沉淀硬化馬氏體不銹鋼(gang)的化學成分如表2-19所示。這類鋼在高溫下是奧氏體組織,因其Ms點高,Mf點亦在室溫以上。以17-4PH鋼為例。經過1020~1060℃固溶處理后,形成馬氏體組織,再經時效處理(470~630℃),在馬氏體組織中固溶度小的Cu、Nb、Mo、Al、Ti等發生碳化物析出和強化作用,其屈服強度可達到1171MPa(見表2-20)。
馬氏(shi)體(ti)沉淀硬化不銹鋼碳含量低(≤0.07%C),淬硬傾向不大,具(ju)有良好(hao)的(de)焊(han)(han)接(jie)性。采(cai)用焊(han)(han)條手工焊(han)(han)、惰性氣體(ti)保護焊(han)(han),一(yi)般(ban)均不需(xu)要預熱(re)和后熱(re)。在(zai)進行厚板和拘束(shu)度(du)大的(de)結構(gou)焊(han)(han)接(jie)時(shi)可采(cai)取100~150℃的(de)預熱(re)。
17-4PH鋼(gang)焊接時,在加熱階段(duan)熱影響區(qu)馬氏(shi)體轉變為(wei)奧(ao)氏(shi)體,冷(leng)卻時在150℃以下(xia),又轉變為(wei)含有(you)少量(liang)δ鐵素體的馬氏(shi)體組織(硬度Rc32)再經(jing)時效處理(li),析(xi)出(chu)含Cu的析(xi)出(chu)相,使熱影響區(qu)顯著強化(hua)(Rc44)。
沉(chen)淀硬(ying)化馬氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的(de)焊(han)接材(cai)(cai)(cai)料,在設(she)計(ji)要求焊(han)縫性能要與(yu)母(mu)材(cai)(cai)(cai)相(xiang)當時,應選用(yong)與(yu)母(mu)材(cai)(cai)(cai)同質的(de)焊(han)材(cai)(cai)(cai),如(ru)表(biao)2-21中17-4PH的(de)配套焊(han)材(cai)(cai)(cai)。如(ru)果(guo)并(bing)不需(xu)要焊(han)縫性能與(yu)母(mu)材(cai)(cai)(cai)相(xiang)當,可(ke)采用(yong)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)材(cai)(cai)(cai)(308L、347L),或者采用(yong)鎳合金(jin)焊(han)材(cai)(cai)(cai)(Inconel82填充焊(han)絲(si))。
使用與母材同成(cheng)分的(de)(de)(de)焊(han)(han)材的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫,在樹枝狀晶的(de)(de)(de)馬(ma)氏體(ti)組織(zhi)中,存在少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)。少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)和殘余奧氏體(ti)析出,增加焊(han)(han)縫的(de)(de)(de)塑性(xing),但強度(du)降低。因此(ci)對同質焊(han)(han)材的(de)(de)(de)化學成(cheng)分應適當加以調(diao)整(zheng),其鎳、錳含量(liang)應比母材略高(gao),焊(han)(han)后(hou)經1040℃固溶處理,強度(du)幾乎不(bu)變(bian)而延(yan)伸率(lv)顯著(zhu)提高(gao)。