典型的沉淀硬化不銹(xiu)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、沉淀硬化(hua)不銹鋼的焊接特性
1. 馬氏體沉淀硬化不銹鋼
這類(lei)鋼在(zai)(zai)(zai)固溶(rong)(rong)(rong)退(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)（1038℃~1066℃)下幾(ji)乎全(quan)部(bu)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)，但當冷卻到室溫(wen)(wen)時(shi)，則(ze)又發生奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)向馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的轉(zhuan)變。馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)一(yi)(yi)般是(shi)93℃~150℃.當將(jiang)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)再次加熱(re)到482℃-593℃時(shi)，就有一(yi)(yi)種(zhong)或多種(zhong)合金元素(su)出(chu)現(xian)沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)與(yu)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)。鉬、銅、鈦、鈮、鋁及(ji)其化(hua)(hua)(hua)合物(wu)在(zai)(zai)(zai)退(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)下完全(quan)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)，而當快速(su)冷卻時(shi)，則(ze)留在(zai)(zai)(zai)固溶(rong)(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)內產(chan)生析出(chu)相（往(wang)往(wang)是(shi)亞顯微(wei)粒(li)子），提高了馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)的硬(ying)度(du)(du)(du)與(yu)強(qiang)度(du)(du)(du)。馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼的化(hua)(hua)(hua)學(xue)成分必須(xu)嚴(yan)格控制，否則(ze)在(zai)(zai)(zai)固溶(rong)(rong)(rong)退(tui)火(huo)時(shi)會出(chu)現(xian)過(guo)多的δ-鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)。若(ruo)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)太穩定，則(ze)又會在(zai)(zai)(zai)固溶(rong)(rong)(rong)退(tui)火(huo)之后(hou)(hou)，留下過(guo)多的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。這兩(liang)種(zhong)傾向皆會妨礙時(shi)效(xiao)處理(li)時(shi)的完全(quan)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)，尤其是(shi)鋼中(zhong)的碳與(yu)氮影(ying)響明顯，其來源是(shi)工廠(chang)塵埃與(yu)大氣污染。這種(zhong)鋼的焊(han)(han)接性(xing)良好，與(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)300系列相近，焊(han)(han)前(qian)不(bu)(bu)必預熱(re)，裂紋傾向性(xing)小。這種(zhong)鋼單層(ceng)焊(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)縫金屬及(ji)熱(re)影(ying)響區一(yi)(yi)般好像通過(guo)了焊(han)(han)后(hou)(hou)沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)處理(li)一(yi)(yi)樣。但多層(ceng)焊(han)(han)時(shi)，則(ze)會出(chu)現(xian)組織不(bu)(bu)均(jun)一(yi)(yi)，必須(xu)進行焊(han)(han)后(hou)(hou)的沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)處理(li)以達組織均(jun)一(yi)(yi)。焊(han)(han)接馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)銹鋼的焊(han)(han)接材(cai)料可(ke)以按(an)強(qiang)度(du)(du)(du)選300系列奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼焊(han)(han)接材(cai)料。
2. 半(ban)奧氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼
這種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)是PH鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)金相(xiang)組(zu)織(zhi)最為復(fu)雜的(de)一(yi)(yi)種(zhong)。在(zai)固溶處(chu)理(li)或退火狀(zhuang)態(tai)(tai)下，這種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)基本上(shang)是奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，還(huan)有(you)5%~20%的(de)8-鐵(tie)素體(ti)(ti)，而在(zai)以(yi)(yi)后(hou)(hou)的(de)熱處(chu)理(li)過程(cheng)中(zhong)(zhong)，鐵(tie)素體(ti)(ti)保(bao)持不變。半(ban)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)由(you)退火溫度急(ji)冷(leng)(leng)至室溫仍然保(bao)持奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)，因為馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變溫度低于室溫。在(zai)退火狀(zhuang)態(tai)(tai)下，其(qi)成型性能與(yu)(yu)301不銹鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)似。在(zai)加工(gong)制作完畢之后(hou)(hou)，它可(ke)以(yi)(yi)通過3個簡單步驟來硬化(hua)：①. 奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)化(hua)；②. 馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變；③. 時(shi)效硬化(hua)。半(ban)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)沉淀硬化(hua)不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊接時(shi)無(wu)明顯(xian)的(de)裂紋傾向。至于焊接工(gong)藝(yi)，不論(lun)手工(gong)電(dian)弧焊、熔(rong)(rong)化(hua)極與(yu)(yu)非熔(rong)(rong)化(hua)極氣(qi)體(ti)(ti)保(bao)護焊以(yi)(yi)及(ji)電(dian)阻焊，都與(yu)(yu)一(yi)(yi)般奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)無(wu)太(tai)大(da)區別。總的(de)說來，半(ban)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)(gang)一(yi)(yi)般皆(jie)在(zai)退火狀(zhuang)態(tai)(tai)下進(jin)行(xing)(xing)焊接，而且母材(cai)含碳量低容易焊接，不會出現(xian)冷(leng)(leng)裂紋；只有(you)當焊縫也要求有(you)高強度時(shi)，才選用與(yu)(yu)母材(cai)成分接近(jin)的(de)焊接材(cai)料焊接，并在(zai)焊后(hou)(hou)進(jin)行(xing)(xing)全(quan)面的(de)退火與(yu)(yu)時(shi)效處(chu)理(li)。除此以(yi)(yi)外(wai)，一(yi)(yi)般采(cai)用300系列奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊接材(cai)料即(ji)可(ke)進(jin)行(xing)(xing)焊接。
若在焊(han)接之前焊(han)件業已經(jing)過全面的退火與沉(chen)淀硬化(hua)(hua)熱(re)處(chu)理(li)，則在焊(han)后不(bu)論焊(han)縫金(jin)屬(shu)本身或熱(re)影響區，皆無明(ming)顯硬化(hua)(hua)現(xian)象發生。
3. 奧氏體(ti)沉(chen)淀硬化不(bu)銹鋼
這種(zhong)鋼的(de)(de)合金含量(liang)極(ji)高，足以使(shi)之在退火或(huo)任何(he)一種(zhong)時(shi)效處(chu)理后(hou)仍(reng)然(ran)保(bao)持奧氏體(ti)(ti)組織。沉淀硬化相在1093℃~1121℃退火時(shi)，將解于固溶(rong)(rong)體(ti)(ti)中(zhong)，并在快速冷卻時(shi)一直保(bao)持溶(rong)(rong)解于固溶(rong)(rong)體(ti)(ti)之中(zhong)。當(dang)再加(jia)熱到649℃~760℃時(shi)，則沉淀析出，從(cong)而提高了奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)強度與硬度。它的(de)(de)硬度低(di)于馬氏體(ti)(ti)或(huo)半奧氏體(ti)(ti)PH鋼，但其(qi)仍(reng)然(ran)保(bao)持著無磁性。
二、沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼的焊接方法與工藝(yi)
沉淀硬化不銹(xiu)鋼的焊接方法(fa)與工藝(yi)，與前(qian)面所述的奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼基(ji)本相同，所不同的僅在于(yu)焊后(hou)必須熱處理，以達(da)到預期的力學性(xing)能；而這(zhe)對于(yu)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼來(lai)說，在有些情況(kuang)下(xia)，焊后(hou)熱處理有時是不必要(yao)的。
沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼可以用相匹(pi)配的(de)同材(cai)質焊(han)(han)接(jie)材(cai)料或異(yi)種焊(han)(han)接(jie)材(cai)料焊(han)(han)接(jie)，或者不用填(tian)充焊(han)(han)絲(si)。沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼焊(han)(han)接(jie)，有許多(duo)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料可供選用，但唯一最通用的(de)焊(han)(han)絲(si)是業已納(na)人AWS規(gui)程的(de)630合金，見表2-10。
沉淀(dian)硬化馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼的焊(han)(han)接材料(liao)(liao)，在要求焊(han)(han)縫性(xing)能與母材相當時，應選用(yong)與母材同質的焊(han)(han)材，如表2-10中17-4PH的配套焊(han)(han)接材料(liao)(liao)。如果(guo)不(bu)需要焊(han)(han)縫與母材相當，可選用(yong)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)(han)接材料(liao)(liao)（如308L、347L),或采用(yong)鎳基合金焊(han)(han)接材料(liao)(liao)。
選用與(yu)母材(cai)同(tong)成分(fen)焊接材(cai)料的焊縫，在(zai)樹枝狀(zhuang)晶的馬氏(shi)體組織中，存在(zai)有少(shao)量(liang)鐵素體。少(shao)量(liang)的鐵素體和殘(can)余奧氏(shi)體析(xi)出(chu)，增加(jia)了焊縫的塑性，但強度降低了。因此，對同(tong)材(cai)質(zhi)焊接材(cai)料的成分(fen)應適當調(diao)整，其鎳、錳應比母材(cai)略高，焊后經1040℃固溶處理，強度幾乎(hu)不(bu)變，而延伸率顯著提高。
