沉淀硬化半奥氏体不锈钢的化学成分和力学性能如表2-22、表2-23所示。这类沉淀硬化不锈钢在固溶或退火状态下,钢的组织是奥氏体加5%~20%的铁素体。经过系列热处理转变为马氏体,再经过时效处理,达到强化,如17-7PH其00.2可达到超高强度1276MPa。


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  注:TH-1050=相变处理+析出硬化处理(566℃);RH-950=冷处理+析出硬化处理(510℃);CH-950=冷加工+析出处理(482℃);SRH-950=固溶+深冷+时效硬化(510℃);SCT-850=深冷+回火(454℃);ATH-1050=固溶+相变处理+析出硬化处理(450℃)。


  沉淀硬化半奥氏体不锈钢通常是在固溶退火状态进行焊接,此时钢材具有奥氏体加少量铁素体组织,其焊接性与奥氏体不锈钢相似,焊接接头不会产生冷热裂纹。而且因为这类钢的碳含量较低,即使经过相变,转变为马氏体组织,硬度也不高,再进行焊接,裂纹倾向也不敏感。


  沉淀硬化半奥氏体不锈钢焊接热影响区,由于焊接热作用,处于固溶状态,焊后冷到室温时具有奥氏体+少量铁素体的组织,故其焊接工艺可采取与奥氏体不锈钢相同的工艺,不必进行预热和后热。但由于焊缝和近缝区加热温度远高于通常固溶处理温度,铁素体相比例较高,当铁素体过高时,可能引起接头的塑性显著降低而脆化。特别是在采用同质焊材进行焊接时,焊缝金属中将含有25%的铁素体(17-7PH),脆化倾向较大。为此硅、铬、铝等铁素体元素的含量应降低,减少焊缝的铁素体含量。在焊接接头(包括同材焊缝和HAZ近缝区)的高温区,在焊接过程,碳化物,特别是铬的碳化物溶解人奥氏体基体,提高了基体的有效合金元素含量,提高了奥氏体的稳定性,降低了焊缝和近缝区的Ms点,使奥氏体在低温下都难于转变成马氏体,使焊接接头性能难于与母材匹配。为此必须采用适当的焊后热处理,使碳化物析出,降低合金元素的有效含量,促进奥氏体向马氏体的转变。这种热处理通常是焊接结构焊后进行整体复合热处理,包括:


 ①. 焊后调整热处理:746℃加热3h空冷,碳化物析出,提高Ms点促进马氏体转变。


 ②. 低温退火:930℃加热1h,水淬,使Cr23C6等碳化物从基体中析出,大大提高Ms点。


 ③. 冰冷处理:在低温退火的基础上,立即进行-73℃3h的冰冷处理,奥氏体几乎全部转变为马氏体,然后升温到室温。


当不要求焊缝性能与母材同材质等强度时,可采用奥氏体的E308L、E316L等焊接材料,焊后亦可免去时效处理等工序。