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(ma)氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼
這(zhe)(zhe)類鋼(gang)在(zai)固溶退(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)(1038~1066℃)下(xia)幾乎(hu)全(quan)部奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化(hua),但當冷卻(que)到(dao)室溫(wen)時(shi),則(ze)(ze)又發生(sheng)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)轉變。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般(ban)(ban)是93~150℃。當將馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)再(zai)次加熱(re)到(dao)482~593℃時(shi),就有一(yi)(yi)種(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)合金元素出(chu)現沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)與(yu)(yu)強化(hua)。Mo、Cu、Ti、Nb、Al及其化(hua)合物在(zai)退(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)下(xia)完(wan)全(quan)溶解,而(er)當快速冷卻(que)時(shi),則(ze)(ze)留(liu)在(zai)固溶體(ti)(ti)(ti)內產生(sheng)析出(chu)相(xiang)(往往是亞顯微(wei)粒子(zi)),提高了馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)與(yu)(yu)強度(du)(du)。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)的(de)(de)(de)化(hua)學成分必(bi)(bi)(bi)須嚴格控(kong)制,否則(ze)(ze)在(zai)固溶退(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)時(shi)會(hui)出(chu)現過多(duo)(duo)的(de)(de)(de)8-鐵素體(ti)(ti)(ti)。若奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)太穩定,則(ze)(ze)又會(hui)在(zai)固溶退(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)之(zhi)后(hou),留(liu)下(xia)過多(duo)(duo)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。這(zhe)(zhe)兩種(zhong)傾(qing)向(xiang)皆會(hui)妨(fang)礙時(shi)效處理(li)時(shi)的(de)(de)(de)完(wan)全(quan)硬(ying)(ying)化(hua),尤其是鋼(gang)中的(de)(de)(de)碳與(yu)(yu)氮(dan)影響明顯,其來源是工(gong)廠(chang)塵(chen)埃與(yu)(yu)大氣污(wu)染。這(zhe)(zhe)種(zhong)鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)性良好,與(yu)(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)300系列相(xiang)近(jin),焊(han)前不(bu)必(bi)(bi)(bi)預(yu)熱(re),裂紋傾(qing)向(xiang)性小。這(zhe)(zhe)種(zhong)鋼(gang)單(dan)層焊(han)時(shi),焊(han)縫金屬及熱(re)影響區一(yi)(yi)般(ban)(ban)好像通過焊(han)后(hou)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)處理(li)一(yi)(yi)樣。但多(duo)(duo)層焊(han)時(shi),則(ze)(ze)會(hui)出(chu)現組織不(bu)均(jun)(jun)一(yi)(yi),必(bi)(bi)(bi)須進(jin)行焊(han)后(hou)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)處理(li)以(yi)達到(dao)組織的(de)(de)(de)均(jun)(jun)一(yi)(yi)。焊(han)接(jie)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)材料(liao)(liao),可以(yi)按強度(du)(du)選(xuan)300系列奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接(jie)材料(liao)(liao)。
2. 半奧氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼
這種鋼是PH鋼中金相(xiang)組(zu)織(zhi)最為復雜的(de)一種。在(zai)固溶處理或退火(huo)(huo)狀態下(xia),這種鋼基本上是奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),還有5%~20%的(de)δ-鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti),而在(zai)以后(hou)的(de)熱(re)處理過程中,鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)保持(chi)不(bu)變。半奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼由退火(huo)(huo)溫(wen)度急冷(leng)至(zhi)室(shi)溫(wen)仍然(ran)保持(chi)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi),因為馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)度低于(yu)室(shi)溫(wen):在(zai)退火(huo)(huo)狀態下(xia),其成型性能與301不(bu)銹鋼相(xiang)似。在(zai)加工制作完畢(bi)之后(hou),它可以通過三個(ge)簡單步驟來硬(ying)化:①. 奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化;②. 馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變;③. 時效硬(ying)化。
半奧(ao)氏(shi)體(ti)沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時無(wu)明顯的(de)裂紋(wen)傾向。至于(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝,不(bu)論(lun)手工(gong)電弧焊(han)(han)(han)、熔(rong)化(hua)極與非熔(rong)化(hua)極氣(qi)體(ti)保護焊(han)(han)(han)以(yi)及電阻焊(han)(han)(han),都與一(yi)般奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)無(wu)太大(da)區別。總(zong)的(de)來說,半奧(ao)氏(shi)體(ti)PH鋼(gang)一(yi)般皆在退火(huo)狀態下(xia)進行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie),而且母材(cai)含碳量(liang)低容易焊(han)(han)(han)接(jie)(jie),不(bu)會出現冷裂紋(wen);只(zhi)有(you)當焊(han)(han)(han)縫也要(yao)求有(you)高強(qiang)度時,才(cai)選(xuan)用與母材(cai)成分(fen)接(jie)(jie)近的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料焊(han)(han)(han)接(jie)(jie),并在焊(han)(han)(han)后進行(xing)全(quan)面的(de)退火(huo)與時效處理。除此以(yi)外,一(yi)般采用300系(xi)列奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料即可進行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。
若在焊接之前焊件業已(yi)經過全面的退火與沉(chen)淀硬化熱處理,則在焊后不論(lun)焊縫金屬本身或熱影響區,皆無明顯(xian)硬化現象(xiang)發生。
3. 奧(ao)氏體(ti)沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)
這(zhe)種(zhong)鋼的合金含量極高(gao),足以使之在退(tui)火(huo)或(huo)任(ren)何一種(zhong)時效處(chu)理后仍然(ran)(ran)保(bao)(bao)持奧氏體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)。沉淀硬(ying)化相在1093~1121℃退(tui)火(huo)時,溶解于(yu)固(gu)溶體(ti)(ti)(ti)中,并在快速冷卻時一直保(bao)(bao)持溶解于(yu)固(gu)溶體(ti)(ti)(ti)之中。當(dang)再加熱到649~760℃時,則沉淀析出,從而提(ti)高(gao)了(le)奧氏體(ti)(ti)(ti)的強(qiang)度與硬(ying)度。它的硬(ying)度低于(yu)馬氏體(ti)(ti)(ti)或(huo)半(ban)奧氏體(ti)(ti)(ti)PH鋼,但其仍然(ran)(ran)保(bao)(bao)持著無(wu)磁性。

