馬氏體沉淀硬化不銹鋼固溶處理后的基體組織基本上是馬氏體，已具有較好的強度，再經適當的時效處理即可滿足性能要求。一般情況下，采用固溶處理（A),再進行一次時效處理（H)。
0Cr17Ni4Cu4Nb(PH17-4)是馬(ma)氏體類沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼的(de)典型牌號(hao)。其(qi)化(hua)學成分見表5-1,標準規定的(de)力學性(xing)能見表5-2。
0Cr17Ni4Cu4Nb 中的(de)主要(yao)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化元素是銅(tong)(tong)，銅(tong)(tong)的(de)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化作用(yong)明顯，但銅(tong)(tong)含量偏(pian)高時(shi)(shi)對(dui)韌(ren)性有影響(xiang)，對(dui)焊接性不利，對(dui)于鑄件還容易(yi)產(chan)生(sheng)鑄造偏(pian)析。因此(ci)，實際(ji)生(sheng)產(chan)時(shi)(shi)，常(chang)控制含銅(tong)(tong)量不大于3.5%.加(jia)人(ren)鈮也(ye)可以(yi)在時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)起(qi)到(dao)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化的(de)作用(yong)，并阻礙時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)組織的(de)晶粒長大傾向。當然，鈮也(ye)起(qi)到(dao)穩定碳的(de)作用(yong)。
0Cr17Ni4Cu4Nb的熱處理一般(ban)含固溶處理和時效處理。
1. 固溶(rong)處理
固溶(rong)加(jia)熱溫度(du)應保證鋼中的(de)(de)(de)碳和合金元(yuan)素充分溶(rong)于奧氏(shi)體中，但也不宜過高(gao)。太高(gao)的(de)(de)(de)加(jia)熱溫度(du)不僅(jin)會(hui)引起晶粒粗(cu)大，還會(hui)使馬氏(shi)體轉變點太低，致使固溶(rong)處(chu)理(li)后產生較(jiao)多的(de)(de)(de)殘留奧氏(shi)體。過高(gao)的(de)(de)(de)加(jia)熱溫度(du)還可(ke)能使固溶(rong)組織中存(cun)在較(jiao)多含量的(de)(de)(de)鐵素體，影響強化效果。圖5-4是0Cr17Ni4Cu4Nb固溶(rong)加(jia)熱溫度(du)對Ms 點和硬度(du)影響的(de)(de)(de)關系圖。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶加熱溫度可選用1020~1060℃.這個固溶加熱溫度可控制M.在80~120℃,M,在30℃左右。
由于0Cr17Ni4Cu4Nb含(han)有的鉻、鎳，使固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)奧氏體有較好的穩(wen)定性(xing)，空(kong)冷(leng)即可(ke)得(de)到馬氏體組(zu)織(zhi)，而且，含(han)銅的ε相析出速度較慢，不(bu)必(bi)擔心(xin)在固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)冷(leng)卻(que)階段(duan)析出。但(dan)是，為使固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理后(hou)的組(zu)織(zhi)更(geng)細，能獲得(de)更(geng)好的強(qiang)化(hua)效果(guo)(guo)，提(ti)高塑性(xing)和韌性(xing)，實際生產時(shi)多采用油冷(leng)。控制出油溫(wen)度不(bu)高于室(shi)溫(wen)，并在充分冷(leng)卻(que)后(hou)再進(jin)行(xing)時(shi)效處理。采用水冷(leng)的固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)效果(guo)(guo)也很(hen)好，但(dan)是在某些情況下(xia)可(ke)能產生裂紋。
固溶(rong)處理后的金相組織應(ying)是含有(you)(you)過飽和銅的低(di)碳板條狀馬氏體。有(you)(you)時可能還(huan)存在少量殘留(liu)奧(ao)氏體和鐵(tie)素體。見圖(tu)5-5。
2. 時效處理
0Cr17Ni4Cu4Nb鋼的時(shi)效處理應根據對性能的要求確(que)定(ding)加熱溫(wen)度(du)。有(you)資(zi)料報道(dao)，約480℃左(zuo)右溫(wen)度(du)時(shi)效，可(ke)獲(huo)得最(zui)高的硬度(du)和(he)強度(du)。然后，隨著(zhu)時(shi)效溫(wen)度(du)的升高，硬度(du)和(he)強度(du)下降(jiang)，塑性和(he)韌性提(ti)高。見圖(tu)5-6和(he)表5-2。
為(wei)保(bao)(bao)證沉淀相的充分析出和(he)時效效果，時效的保(bao)(bao)溫(wen)時間(jian)一(yi)般不少于4小時，保(bao)(bao)溫(wen)后可(ke)采用空氣冷卻(que)。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶和(he)時效處理對應的機械性能見表5-2。一些實測性能數據見表5-3。
0Cr17Ni4Cu4Nb時(shi)效后，對耐(nai)腐蝕(shi)性能有一定的(de)(de)影(ying)響。特別(bie)是由于富銅相的(de)(de)析出(chu)，降低了在氧化性酸中的(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性。0Cr17Ni4Cu4Nb 固(gu)溶經(jing)550℃時(shi)效的(de)(de)金相組織圖見(jian)圖5-7。
0Cr17Ni4Cu4Nb是比較成熟和穩定的沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼，一般情況(kuang)下采用固溶后(hou)時效處理就能(neng)滿足使用要求，但有的情況(kuang)下需要用調整處理來提高(gao)熱處理質(zhi)量。
有的(de)零件要求組織更(geng)(geng)均(jun)勻、性能更(geng)(geng)優良，并嚴格控制殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)量，這時，可以在(zai)固溶(rong)處理(li)后(hou)進(jin)行一(yi)次調整處理(li)再時效(xiao)(xiao)。這可保證(zheng)材料獲得最大(da)量的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)，消除殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)，經時效(xiao)(xiao)處理(li)后(hou)，沉淀析(xi)出(chu)相更(geng)(geng)均(jun)勻，強化效(xiao)(xiao)果(guo)更(geng)(geng)好。
再比如，材(cai)料(liao)由于前期熱加(jia)工不正確或某些成分的影(ying)響(xiang)，降低了馬氏體轉變點溫度，而采用正常的固溶、時效處理(li)，得不到正常的處理(li)效果(guo)。這時，也可(ke)以考慮在固溶處理(li)后(hou)加(jia)一次調整處理(li)。
曾經處理過一批外廠供料的0Cr17Ni4Cu4Nb泵軸。按正常工藝規范，加熱1040℃保溫2h后油冷，再經520℃保溫4h的時效處理，在檢測軸料硬度時，只有230HBS,遠遠低于預想的和過去經常達到的360HBS的目標。對于這個意外的結果，最初考慮可能是工人生產操作時未遵守工藝所致。便又取同批軸料按工藝進行固溶處理，然后檢測硬度，結果是170HBS,看來，固溶處理就未達到應該達到的340HB左右的硬度目標。在復檢軸料化學成分的等待期間，約24h后，又檢測軸料硬度，發現從原170HBS升高到了280HBS.對這種放置后硬度升高的現象進行分析推斷，可能是由于這批軸料非控制成分或前期的熱加工不當導致這批軸料的M、M1點下降，且低于0Cr17Ni4Cu4Nb 正常狀態的相變點，從而使得按正常處理工藝都得不到正常效果，在后來的放置期間，經歷了晚上－15℃的溫度區間（當時是十二月份，沈陽地區晚間氣溫較低），而這個溫度可能低于該批軸料材料的實際M.點溫度，促使奧氏體向馬氏體轉變，使軸料硬度提高了。基于這種分析，我們對這批軸料在固溶處理后增加了一次750℃保溫2h后空冷的調整處理，軸料硬度達到330HBS,再經一次520℃保溫4h的時效處理，軸料硬度達360HBS.經力學性能檢測，Rm,1230N/m㎡;Rp0.2,1130N/m㎡;A,12.5%;Z,44.5%。
可見，調整處理作為馬(ma)氏體類沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼的(de)補充(chong)處理，其作用是明顯的(de)。
