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. 馬氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼


   這類鋼(gang)(gang)在固(gu)溶(rong)(rong)退(tui)(tui)火溫度(du)(1038~1066℃)下(xia)(xia)幾乎全部奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)化(hua),但當(dang)冷卻到(dao)室溫時(shi)(shi)(shi),則(ze)又發(fa)生(sheng)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)向馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)轉變(bian)。馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)溫度(du)一般(ban)是(shi)93~150℃。當(dang)將馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)再(zai)次加熱到(dao)482~593℃時(shi)(shi)(shi),就有一種(zhong)或多種(zhong)合金(jin)元素出現沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)與(yu)(yu)強化(hua)。Mo、Cu、Ti、Nb、Al及(ji)其(qi)化(hua)合物在退(tui)(tui)火溫度(du)下(xia)(xia)完全溶(rong)(rong)解,而(er)當(dang)快速冷卻時(shi)(shi)(shi),則(ze)留在固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)內(nei)產生(sheng)析出相(xiang)(往(wang)往(wang)是(shi)亞(ya)顯微粒(li)子),提(ti)高(gao)了馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)基體(ti)的(de)(de)硬(ying)度(du)與(yu)(yu)強度(du)。馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)PH鋼(gang)(gang)的(de)(de)化(hua)學成分必須嚴格(ge)控制,否則(ze)在固(gu)溶(rong)(rong)退(tui)(tui)火時(shi)(shi)(shi)會出現過(guo)多的(de)(de)8-鐵(tie)素體(ti)。若奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)太穩定(ding),則(ze)又會在固(gu)溶(rong)(rong)退(tui)(tui)火之后(hou),留下(xia)(xia)過(guo)多的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)。這兩種(zhong)傾向皆會妨礙時(shi)(shi)(shi)效處(chu)理時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)完全硬(ying)化(hua),尤(you)其(qi)是(shi)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)碳與(yu)(yu)氮影(ying)響(xiang)明(ming)顯,其(qi)來源是(shi)工廠塵埃與(yu)(yu)大氣(qi)污染。這種(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊(han)接(jie)性(xing)良好(hao),與(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)300系(xi)列(lie)相(xiang)近,焊(han)前不(bu)(bu)必預(yu)熱,裂(lie)紋(wen)傾向性(xing)小。這種(zhong)鋼(gang)(gang)單(dan)層(ceng)焊(han)時(shi)(shi)(shi),焊(han)縫金(jin)屬及(ji)熱影(ying)響(xiang)區(qu)一般(ban)好(hao)像通過(guo)焊(han)后(hou)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)處(chu)理一樣。但多層(ceng)焊(han)時(shi)(shi)(shi),則(ze)會出現組織(zhi)不(bu)(bu)均一,必須進行焊(han)后(hou)的(de)(de)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)處(chu)理以達(da)到(dao)組織(zhi)的(de)(de)均一。焊(han)接(jie)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao),可以按強度(du)選300系(xi)列(lie)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)。


2. 半奧氏體沉淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)鋼


  這(zhe)種鋼是PH鋼中金(jin)相(xiang)組織(zhi)(zhi)最為(wei)(wei)復(fu)雜的一種。在固溶處(chu)理或退火(huo)狀態(tai)下,這(zhe)種鋼基本上(shang)是奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),還有5%~20%的δ-鐵素體(ti)(ti)(ti),而在以后的熱處(chu)理過程中,鐵素體(ti)(ti)(ti)保持(chi)不(bu)變。半奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼由退火(huo)溫度急冷(leng)至室溫仍然保持(chi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)(zhi),因為(wei)(wei)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變溫度低于(yu)室溫:在退火(huo)狀態(tai)下,其成型性能與301不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)似。在加工制作(zuo)完畢之后,它可(ke)以通過三個(ge)簡單步(bu)驟來硬(ying)(ying)化:①. 奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化;②. 馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變;③. 時效硬(ying)(ying)化。


  半(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)沉淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)時(shi)無明顯的裂(lie)紋(wen)傾向。至于焊(han)接(jie)工(gong)藝,不論手工(gong)電弧(hu)焊(han)、熔化(hua)極(ji)與(yu)非熔化(hua)極(ji)氣體(ti)保護焊(han)以及電阻焊(han),都與(yu)一般(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)鋼(gang)無太大區別。總的來說,半(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)PH鋼(gang)一般(ban)皆(jie)在(zai)退火狀態下(xia)進(jin)行焊(han)接(jie),而且母材(cai)(cai)含碳量低容易焊(han)接(jie),不會出現冷(leng)裂(lie)紋(wen);只有當焊(han)縫(feng)也(ye)要求有高(gao)強度時(shi),才選用與(yu)母材(cai)(cai)成分接(jie)近(jin)的焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料焊(han)接(jie),并在(zai)焊(han)后進(jin)行全面的退火與(yu)時(shi)效(xiao)處(chu)理。除(chu)此以外,一般(ban)采用300系列(lie)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料即可進(jin)行焊(han)接(jie)。


 若在焊接之前焊件業已經過全面(mian)的(de)退火與沉淀硬(ying)化(hua)熱處(chu)理,則在焊后不論焊縫金屬(shu)本身(shen)或熱影響區(qu),皆無明顯(xian)硬(ying)化(hua)現象發生(sheng)。


3. 奧(ao)氏體(ti)沉淀硬(ying)化(hua)不銹鋼


  這種鋼的(de)合金含(han)量極高(gao)(gao),足以使(shi)之(zhi)在(zai)退火或任何一種時效處(chu)理后仍然保(bao)持奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)。沉淀(dian)硬化相(xiang)在(zai)1093~1121℃退火時,溶(rong)(rong)解于(yu)(yu)固溶(rong)(rong)體(ti)中,并在(zai)快速冷(leng)卻時一直保(bao)持溶(rong)(rong)解于(yu)(yu)固溶(rong)(rong)體(ti)之(zhi)中。當再加熱到649~760℃時,則沉淀(dian)析出,從而提高(gao)(gao)了奧(ao)氏體(ti)的(de)強度與(yu)硬度。它的(de)硬度低于(yu)(yu)馬氏體(ti)或半(ban)奧(ao)氏體(ti)PH鋼,但其(qi)仍然保(bao)持著無磁性。