析出硬化系ステンレス鋼
析出硬化系の溶接は、溶接部に同じレベルの強度を求める場合は同種成分の溶接材料を使う。マルテンサイト系の 17-4PH を溶接した場合、溶接熱影響部で時効現象が進み、溶接部が不均一な特性になる。そのため、溶接後に固溶化処理し、時効処理を行うのが望ましい 。セミオーステナイト系の 17-7PH を溶接した場合、溶接熱影響部はほぼオーステナイトになり、オーステナイト系ステンレス鋼と同じように溶接できる。セミオーステナイト系の溶接は、マルテンサイト化処理の前に行う。溶接部と母材をより均一にしたい場合は、溶接後に固溶化処理を行う。オーステナイト系の A-286 の溶接では、低融点の生成物によって高温割れの懸念があり、固溶化処理後の溶接が推奨される。溶接後にはさらに固溶化処理し、時効処理を行うのが望ましい。マルテンサイト系とセミオーステナイト系の溶接部に母材部と同じレベルの強度を求めない場合は、オーステナイト系ステンレス鋼を素材にした溶接材料を使うこともできる。
析出硬化系ステンレス鋼は析出硬化を利用して高強度を実現した鋼種である。特に、析出硬化に加えてマルテンサイト変態も利用するマルテンサイト系とセミオーステナイト系の強度が大きい。ただし、析出硬化系の固溶化処理後・時効処理前のマルテンサイト組織は、炭素量が少ないため、マルテンサイト系ステンレス鋼ほど硬くない。例えば、マルテンサイト系の17-4PHを565°C時効処理した例では、ビッカース硬さが時効処理無しで約 HV 300 なのに対して、時効処理後は最大 HV 420 くらいまで硬化する。時効熱処理によって、残留応力は除去され、靭性・延性を取り戻した状態になっている。オーステナイト系の強度は、マルテンサイト系とセミオーステナイト系ほどは高くならない。オーステナイト系の時効処理後硬さは、最大で HV 350 程度である。
一般に、時効処理の温度と保持時間によって、最終的な機械的性質が左右される。時効温度が高いほど強度は下がるが、靭性は上がる。マルテンサイト系では複数の時効処理条件が規格化されているが、強度・硬さと靭性のバランスを配慮して時効処理条件が選ばれる。セミオーステナイト系を冷間加工でマルテンサイト化する場合は、圧下率が高いほど硬さも上がる。圧下率 50 % を超えると他の処理よりも高硬度となる。析出硬化系の機械的性質の例を以下に示す。