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(chen)淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的焊接特性

 1. 馬氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼

   這(zhe)類鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)固(gu)(gu)溶(rong)退火溫度（1038℃~1066℃)下(xia)幾乎全(quan)部奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)，但當冷卻(que)到室溫時，則(ze)(ze)又發生奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)向馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)轉變。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉變溫度一(yi)般是(shi)93℃~150℃.當將馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)再次加(jia)熱到482℃-593℃時，就有(you)一(yi)種或多種合金元素(su)出現(xian)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)與(yu)(yu)強(qiang)化(hua)(hua)。鉬、銅、鈦、鈮、鋁及其(qi)化(hua)(hua)合物(wu)在(zai)(zai)退火溫度下(xia)完全(quan)溶(rong)解，而(er)當快速冷卻(que)時，則(ze)(ze)留在(zai)(zai)固(gu)(gu)溶(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內產(chan)生析(xi)出相(xiang)(xiang)（往(wang)往(wang)是(shi)亞顯(xian)微粒子），提高了(le)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)度與(yu)(yu)強(qiang)度。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)成分必(bi)須(xu)嚴格控制，否(fou)則(ze)(ze)在(zai)(zai)固(gu)(gu)溶(rong)退火時會出現(xian)過多的(de)(de)(de)(de)δ-鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。若奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)太穩定，則(ze)(ze)又會在(zai)(zai)固(gu)(gu)溶(rong)退火之后，留下(xia)過多的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。這(zhe)兩種傾向皆會妨礙(ai)時效(xiao)處(chu)理(li)時的(de)(de)(de)(de)完全(quan)硬(ying)化(hua)(hua)，尤其(qi)是(shi)鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)碳(tan)與(yu)(yu)氮影(ying)響(xiang)明(ming)顯(xian)，其(qi)來源是(shi)工廠(chang)塵埃與(yu)(yu)大氣污(wu)染。這(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)性良好(hao)，與(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)300系(xi)列相(xiang)(xiang)近，焊(han)前不必(bi)預熱，裂紋傾向性小。這(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)單層焊(han)時，焊(han)縫金屬(shu)及熱影(ying)響(xiang)區一(yi)般好(hao)像(xiang)通過了(le)焊(han)后沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)處(chu)理(li)一(yi)樣。但多層焊(han)時，則(ze)(ze)會出現(xian)組織不均一(yi)，必(bi)須(xu)進行焊(han)后的(de)(de)(de)(de)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)處(chu)理(li)以(yi)達組織均一(yi)。焊(han)接(jie)(jie)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)材料可以(yi)按(an)強(qiang)度選300系(xi)列奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)(jie)材料。

 2. 半奧氏(shi)體沉淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼

  這種鋼(gang)是PH鋼(gang)中金相(xiang)組織最為復雜的(de)一(yi)種。在固溶處(chu)理(li)或退(tui)火(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)下(xia)(xia)，這種鋼(gang)基本上是奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，還有5%~20%的(de)8-鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)，而在以后(hou)(hou)的(de)熱處(chu)理(li)過(guo)程中，鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)保持不(bu)變(bian)。半(ban)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)由(you)退(tui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)急(ji)冷(leng)至(zhi)室溫(wen)仍(reng)然保持奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織，因為馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)溫(wen)度(du)(du)低于室溫(wen)。在退(tui)火(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)下(xia)(xia)，其(qi)成型性(xing)能與301不(bu)銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)似。在加(jia)工制作完畢之后(hou)(hou)，它可(ke)以通(tong)過(guo)3個簡(jian)單步驟來(lai)(lai)硬(ying)化(hua)(hua)：①. 奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)；②. 馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)；③. 時效(xiao)硬(ying)化(hua)(hua)。半(ban)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時無明(ming)顯的(de)裂(lie)紋傾(qing)向。至(zhi)于焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝，不(bu)論手工電弧焊(han)(han)、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)極(ji)與非熔(rong)(rong)化(hua)(hua)極(ji)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)保護焊(han)(han)以及電阻焊(han)(han)，都與一(yi)般奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)無太大區別。總的(de)說來(lai)(lai)，半(ban)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)一(yi)般皆在退(tui)火(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)下(xia)(xia)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)，而且母材(cai)含碳(tan)量(liang)低容易焊(han)(han)接(jie)(jie)，不(bu)會(hui)出現冷(leng)裂(lie)紋；只(zhi)有當焊(han)(han)縫也要求有高強度(du)(du)時，才選用(yong)與母材(cai)成分(fen)接(jie)(jie)近的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料焊(han)(han)接(jie)(jie)，并在焊(han)(han)后(hou)(hou)進行全面的(de)退(tui)火(huo)與時效(xiao)處(chu)理(li)。除此以外，一(yi)般采用(yong)300系列奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料即可(ke)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)。

 若在焊(han)接之前焊(han)件(jian)業已經過全(quan)面的退火與沉淀硬化熱處理，則在焊(han)后不論焊(han)縫金(jin)屬本身或(huo)熱影響(xiang)區(qu)，皆(jie)無明顯硬化現(xian)象發(fa)生。

 3. 奧氏體沉(chen)淀硬化不(bu)銹鋼(gang)

這(zhe)種鋼的合金含(han)量極高，足以使之在退火或任何一種時(shi)(shi)效(xiao)處理后仍然(ran)保(bao)(bao)(bao)持奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織。沉淀硬化相在1093℃~1121℃退火時(shi)(shi)，將(jiang)解于(yu)(yu)固溶體(ti)(ti)中，并(bing)在快速冷(leng)卻時(shi)(shi)一直保(bao)(bao)(bao)持溶解于(yu)(yu)固溶體(ti)(ti)之中。當再加(jia)熱到649℃~760℃時(shi)(shi)，則(ze)沉淀析出，從(cong)而提高了奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的強(qiang)度(du)與硬度(du)。它的硬度(du)低于(yu)(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)或半奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)PH鋼，但(dan)其仍然(ran)保(bao)(bao)(bao)持著無磁性。

二、沉淀硬化不銹鋼的(de)焊接方法(fa)與工藝(yi)

 沉(chen)淀硬化不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊(han)接方法與工藝，與前面所述的(de)(de)奧氏體不銹鋼(gang)(gang)基本相同(tong)，所不同(tong)的(de)(de)僅在(zai)于焊(han)后(hou)必(bi)須熱(re)處理，以(yi)達(da)到預期(qi)的(de)(de)力學性能；而這對于奧氏體不銹鋼(gang)(gang)來說，在(zai)有些情況下(xia)，焊(han)后(hou)熱(re)處理有時是不必(bi)要的(de)(de)。

沉淀硬化不(bu)銹鋼可以(yi)用相匹配的(de)同材(cai)質焊(han)接材(cai)料或異種焊(han)接材(cai)料焊(han)接，或者不(bu)用填充焊(han)絲。沉淀硬化不(bu)銹鋼焊(han)接，有許多焊(han)接材(cai)料可供選用，但唯一最(zui)通用的(de)焊(han)絲是(shi)業已納人(ren)AWS規程的(de)630合金，見表2-10。

  沉淀硬化馬氏(shi)體不銹鋼的(de)(de)焊(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)，在要(yao)求(qiu)焊(han)縫(feng)性能與母(mu)材(cai)(cai)(cai)相當時，應選(xuan)用(yong)與母(mu)材(cai)(cai)(cai)同質(zhi)的(de)(de)焊(han)材(cai)(cai)(cai)，如(ru)表2-10中17-4PH的(de)(de)配套焊(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。如(ru)果(guo)不需要(yao)焊(han)縫(feng)與母(mu)材(cai)(cai)(cai)相當，可(ke)選(xuan)用(yong)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼焊(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)（如(ru)308L、347L),或采用(yong)鎳基合(he)金焊(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。

 選用(yong)與(yu)母材(cai)同成(cheng)分(fen)焊(han)接材(cai)料(liao)的焊(han)縫，在樹(shu)枝狀(zhuang)晶(jing)的馬(ma)氏體組織中，存在有(you)少量鐵(tie)素體。少量的鐵(tie)素體和殘余奧氏體析出，增加了焊(han)縫的塑性，但強(qiang)度降低了。因此，對同材(cai)質焊(han)接材(cai)料(liao)的成(cheng)分(fen)應適當調整，其鎳、錳應比母材(cai)略(lve)高(gao)(gao)，焊(han)后經1040℃固溶處理(li)，強(qiang)度幾乎不變，而延伸(shen)率顯著提(ti)高(gao)(gao)。