。采用焊條手工(gong)焊、惰(duo)性氣體保護焊,一般均不(bu)需要預熱和后(hou)熱。在進(jin)行厚板(ban)和拘(ju)束度大的結構焊接時可采取100~150℃的預熱。
17-4PH鋼焊接(jie)時,在加(jia)熱(re)階段(duan)熱(re)影(ying)響(xiang)區馬氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)奧氏(shi)體(ti),冷卻時在150℃以下,又轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)含有(you)少量δ鐵素(su)體(ti)的(de)馬氏(shi)體(ti)組織(zhi)(硬(ying)度Rc32)再經(jing)時效(xiao)處理,析出(chu)(chu)含Cu的(de)析出(chu)(chu)相(xiang),使(shi)熱(re)影(ying)響(xiang)區顯著強化(Rc44)。
沉淀硬化馬氏體不銹鋼的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)(cai)料(liao),在(zai)設計要求(qiu)焊(han)(han)(han)縫性(xing)能(neng)要與母材(cai)(cai)(cai)相(xiang)當時,應選用(yong)與母材(cai)(cai)(cai)同(tong)質的(de)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)(cai),如表2-21中17-4PH的(de)配套焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)(cai)。如果并不需(xu)要焊(han)(han)(han)縫性(xing)能(neng)與母材(cai)(cai)(cai)相(xiang)當,可采用(yong)奧氏體不銹鋼焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)(cai)(308L、347L),或者采用(yong)鎳合(he)金焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)(cai)(Inconel82填(tian)充(chong)焊(han)(han)(han)絲)。
使(shi)用與母(mu)材同(tong)成分的(de)焊(han)材的(de)焊(han)縫(feng),在樹枝狀晶的(de)馬(ma)氏體組織中,存在少(shao)量的(de)鐵素體。少(shao)量的(de)鐵素體和殘余奧氏體析出,增加焊(han)縫(feng)的(de)塑性,但強度(du)(du)降低。因(yin)此對同(tong)質焊(han)材的(de)化學成分應適當加以調(diao)整(zheng),其鎳、錳含量應比(bi)母(mu)材略高,焊(han)后經1040℃固溶處理,強度(du)(du)幾乎不變而延伸率顯著提高。