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. 馬氏體沉淀硬化不銹鋼(gang)
這(zhe)類鋼在(zai)(zai)固溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(1038~1066℃)下幾乎全(quan)部奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua),但當冷卻(que)(que)到室(shi)溫(wen)(wen)時(shi),則又發生(sheng)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)向馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)變。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般(ban)是93~150℃。當將(jiang)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)再次(ci)加熱到482~593℃時(shi),就有一(yi)(yi)種或多(duo)種合金(jin)元素出現沉淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)與(yu)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)。Mo、Cu、Ti、Nb、Al及(ji)其(qi)化(hua)(hua)(hua)合物在(zai)(zai)退(tui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)下完(wan)全(quan)溶(rong)(rong)解,而當快速冷卻(que)(que)時(shi),則留在(zai)(zai)固溶(rong)(rong)體(ti)(ti)內產生(sheng)析出相(往(wang)往(wang)是亞顯微粒(li)子(zi)),提高了馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)與(yu)強(qiang)度(du)(du)。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)PH鋼的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學成分必(bi)(bi)須(xu)嚴(yan)格控制,否則在(zai)(zai)固溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)(huo)時(shi)會(hui)出現過多(duo)的(de)(de)(de)(de)8-鐵(tie)素體(ti)(ti)。若奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)太穩定,則又會(hui)在(zai)(zai)固溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)(huo)之后,留下過多(duo)的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)。這(zhe)兩(liang)種傾向皆會(hui)妨礙時(shi)效處(chu)理時(shi)的(de)(de)(de)(de)完(wan)全(quan)硬化(hua)(hua)(hua),尤(you)其(qi)是鋼中的(de)(de)(de)(de)碳(tan)與(yu)氮影響(xiang)明顯,其(qi)來(lai)源是工(gong)廠(chang)塵埃與(yu)大(da)氣污染。這(zhe)種鋼的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)性良好,與(yu)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)300系(xi)列相近(jin),焊(han)(han)(han)(han)(han)前不必(bi)(bi)預(yu)熱,裂紋傾向性小。這(zhe)種鋼單(dan)層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi),焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬及(ji)熱影響(xiang)區一(yi)(yi)般(ban)好像(xiang)通過焊(han)(han)(han)(han)(han)后沉淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)處(chu)理一(yi)(yi)樣。但多(duo)層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi),則會(hui)出現組織(zhi)不均(jun)一(yi)(yi),必(bi)(bi)須(xu)進行焊(han)(han)(han)(han)(han)后的(de)(de)(de)(de)沉淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)處(chu)理以達到組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)均(jun)一(yi)(yi)。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料,可以按強(qiang)度(du)(du)選300系(xi)列奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料。
2. 半奧氏體沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼
這種鋼(gang)(gang)是(shi)PH鋼(gang)(gang)中(zhong)金相組織(zhi)最為(wei)(wei)復雜的一種。在固溶處(chu)理(li)或退火(huo)狀(zhuang)態下,這種鋼(gang)(gang)基本上是(shi)奧氏(shi)體(ti),還有5%~20%的δ-鐵素體(ti),而在以后(hou)的熱處(chu)理(li)過(guo)程中(zhong),鐵素體(ti)保持(chi)不變。半奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)由退火(huo)溫(wen)度(du)急(ji)冷(leng)至室溫(wen)仍(reng)然保持(chi)奧氏(shi)體(ti)組織(zhi),因為(wei)(wei)馬氏(shi)體(ti)轉變溫(wen)度(du)低于室溫(wen):在退火(huo)狀(zhuang)態下,其成型性能與301不銹鋼(gang)(gang)相似。在加工制作(zuo)完(wan)畢之后(hou),它可以通過(guo)三個簡(jian)單步(bu)驟(zou)來硬化(hua):①. 奧氏(shi)體(ti)化(hua);②. 馬氏(shi)體(ti)轉變;③. 時效硬化(hua)。
半(ban)奧(ao)氏體(ti)沉淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)時(shi)無明顯的(de)裂紋傾向(xiang)。至于焊(han)接(jie)工藝,不(bu)論手工電弧焊(han)、熔化(hua)(hua)極與(yu)(yu)非熔化(hua)(hua)極氣(qi)體(ti)保護焊(han)以(yi)及電阻焊(han),都(dou)與(yu)(yu)一般奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)無太大區別(bie)。總(zong)的(de)來說,半(ban)奧(ao)氏體(ti)PH鋼(gang)(gang)(gang)一般皆在退火(huo)狀態下進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie),而且(qie)母材(cai)含碳量低容易焊(han)接(jie),不(bu)會出現冷裂紋;只(zhi)有(you)當焊(han)縫(feng)也(ye)要求有(you)高強度時(shi),才選用與(yu)(yu)母材(cai)成分接(jie)近的(de)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)(liao)焊(han)接(jie),并在焊(han)后進(jin)行(xing)(xing)全面(mian)的(de)退火(huo)與(yu)(yu)時(shi)效處理。除此以(yi)外,一般采用300系列奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)(liao)即可進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie)。
若在(zai)焊(han)接之前焊(han)件(jian)業已經過全(quan)面的退火與沉淀硬(ying)化(hua)(hua)熱處理,則在(zai)焊(han)后(hou)不論(lun)焊(han)縫金屬本身或熱影響(xiang)區,皆無明顯硬(ying)化(hua)(hua)現象發生(sheng)。
3. 奧(ao)氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼
這種鋼(gang)的合(he)金含量極高,足以使之在退火或任何一種時效處(chu)理后仍(reng)然保(bao)持奧氏體(ti)組織。沉(chen)淀硬(ying)化相在1093~1121℃退火時,溶解(jie)于固(gu)溶體(ti)中(zhong),并(bing)在快速冷卻時一直保(bao)持溶解(jie)于固(gu)溶體(ti)之中(zhong)。當再加熱到649~760℃時,則沉(chen)淀析出,從而(er)提高了奧氏體(ti)的強(qiang)度與(yu)硬(ying)度。它(ta)的硬(ying)度低于馬(ma)氏體(ti)或半奧氏體(ti)PH鋼(gang),但其仍(reng)然保(bao)持著無磁性(xing)。

