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. 馬氏體沉淀硬化不銹鋼


   這類鋼(gang)(gang)在固(gu)溶退(tui)火溫(wen)度(1038~1066℃)下(xia)幾乎全(quan)部奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua),但當冷卻(que)到室溫(wen)時(shi)(shi),則(ze)(ze)又(you)發生奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)向馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)轉變(bian)。馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫(wen)度一(yi)(yi)(yi)般是(shi)93~150℃。當將馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)再次加(jia)熱(re)(re)到482~593℃時(shi)(shi),就有(you)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)或多種(zhong)合金(jin)(jin)元素出現沉淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)與(yu)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)。Mo、Cu、Ti、Nb、Al及(ji)其(qi)化(hua)(hua)(hua)合物在退(tui)火溫(wen)度下(xia)完全(quan)溶解,而當快(kuai)速冷卻(que)時(shi)(shi),則(ze)(ze)留(liu)在固(gu)溶體(ti)(ti)(ti)(ti)內產生析(xi)出相(往往是(shi)亞顯微粒子),提(ti)高了馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)硬(ying)度與(yu)強(qiang)度。馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學成分必須嚴格控制,否則(ze)(ze)在固(gu)溶退(tui)火時(shi)(shi)會(hui)(hui)出現過(guo)多的(de)(de)(de)8-鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)。若(ruo)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)太穩(wen)定(ding),則(ze)(ze)又(you)會(hui)(hui)在固(gu)溶退(tui)火之(zhi)后,留(liu)下(xia)過(guo)多的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。這兩種(zhong)傾(qing)向皆會(hui)(hui)妨礙(ai)時(shi)(shi)效處(chu)理(li)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)完全(quan)硬(ying)化(hua)(hua)(hua),尤其(qi)是(shi)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)碳與(yu)氮影(ying)響(xiang)(xiang)明顯,其(qi)來源是(shi)工(gong)廠塵埃與(yu)大氣污染。這種(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)性良好(hao),與(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)300系(xi)(xi)列(lie)相近,焊(han)(han)(han)前不(bu)(bu)必預熱(re)(re),裂紋傾(qing)向性小。這種(zhong)鋼(gang)(gang)單層(ceng)焊(han)(han)(han)時(shi)(shi),焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬及(ji)熱(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區一(yi)(yi)(yi)般好(hao)像通過(guo)焊(han)(han)(han)后沉淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)一(yi)(yi)(yi)樣(yang)。但多層(ceng)焊(han)(han)(han)時(shi)(shi),則(ze)(ze)會(hui)(hui)出現組織不(bu)(bu)均(jun)一(yi)(yi)(yi),必須進行焊(han)(han)(han)后的(de)(de)(de)沉淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)以達到組織的(de)(de)(de)均(jun)一(yi)(yi)(yi)。焊(han)(han)(han)接(jie)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)材料(liao),可以按強(qiang)度選300系(xi)(xi)列(lie)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)材料(liao)。


2. 半奧氏體沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹鋼


  這種鋼(gang)是(shi)PH鋼(gang)中金相組(zu)(zu)織最為復雜的(de)(de)一(yi)種。在(zai)固溶處理或退火(huo)狀(zhuang)態下,這種鋼(gang)基本上是(shi)奧氏(shi)(shi)體,還(huan)有5%~20%的(de)(de)δ-鐵(tie)素體,而在(zai)以后的(de)(de)熱處理過程中,鐵(tie)素體保(bao)持(chi)不(bu)變。半奧氏(shi)(shi)體鋼(gang)由退火(huo)溫度急(ji)冷至室溫仍然保(bao)持(chi)奧氏(shi)(shi)體組(zu)(zu)織,因為馬氏(shi)(shi)體轉變溫度低于室溫:在(zai)退火(huo)狀(zhuang)態下,其(qi)成型(xing)性(xing)能(neng)與301不(bu)銹鋼(gang)相似。在(zai)加工(gong)制(zhi)作完(wan)畢之(zhi)后,它可以通(tong)過三個簡單步(bu)驟來(lai)硬化:①. 奧氏(shi)(shi)體化;②. 馬氏(shi)(shi)體轉變;③. 時效硬化。


  半(ban)奧氏(shi)(shi)體沉(chen)淀硬化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接時無明顯(xian)的裂紋傾向。至于焊(han)(han)接工藝,不(bu)論手(shou)工電弧焊(han)(han)、熔(rong)化(hua)極與非熔(rong)化(hua)極氣體保護焊(han)(han)以及電阻焊(han)(han),都與一(yi)般奧氏(shi)(shi)體鋼(gang)無太大區別。總(zong)的來說,半(ban)奧氏(shi)(shi)體PH鋼(gang)一(yi)般皆在(zai)退火(huo)狀態下進(jin)(jin)行焊(han)(han)接,而且母材含碳量低容易(yi)焊(han)(han)接,不(bu)會(hui)出(chu)現冷裂紋;只有當焊(han)(han)縫(feng)也要求有高強度時,才選用(yong)與母材成分接近的焊(han)(han)接材料焊(han)(han)接,并(bing)在(zai)焊(han)(han)后進(jin)(jin)行全面(mian)的退火(huo)與時效處理。除此以外,一(yi)般采用(yong)300系列奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接材料即(ji)可進(jin)(jin)行焊(han)(han)接。


 若在(zai)焊接之(zhi)前焊件業已經過全面的(de)退火與沉淀硬(ying)化(hua)熱處(chu)理,則在(zai)焊后不(bu)論(lun)焊縫金屬本身或熱影響區,皆無明顯(xian)硬(ying)化(hua)現象發生。


3. 奧氏體沉(chen)淀硬化不銹鋼


  這種鋼的(de)合(he)金含(han)量極高,足以使(shi)之在(zai)退(tui)火或(huo)任何一(yi)種時(shi)效處(chu)理(li)后仍然保(bao)持奧氏(shi)體組織。沉淀硬(ying)(ying)化相在(zai)1093~1121℃退(tui)火時(shi),溶(rong)解于(yu)固(gu)(gu)溶(rong)體中,并在(zai)快速冷卻時(shi)一(yi)直保(bao)持溶(rong)解于(yu)固(gu)(gu)溶(rong)體之中。當再(zai)加(jia)熱到649~760℃時(shi),則沉淀析出,從而提高了奧氏(shi)體的(de)強(qiang)度(du)與(yu)硬(ying)(ying)度(du)。它的(de)硬(ying)(ying)度(du)低于(yu)馬氏(shi)體或(huo)半奧氏(shi)體PH鋼,但(dan)其仍然保(bao)持著無磁性。