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(hua)不銹鋼


   這類鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)固溶(rong)退(tui)(tui)火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)(1038~1066℃)下(xia)幾乎全部奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua),但(dan)當(dang)冷卻到室溫(wen)時,則(ze)(ze)(ze)又發生奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)向(xiang)(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)轉(zhuan)變。馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變溫(wen)度(du)(du)一(yi)般是93~150℃。當(dang)將馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)再次加熱到482~593℃時,就(jiu)有一(yi)種或多(duo)種合(he)金元素出現沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)與強化(hua)。Mo、Cu、Ti、Nb、Al及其化(hua)合(he)物(wu)在(zai)(zai)(zai)退(tui)(tui)火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)下(xia)完(wan)全溶(rong)解,而當(dang)快速(su)冷卻時,則(ze)(ze)(ze)留(liu)在(zai)(zai)(zai)固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)內產生析出相(xiang)(往往是亞(ya)顯微(wei)粒子(zi)),提高了馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)與強度(du)(du)。馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)的(de)(de)(de)化(hua)學成分必(bi)須嚴格控制(zhi),否則(ze)(ze)(ze)在(zai)(zai)(zai)固溶(rong)退(tui)(tui)火(huo)(huo)時會(hui)出現過(guo)(guo)多(duo)的(de)(de)(de)8-鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)。若奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)太穩定,則(ze)(ze)(ze)又會(hui)在(zai)(zai)(zai)固溶(rong)退(tui)(tui)火(huo)(huo)之后,留(liu)下(xia)過(guo)(guo)多(duo)的(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。這兩種傾向(xiang)(xiang)皆會(hui)妨(fang)礙(ai)時效處理時的(de)(de)(de)完(wan)全硬(ying)化(hua),尤(you)其是鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)碳與氮影響明顯,其來源是工廠塵埃與大氣污染。這種鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)性良(liang)好,與奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)300系列相(xiang)近(jin),焊(han)(han)前不必(bi)預熱,裂紋傾向(xiang)(xiang)性小。這種鋼(gang)單層焊(han)(han)時,焊(han)(han)縫金屬及熱影響區一(yi)般好像通過(guo)(guo)焊(han)(han)后沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)處理一(yi)樣。但(dan)多(duo)層焊(han)(han)時,則(ze)(ze)(ze)會(hui)出現組織不均一(yi),必(bi)須進行焊(han)(han)后的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)處理以(yi)達到組織的(de)(de)(de)均一(yi)。焊(han)(han)接(jie)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材料,可以(yi)按(an)強度(du)(du)選(xuan)300系列奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)材料。


2. 半奧氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼


  這(zhe)種(zhong)(zhong)鋼是PH鋼中金相組織最為復雜的一種(zhong)(zhong)。在固溶處理(li)或退火狀(zhuang)態下(xia),這(zhe)種(zhong)(zhong)鋼基本(ben)上是奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),還有5%~20%的δ-鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti),而在以(yi)后的熱處理(li)過程中,鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)保(bao)持不變。半奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼由退火溫(wen)度急冷至室(shi)(shi)溫(wen)仍然保(bao)持奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織,因為馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)度低于室(shi)(shi)溫(wen):在退火狀(zhuang)態下(xia),其成型性能與(yu)301不銹鋼相似。在加工制作完畢之后,它(ta)可以(yi)通過三個簡單步(bu)驟(zou)來硬化(hua):①. 奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化(hua);②. 馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變;③. 時效硬化(hua)。


  半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀硬化不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時無明顯的裂紋(wen)傾向。至于焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi),不(bu)論(lun)手工電弧焊(han)(han)(han)(han)、熔(rong)化極與(yu)非熔(rong)化極氣體(ti)(ti)保護焊(han)(han)(han)(han)以(yi)及電阻焊(han)(han)(han)(han),都與(yu)一(yi)般奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼無太(tai)大(da)區別。總的來說(shuo),半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)PH鋼一(yi)般皆在(zai)退火狀態下進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),而(er)且母(mu)(mu)材(cai)(cai)含(han)碳量低容易焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),不(bu)會出(chu)現冷裂紋(wen);只有(you)當焊(han)(han)(han)(han)縫也要求有(you)高強(qiang)度時,才選(xuan)用(yong)與(yu)母(mu)(mu)材(cai)(cai)成分(fen)接(jie)(jie)近的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),并在(zai)焊(han)(han)(han)(han)后進行(xing)全(quan)面(mian)的退火與(yu)時效處(chu)理。除此以(yi)外,一(yi)般采用(yong)300系列(lie)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料即可進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。


 若在焊(han)接(jie)之(zhi)前(qian)焊(han)件業已經過全面的退火與沉淀(dian)硬化(hua)熱(re)(re)處理,則在焊(han)后不論焊(han)縫金屬(shu)本身(shen)或熱(re)(re)影響區,皆無明顯硬化(hua)現象發生。


3. 奧(ao)氏體沉淀硬(ying)化不(bu)銹鋼


  這種鋼(gang)的(de)(de)合金含量極高(gao),足以使之在退火或(huo)任(ren)何(he)一種時(shi)效(xiao)處(chu)理后仍然保(bao)(bao)(bao)持(chi)(chi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織。沉淀硬(ying)化相在1093~1121℃退火時(shi),溶(rong)解(jie)于固溶(rong)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong),并(bing)在快(kuai)速(su)冷卻時(shi)一直(zhi)保(bao)(bao)(bao)持(chi)(chi)溶(rong)解(jie)于固溶(rong)體(ti)(ti)之中(zhong)(zhong)。當再(zai)加(jia)熱到649~760℃時(shi),則(ze)沉淀析出(chu),從(cong)而提高(gao)了奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)強度(du)與(yu)硬(ying)度(du)。它的(de)(de)硬(ying)度(du)低于馬氏(shi)體(ti)(ti)或(huo)半奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)PH鋼(gang),但(dan)其(qi)仍然保(bao)(bao)(bao)持(chi)(chi)著無磁性。