典型的沉淀硬(ying)化不銹鋼(gang)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、沉淀硬化不(bu)銹鋼(gang)的(de)焊接特性
1. 馬(ma)氏體沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼
這(zhe)類鋼(gang)(gang)在固溶退火(huo)溫(wen)(wen)度(du)（1038℃~1066℃)下(xia)幾(ji)乎全部奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化，但(dan)當(dang)(dang)冷(leng)卻(que)到室溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)，則(ze)(ze)又發(fa)生奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)向馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)轉(zhuan)變(bian)。馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般是93℃~150℃.當(dang)(dang)將馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)再(zai)次加熱(re)到482℃-593℃時(shi)(shi)(shi)，就有(you)一(yi)種(zhong)或(huo)多種(zhong)合金(jin)元(yuan)素(su)出現(xian)(xian)沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化與強(qiang)化。鉬(mu)、銅、鈦、鈮、鋁及其化合物在退火(huo)溫(wen)(wen)度(du)下(xia)完全溶解，而(er)當(dang)(dang)快速冷(leng)卻(que)時(shi)(shi)(shi)，則(ze)(ze)留在固溶體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)產生析出相（往往是亞(ya)顯微粒子），提高了馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)硬(ying)度(du)與強(qiang)度(du)。馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)的(de)化學成分必須(xu)(xu)嚴(yan)格控(kong)制，否(fou)則(ze)(ze)在固溶退火(huo)時(shi)(shi)(shi)會(hui)(hui)(hui)出現(xian)(xian)過多的(de)δ-鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。若奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)太穩(wen)定，則(ze)(ze)又會(hui)(hui)(hui)在固溶退火(huo)之后，留下(xia)過多的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。這(zhe)兩種(zhong)傾向皆(jie)會(hui)(hui)(hui)妨(fang)礙時(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理(li)時(shi)(shi)(shi)的(de)完全硬(ying)化，尤其是鋼(gang)(gang)中的(de)碳與氮(dan)影(ying)響明顯，其來源是工廠塵埃(ai)與大氣污染。這(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)性良好(hao)，與奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)300系(xi)列相近(jin)，焊(han)(han)前(qian)不必預(yu)熱(re)，裂紋(wen)傾向性小。這(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)單層(ceng)焊(han)(han)時(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)縫金(jin)屬及熱(re)影(ying)響區一(yi)般好(hao)像通過了焊(han)(han)后沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化處(chu)理(li)一(yi)樣。但(dan)多層(ceng)焊(han)(han)時(shi)(shi)(shi)，則(ze)(ze)會(hui)(hui)(hui)出現(xian)(xian)組織(zhi)不均一(yi)，必須(xu)(xu)進行(xing)焊(han)(han)后的(de)沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化處(chu)理(li)以達組織(zhi)均一(yi)。焊(han)(han)接(jie)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化不銹鋼(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)材料(liao)可以按強(qiang)度(du)選300系(xi)列奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)材料(liao)。
2. 半奧(ao)氏體沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不銹鋼
這種鋼(gang)是PH鋼(gang)中金相組(zu)織最為復雜的(de)一(yi)(yi)種。在(zai)固溶處(chu)理或退(tui)(tui)火狀態(tai)下，這種鋼(gang)基本上是奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)，還有5%~20%的(de)8-鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)，而(er)在(zai)以(yi)后(hou)的(de)熱(re)處(chu)理過(guo)程中，鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)保(bao)持不變(bian)。半奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)由退(tui)(tui)火溫(wen)度(du)(du)急冷(leng)至室溫(wen)仍然保(bao)持奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織，因為馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)低(di)(di)于(yu)室溫(wen)。在(zai)退(tui)(tui)火狀態(tai)下，其成型性能與(yu)301不銹鋼(gang)相似(si)。在(zai)加工制(zhi)作完畢之后(hou)，它可以(yi)通過(guo)3個(ge)簡單步(bu)驟來硬(ying)(ying)化：①. 奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)化；②. 馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)；③. 時效硬(ying)(ying)化。半奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀硬(ying)(ying)化不銹鋼(gang)焊接時無明顯的(de)裂(lie)紋(wen)傾向。至于(yu)焊接工藝，不論手工電弧焊、熔化極(ji)與(yu)非熔化極(ji)氣體(ti)(ti)(ti)(ti)保(bao)護焊以(yi)及電阻焊，都與(yu)一(yi)(yi)般奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)無太大區(qu)別。總(zong)的(de)說來，半奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)一(yi)(yi)般皆在(zai)退(tui)(tui)火狀態(tai)下進(jin)行焊接，而(er)且母材(cai)含碳量(liang)低(di)(di)容易焊接，不會出現冷(leng)裂(lie)紋(wen)；只有當焊縫(feng)也要求(qiu)有高(gao)強度(du)(du)時，才(cai)選用與(yu)母材(cai)成分(fen)接近的(de)焊接材(cai)料焊接，并在(zai)焊后(hou)進(jin)行全面的(de)退(tui)(tui)火與(yu)時效處(chu)理。除(chu)此以(yi)外(wai)，一(yi)(yi)般采用300系列奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)焊接材(cai)料即可進(jin)行焊接。
若在(zai)焊接之前焊件業已經過全面(mian)的退火與(yu)沉淀硬化(hua)熱(re)處理，則在(zai)焊后不論焊縫金(jin)屬本身或熱(re)影響區，皆無明顯硬化(hua)現象發生(sheng)。
3. 奧氏體沉淀硬化不銹鋼
這種鋼(gang)的(de)合金含量極(ji)高，足以(yi)使之在(zai)退火或(huo)任何一種時效處理后仍然保持奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織。沉(chen)淀硬(ying)化相在(zai)1093℃~1121℃退火時，將解于(yu)(yu)固溶(rong)體(ti)(ti)中(zhong)，并在(zai)快速冷卻時一直(zhi)保持溶(rong)解于(yu)(yu)固溶(rong)體(ti)(ti)之中(zhong)。當(dang)再加(jia)熱(re)到(dao)649℃~760℃時，則沉(chen)淀析出，從而提高了(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)強(qiang)度(du)(du)與硬(ying)度(du)(du)。它的(de)硬(ying)度(du)(du)低于(yu)(yu)馬氏(shi)體(ti)(ti)或(huo)半奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)PH鋼(gang)，但其仍然保持著(zhu)無磁性(xing)。
二、沉淀硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼的焊接方法與工藝(yi)
沉淀硬化不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)焊接方法(fa)與(yu)(yu)工(gong)藝(yi)，與(yu)(yu)前面(mian)所(suo)述的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)基本相同，所(suo)不同的(de)(de)僅在(zai)于(yu)焊后必(bi)須熱(re)處理，以達到預期(qi)的(de)(de)力學性能；而這對于(yu)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)來說，在(zai)有些情況下，焊后熱(re)處理有時(shi)是不必(bi)要的(de)(de)。
沉淀硬(ying)化不銹鋼可(ke)以(yi)用相(xiang)匹配的(de)同材質焊(han)(han)接(jie)(jie)材料或異種焊(han)(han)接(jie)(jie)材料焊(han)(han)接(jie)(jie)，或者不用填充(chong)焊(han)(han)絲(si)。沉淀硬(ying)化不銹鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)，有許多焊(han)(han)接(jie)(jie)材料可(ke)供選用，但唯一最通用的(de)焊(han)(han)絲(si)是(shi)業已納人AWS規程的(de)630合金，見(jian)表2-10。
沉淀硬化馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的焊(han)(han)接(jie)材料，在要求(qiu)焊(han)(han)縫性能(neng)與(yu)母(mu)材相當時(shi)，應(ying)選(xuan)用(yong)與(yu)母(mu)材同(tong)質(zhi)的焊(han)(han)材，如表2-10中17-4PH的配套焊(han)(han)接(jie)材料。如果不(bu)需要焊(han)(han)縫與(yu)母(mu)材相當，可選(xuan)用(yong)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)材料（如308L、347L),或(huo)采用(yong)鎳基合金焊(han)(han)接(jie)材料。
選(xuan)用與(yu)母材(cai)同成分焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)的(de)焊(han)縫(feng)，在樹枝狀晶的(de)馬氏體(ti)組織中，存(cun)在有(you)少量(liang)鐵(tie)素體(ti)。少量(liang)的(de)鐵(tie)素體(ti)和(he)殘(can)余奧氏體(ti)析出，增加了(le)焊(han)縫(feng)的(de)塑性，但強度(du)降低了(le)。因此，對同材(cai)質焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)的(de)成分應適當調(diao)整，其鎳、錳應比母材(cai)略高，焊(han)后經1040℃固溶(rong)處(chu)理，強度(du)幾乎不變，而延伸率顯著提高。
