典型的沉淀硬化不銹(xiu)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、沉淀硬化不銹(xiu)鋼的焊接特性

 1. 馬氏體沉淀硬化不銹鋼

   這(zhe)類鋼在固溶(rong)退(tui)火溫(wen)度(du)(du)（1038℃~1066℃)下(xia)(xia)幾(ji)乎(hu)全(quan)部(bu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)，但(dan)當冷卻(que)(que)到(dao)室溫(wen)時(shi)，則又發生奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)向馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)轉變。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)度(du)(du)一般(ban)是(shi)(shi)93℃~150℃.當將馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)再次加(jia)熱到(dao)482℃-593℃時(shi)，就有一種(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)合金元素(su)出現(xian)(xian)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)與(yu)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)。鉬(mu)、銅(tong)、鈦、鈮(ni)、鋁(lv)及其化(hua)(hua)(hua)合物在退(tui)火溫(wen)度(du)(du)下(xia)(xia)完全(quan)溶(rong)解，而(er)當快(kuai)速冷卻(que)(que)時(shi)，則留(liu)在固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)內產生析出相（往往是(shi)(shi)亞顯(xian)微粒子），提高(gao)了馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)與(yu)強(qiang)度(du)(du)。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼的(de)化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)必(bi)須(xu)嚴(yan)格控制，否則在固溶(rong)退(tui)火時(shi)會出現(xian)(xian)過多(duo)(duo)的(de)δ-鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)。若奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)太穩定，則又會在固溶(rong)退(tui)火之后，留(liu)下(xia)(xia)過多(duo)(duo)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。這(zhe)兩種(zhong)傾(qing)向皆(jie)會妨礙時(shi)效處(chu)理時(shi)的(de)完全(quan)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)，尤其是(shi)(shi)鋼中的(de)碳與(yu)氮(dan)影(ying)響(xiang)明顯(xian)，其來源是(shi)(shi)工廠(chang)塵埃與(yu)大氣污染。這(zhe)種(zhong)鋼的(de)焊(han)(han)接性良好(hao)，與(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)300系列(lie)相近，焊(han)(han)前不必(bi)預熱，裂紋傾(qing)向性小。這(zhe)種(zhong)鋼單(dan)層焊(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)縫金屬及熱影(ying)響(xiang)區一般(ban)好(hao)像通過了焊(han)(han)后沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理一樣。但(dan)多(duo)(duo)層焊(han)(han)時(shi)，則會出現(xian)(xian)組(zu)織不均一，必(bi)須(xu)進行焊(han)(han)后的(de)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理以(yi)達組(zu)織均一。焊(han)(han)接馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)不銹鋼的(de)焊(han)(han)接材(cai)(cai)料可以(yi)按強(qiang)度(du)(du)選300系列(lie)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼焊(han)(han)接材(cai)(cai)料。

 2. 半奧氏體沉淀硬化不銹鋼

  這種(zhong)鋼(gang)是PH鋼(gang)中金(jin)相組織最為(wei)復雜的(de)(de)一(yi)種(zhong)。在(zai)(zai)固溶處(chu)(chu)理(li)或退(tui)火狀(zhuang)(zhuang)態下，這種(zhong)鋼(gang)基本上是奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，還(huan)有5%~20%的(de)(de)8-鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)，而在(zai)(zai)以后(hou)的(de)(de)熱處(chu)(chu)理(li)過程中，鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)保持不變(bian)。半奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)由退(tui)火溫(wen)(wen)度急冷至室溫(wen)(wen)仍然(ran)保持奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織，因為(wei)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫(wen)(wen)度低于室溫(wen)(wen)。在(zai)(zai)退(tui)火狀(zhuang)(zhuang)態下，其成(cheng)型性能與(yu)(yu)301不銹(xiu)鋼(gang)相似。在(zai)(zai)加工(gong)制作(zuo)完(wan)畢之后(hou)，它可(ke)(ke)以通過3個簡單步(bu)驟(zou)來硬化(hua)：①. 奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)；②. 馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)；③. 時效硬化(hua)。半奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時無明顯的(de)(de)裂紋傾向(xiang)。至于焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝，不論手工(gong)電(dian)弧焊(han)(han)(han)、熔化(hua)極與(yu)(yu)非熔化(hua)極氣體(ti)(ti)(ti)(ti)保護焊(han)(han)(han)以及電(dian)阻焊(han)(han)(han)，都與(yu)(yu)一(yi)般奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)無太大(da)區別。總的(de)(de)說(shuo)來，半奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)一(yi)般皆在(zai)(zai)退(tui)火狀(zhuang)(zhuang)態下進行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，而且母(mu)材(cai)(cai)含(han)碳量低容易焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，不會出現冷裂紋；只(zhi)有當焊(han)(han)(han)縫也要求(qiu)有高(gao)強度時，才選用與(yu)(yu)母(mu)材(cai)(cai)成(cheng)分接(jie)(jie)近的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，并在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)后(hou)進行(xing)全面的(de)(de)退(tui)火與(yu)(yu)時效處(chu)(chu)理(li)。除此以外，一(yi)般采用300系列奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao)即可(ke)(ke)進行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。

 若在(zai)焊(han)接之前焊(han)件業已經(jing)過全(quan)面的退火與沉淀硬化熱處理(li)，則(ze)在(zai)焊(han)后不論(lun)焊(han)縫金(jin)屬本(ben)身或(huo)熱影(ying)響區(qu)，皆(jie)無明顯硬化現象發生。

 3. 奧氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼

這種鋼的合金(jin)含量極高，足以使之(zhi)在退火或任何一種時效處(chu)理后仍然(ran)保持奧氏體(ti)組織。沉淀硬(ying)化相在1093℃~1121℃退火時，將解(jie)于(yu)固溶體(ti)中，并在快速冷卻時一直保持溶解(jie)于(yu)固溶體(ti)之(zhi)中。當再加熱到649℃~760℃時，則沉淀析出(chu)，從而提高了奧氏體(ti)的強(qiang)度(du)與硬(ying)度(du)。它(ta)的硬(ying)度(du)低于(yu)馬氏體(ti)或半奧氏體(ti)PH鋼，但其仍然(ran)保持著(zhu)無磁性。

二、沉(chen)淀硬化不銹鋼(gang)的焊接方(fang)法與(yu)工藝

 沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的焊接方法與(yu)工藝，與(yu)前面所(suo)述(shu)的奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)基本相同，所(suo)不(bu)同的僅在于(yu)(yu)焊后(hou)必須熱處(chu)理(li)，以達到預期的力學性能(neng)；而這對(dui)于(yu)(yu)奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)來說，在有(you)些(xie)情況下，焊后(hou)熱處(chu)理(li)有(you)時是不(bu)必要的。

沉淀硬化不銹鋼(gang)可(ke)以(yi)用相匹配的同(tong)材質焊(han)(han)接材料(liao)或異種焊(han)(han)接材料(liao)焊(han)(han)接，或者不用填充焊(han)(han)絲(si)。沉淀硬化不銹鋼(gang)焊(han)(han)接，有許(xu)多焊(han)(han)接材料(liao)可(ke)供選用，但唯一最(zui)通(tong)用的焊(han)(han)絲(si)是業已納人AWS規程的630合金，見(jian)表2-10。

  沉淀硬化(hua)馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼的(de)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)，在要求焊(han)縫性能(neng)與母(mu)材(cai)相當時，應選(xuan)用與母(mu)材(cai)同質的(de)焊(han)材(cai)，如表2-10中17-4PH的(de)配套焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)。如果不需要焊(han)縫與母(mu)材(cai)相當，可選(xuan)用奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)（如308L、347L),或采用鎳基合金焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)。

 選用與母(mu)材(cai)(cai)同成分焊(han)(han)接材(cai)(cai)料(liao)的(de)焊(han)(han)縫(feng)，在樹(shu)枝(zhi)狀晶的(de)馬氏(shi)體組織中，存在有少量鐵素體。少量的(de)鐵素體和(he)殘余(yu)奧(ao)氏(shi)體析出，增加(jia)了焊(han)(han)縫(feng)的(de)塑性，但強度降低了。因此，對(dui)同材(cai)(cai)質焊(han)(han)接材(cai)(cai)料(liao)的(de)成分應(ying)適(shi)當調整(zheng)，其鎳、錳應(ying)比(bi)母(mu)材(cai)(cai)略高，焊(han)(han)后經1040℃固(gu)溶處(chu)理(li)，強度幾乎不變(bian)，而延伸(shen)率(lv)顯著(zhu)提高。