典型的沉淀(dian)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、沉淀(dian)硬(ying)化不銹(xiu)鋼的焊接特性(xing)
1. 馬氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼(gang)
這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)在固溶(rong)退火溫(wen)度(du)(du)(du)（1038℃~1066℃)下幾(ji)乎全部奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)，但當冷卻到(dao)室溫(wen)時，則又發生奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)向馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)轉變。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)度(du)(du)(du)一(yi)(yi)般是(shi)93℃~150℃.當將馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)再次加熱(re)到(dao)482℃-593℃時，就有一(yi)(yi)種或(huo)多(duo)(duo)種合金元素出現(xian)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)(hua)與(yu)強化(hua)(hua)(hua)。鉬、銅、鈦、鈮、鋁及(ji)其(qi)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)在退火溫(wen)度(du)(du)(du)下完全溶(rong)解，而(er)當快(kuai)速(su)冷卻時，則留在固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)內產(chan)生析出相（往往是(shi)亞顯微粒子），提高了馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)與(yu)強度(du)(du)(du)。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)成分(fen)必(bi)須(xu)嚴(yan)格(ge)控制，否(fou)則在固溶(rong)退火時會出現(xian)過(guo)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)δ-鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)。若奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)太穩定，則又會在固溶(rong)退火之后，留下過(guo)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。這(zhe)兩種傾向皆(jie)會妨礙時效處理(li)(li)時的(de)(de)(de)(de)完全硬化(hua)(hua)(hua)，尤其(qi)是(shi)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)碳與(yu)氮(dan)影(ying)響(xiang)明顯，其(qi)來源是(shi)工(gong)廠塵(chen)埃與(yu)大氣污染。這(zhe)種鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)性良(liang)好(hao)，與(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)300系列相近(jin)，焊前不必(bi)預熱(re)，裂紋傾向性小。這(zhe)種鋼(gang)(gang)單層焊時，焊縫金屬及(ji)熱(re)影(ying)響(xiang)區一(yi)(yi)般好(hao)像通過(guo)了焊后沉(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)一(yi)(yi)樣(yang)。但多(duo)(duo)層焊時，則會出現(xian)組織(zhi)不均一(yi)(yi)，必(bi)須(xu)進行(xing)焊后的(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)以達(da)組織(zhi)均一(yi)(yi)。焊接(jie)(jie)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)材料可以按(an)強度(du)(du)(du)選300系列奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)焊接(jie)(jie)材料。
2. 半(ban)奧氏(shi)體沉淀硬(ying)化不銹鋼
這種(zhong)鋼(gang)是(shi)PH鋼(gang)中金相組織最為(wei)復雜的(de)一(yi)(yi)種(zhong)。在(zai)固溶(rong)處理或退(tui)(tui)火(huo)狀態下，這種(zhong)鋼(gang)基本上是(shi)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，還有(you)5%~20%的(de)8-鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)，而在(zai)以后(hou)的(de)熱處理過程中，鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)保(bao)持不變(bian)。半(ban)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)由(you)退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)急冷至室溫(wen)(wen)仍(reng)然(ran)保(bao)持奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織，因為(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫(wen)(wen)度(du)(du)低于室溫(wen)(wen)。在(zai)退(tui)(tui)火(huo)狀態下，其成型(xing)性能(neng)與(yu)301不銹鋼(gang)相似。在(zai)加(jia)工制作完畢之后(hou)，它可以通過3個(ge)簡單(dan)步(bu)驟來(lai)硬(ying)(ying)化(hua)：①. 奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)；②. 馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)；③. 時效(xiao)硬(ying)(ying)化(hua)。半(ban)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀硬(ying)(ying)化(hua)不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時無(wu)明顯的(de)裂(lie)紋(wen)傾向。至于焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)工藝，不論(lun)手工電弧焊(han)、熔化(hua)極(ji)與(yu)非熔化(hua)極(ji)氣體(ti)(ti)(ti)(ti)保(bao)護焊(han)以及電阻焊(han)，都與(yu)一(yi)(yi)般奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)無(wu)太大區別。總的(de)說來(lai)，半(ban)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)一(yi)(yi)般皆在(zai)退(tui)(tui)火(huo)狀態下進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)，而且母(mu)材含碳量低容(rong)易焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)，不會出(chu)現冷裂(lie)紋(wen)；只有(you)當(dang)焊(han)縫也要求(qiu)有(you)高強度(du)(du)時，才選用與(yu)母(mu)材成分接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)近的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)材料(liao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)，并在(zai)焊(han)后(hou)進(jin)行(xing)全面的(de)退(tui)(tui)火(huo)與(yu)時效(xiao)處理。除此以外，一(yi)(yi)般采用300系列(lie)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)材料(liao)即可進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。
若在焊(han)接之前焊(han)件(jian)業已經(jing)過全面的(de)退火與沉淀(dian)硬化熱處理，則在焊(han)后不(bu)論焊(han)縫金屬本身或熱影響區(qu)，皆(jie)無明顯硬化現(xian)象(xiang)發生。
3. 奧氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼
這種鋼的合金含量極高(gao)，足以使之在退火或(huo)任(ren)何一種時效處理后仍然(ran)保持奧(ao)氏(shi)體組織。沉淀硬化相在1093℃~1121℃退火時，將(jiang)解于固溶體中，并(bing)在快速冷(leng)卻時一直保持溶解于固溶體之中。當(dang)再(zai)加(jia)熱到(dao)649℃~760℃時，則沉淀析出，從而提高(gao)了(le)奧(ao)氏(shi)體的強度與硬度。它的硬度低于馬氏(shi)體或(huo)半奧(ao)氏(shi)體PH鋼，但其(qi)仍然(ran)保持著無(wu)磁性。
二(er)、沉淀硬化不銹(xiu)鋼的焊(han)接方(fang)法與工藝
沉淀硬化(hua)不銹鋼的焊(han)接方(fang)法與(yu)工藝，與(yu)前面所述的奧(ao)氏(shi)體不銹鋼基本相同，所不同的僅(jin)在于(yu)焊(han)后(hou)必須熱處(chu)理，以達到預期的力學性能；而這對(dui)于(yu)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼來說(shuo)，在有些情況(kuang)下，焊(han)后(hou)熱處(chu)理有時是不必要的。
沉(chen)(chen)淀硬化不(bu)銹鋼可以(yi)用(yong)(yong)相匹(pi)配的同(tong)材質焊(han)(han)(han)接材料或(huo)異種焊(han)(han)(han)接材料焊(han)(han)(han)接，或(huo)者不(bu)用(yong)(yong)填充焊(han)(han)(han)絲(si)。沉(chen)(chen)淀硬化不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)接，有(you)許多焊(han)(han)(han)接材料可供選用(yong)(yong)，但唯一最通用(yong)(yong)的焊(han)(han)(han)絲(si)是業已納人AWS規程的630合金，見(jian)表2-10。
沉(chen)淀硬化馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)接材(cai)(cai)(cai)料(liao)，在要求焊(han)縫性能與母(mu)材(cai)(cai)(cai)相當(dang)時，應(ying)選(xuan)用(yong)與母(mu)材(cai)(cai)(cai)同質的(de)焊(han)材(cai)(cai)(cai)，如表2-10中17-4PH的(de)配套焊(han)接材(cai)(cai)(cai)料(liao)。如果(guo)不需要焊(han)縫與母(mu)材(cai)(cai)(cai)相當(dang)，可選(xuan)用(yong)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接材(cai)(cai)(cai)料(liao)（如308L、347L),或采用(yong)鎳基(ji)合金(jin)焊(han)接材(cai)(cai)(cai)料(liao)。
選用(yong)與(yu)母(mu)材同成分焊(han)(han)接材料(liao)的(de)焊(han)(han)縫(feng)，在(zai)(zai)樹枝狀晶的(de)馬氏(shi)體組織中，存在(zai)(zai)有(you)少(shao)量鐵(tie)素體。少(shao)量的(de)鐵(tie)素體和殘余(yu)奧(ao)氏(shi)體析出，增加了焊(han)(han)縫(feng)的(de)塑性(xing)，但強(qiang)度降(jiang)低了。因此(ci)，對同材質(zhi)焊(han)(han)接材料(liao)的(de)成分應適(shi)當調整，其鎳、錳應比母(mu)材略(lve)高，焊(han)(han)后(hou)經1040℃固(gu)溶處(chu)理，強(qiang)度幾乎(hu)不(bu)變，而延伸率顯(xian)著提高。
