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. 馬氏體沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)
這(zhe)(zhe)(zhe)類鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)固(gu)溶退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(1038~1066℃)下幾(ji)乎全部(bu)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)化(hua),但當(dang)冷卻(que)(que)到室溫(wen)(wen)時(shi),則又發(fa)生奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)向(xiang)馬(ma)氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)轉變(bian)。馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變(bian)溫(wen)(wen)度一(yi)般是93~150℃。當(dang)將馬(ma)氏(shi)體(ti)再次(ci)加(jia)熱到482~593℃時(shi),就有(you)一(yi)種或(huo)多種合金(jin)元素出(chu)現沉淀(dian)硬(ying)化(hua)與(yu)強化(hua)。Mo、Cu、Ti、Nb、Al及其化(hua)合物在(zai)退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度下完全溶解,而當(dang)快(kuai)速冷卻(que)(que)時(shi),則留在(zai)固(gu)溶體(ti)內產(chan)生析出(chu)相(xiang)(xiang)(往(wang)(wang)往(wang)(wang)是亞顯微粒子),提高(gao)了(le)馬(ma)氏(shi)體(ti)基(ji)體(ti)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)度與(yu)強度。馬(ma)氏(shi)體(ti)PH鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)分必(bi)須(xu)嚴格控(kong)制,否則在(zai)固(gu)溶退(tui)(tui)火(huo)時(shi)會出(chu)現過(guo)多的(de)(de)(de)(de)8-鐵素體(ti)。若奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)太穩定,則又會在(zai)固(gu)溶退(tui)(tui)火(huo)之后(hou),留下過(guo)多的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)。這(zhe)(zhe)(zhe)兩種傾(qing)向(xiang)皆會妨(fang)礙時(shi)效處理時(shi)的(de)(de)(de)(de)完全硬(ying)化(hua),尤其是鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)碳與(yu)氮影響明顯,其來源是工(gong)廠塵埃與(yu)大氣污染。這(zhe)(zhe)(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接性(xing)良(liang)好,與(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)300系列(lie)相(xiang)(xiang)近,焊(han)(han)前不(bu)必(bi)預熱,裂(lie)紋傾(qing)向(xiang)性(xing)小。這(zhe)(zhe)(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)單層焊(han)(han)時(shi),焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬及熱影響區(qu)一(yi)般好像通過(guo)焊(han)(han)后(hou)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)處理一(yi)樣。但多層焊(han)(han)時(shi),則會出(chu)現組織不(bu)均一(yi),必(bi)須(xu)進(jin)行(xing)焊(han)(han)后(hou)的(de)(de)(de)(de)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)處理以達到組織的(de)(de)(de)(de)均一(yi)。焊(han)(han)接馬(ma)氏(shi)體(ti)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接材(cai)料,可以按強度選300系列(lie)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接材(cai)料。
2. 半(ban)奧氏(shi)體沉淀(dian)硬化不銹鋼
這(zhe)種鋼是(shi)PH鋼中(zhong)(zhong)金相組織最為(wei)復雜的(de)一種。在(zai)固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)或退(tui)火(huo)狀態(tai)下,這(zhe)種鋼基本上是(shi)奧(ao)氏體(ti)(ti),還(huan)有5%~20%的(de)δ-鐵素體(ti)(ti),而在(zai)以后的(de)熱處(chu)理(li)過(guo)程中(zhong)(zhong),鐵素體(ti)(ti)保(bao)持不變。半奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼由(you)退(tui)火(huo)溫(wen)度急冷至室(shi)(shi)溫(wen)仍然保(bao)持奧(ao)氏體(ti)(ti)組織,因(yin)為(wei)馬氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變溫(wen)度低于室(shi)(shi)溫(wen):在(zai)退(tui)火(huo)狀態(tai)下,其(qi)成型性(xing)能(neng)與301不銹鋼相似。在(zai)加工制(zhi)作完畢之后,它(ta)可(ke)以通過(guo)三個簡單步驟來硬化:①. 奧(ao)氏體(ti)(ti)化;②. 馬氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變;③. 時效硬化。
半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)沉淀硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)(han)接時(shi)無明顯的(de)裂紋傾向。至(zhi)于焊(han)(han)(han)(han)接工藝,不(bu)(bu)論手(shou)工電弧焊(han)(han)(han)(han)、熔化極與非熔化極氣體(ti)保護焊(han)(han)(han)(han)以及電阻焊(han)(han)(han)(han),都與一般奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)鋼無太大區(qu)別。總的(de)來說(shuo),半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)PH鋼一般皆在(zai)退火狀(zhuang)態下進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接,而且母材(cai)含碳量低容易焊(han)(han)(han)(han)接,不(bu)(bu)會出(chu)現冷裂紋;只有當焊(han)(han)(han)(han)縫也(ye)要求有高強度時(shi),才選用與母材(cai)成分接近的(de)焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料焊(han)(han)(han)(han)接,并在(zai)焊(han)(han)(han)(han)后進行(xing)全面的(de)退火與時(shi)效(xiao)處(chu)理。除(chu)此(ci)以外(wai),一般采用300系列奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料即可進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接。
若(ruo)在(zai)(zai)焊接(jie)之前焊件業已經過(guo)全面的退(tui)火與沉淀硬(ying)化(hua)熱(re)處(chu)理(li),則在(zai)(zai)焊后不論焊縫金屬本身或熱(re)影響區,皆無明顯(xian)硬(ying)化(hua)現象發生。
3. 奧氏體沉(chen)淀(dian)硬化不銹鋼
這種(zhong)鋼的合金含量極高,足以使之(zhi)在(zai)退火或(huo)任何一種(zhong)時(shi)(shi)(shi)效處理后仍(reng)然保(bao)持奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織。沉(chen)淀(dian)硬(ying)化相在(zai)1093~1121℃退火時(shi)(shi)(shi),溶解(jie)于(yu)固溶體(ti)(ti)(ti)中,并在(zai)快速冷(leng)卻(que)時(shi)(shi)(shi)一直保(bao)持溶解(jie)于(yu)固溶體(ti)(ti)(ti)之(zhi)中。當再加(jia)熱(re)到649~760℃時(shi)(shi)(shi),則(ze)沉(chen)淀(dian)析出(chu),從而(er)提高了(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的強度與硬(ying)度。它的硬(ying)度低于(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)或(huo)半(ban)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)PH鋼,但其仍(reng)然保(bao)持著無磁性。

