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(shi)馬氏(shi)體類沉淀硬化(hua)不銹鋼的(de)典型牌(pai)號。其化(hua)學成分(fen)見表(biao)5-1,標(biao)準規定的(de)力學性能見表(biao)5-2。
0Cr17Ni4Cu4Nb 中的主(zhu)要沉淀硬化元(yuan)素是銅(tong)，銅(tong)的沉淀硬化作用(yong)明顯(xian)，但(dan)銅(tong)含量偏(pian)高時對韌性有影響，對焊(han)接性不利，對于(yu)鑄件還(huan)容(rong)易產生鑄造偏(pian)析。因此，實際(ji)生產時，常控制含銅(tong)量不大于(yu)3.5%.加人鈮也可以在(zai)時效時起到沉淀硬化的作用(yong)，并阻(zu)礙(ai)時效時組織(zhi)的晶(jing)粒長大傾(qing)向。當然，鈮也起到穩定碳的作用(yong)。
0Cr17Ni4Cu4Nb的熱(re)處理一(yi)般含固溶處理和時效處理。
1. 固溶處理
固(gu)溶加熱溫度(du)應保證鋼(gang)中(zhong)(zhong)的碳和合金(jin)元素充分溶于奧氏體中(zhong)(zhong)，但也不宜(yi)過(guo)高(gao)。太(tai)高(gao)的加熱溫度(du)不僅會引(yin)起晶(jing)粒粗(cu)大，還會使馬氏體轉變(bian)點太(tai)低，致(zhi)使固(gu)溶處理后產(chan)生較(jiao)多的殘(can)留奧氏體。過(guo)高(gao)的加熱溫度(du)還可能使固(gu)溶組織中(zhong)(zhong)存在較(jiao)多含量的鐵素體，影(ying)(ying)響強化效果(guo)。圖(tu)5-4是0Cr17Ni4Cu4Nb固(gu)溶加熱溫度(du)對Ms 點和硬度(du)影(ying)(ying)響的關(guan)系圖(tu)。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶加熱溫(wen)度可選用1020~1060℃.這個固溶加熱溫(wen)度可控制M.在80~120℃,M,在30℃左右。
由于(yu)0Cr17Ni4Cu4Nb含(han)有的(de)(de)鉻、鎳，使固(gu)(gu)溶(rong)奧氏體有較好的(de)(de)穩定性(xing)，空冷即(ji)可得到馬氏體組(zu)(zu)織，而且(qie)，含(han)銅的(de)(de)ε相析出速度(du)(du)較慢，不必(bi)擔心在(zai)固(gu)(gu)溶(rong)冷卻(que)階段析出。但(dan)是，為使固(gu)(gu)溶(rong)處理后的(de)(de)組(zu)(zu)織更細，能(neng)獲得更好的(de)(de)強(qiang)化效果(guo)，提高塑性(xing)和韌性(xing)，實際生產時多采(cai)用油冷。控制出油溫度(du)(du)不高于(yu)室溫，并在(zai)充分冷卻(que)后再進行(xing)時效處理。采(cai)用水(shui)冷的(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)效果(guo)也很好，但(dan)是在(zai)某些情(qing)況下(xia)可能(neng)產生裂紋。
固溶處理后(hou)的(de)(de)金相組織應是含有過飽(bao)和(he)銅的(de)(de)低碳板條狀馬氏體(ti)。有時可(ke)能還存在少量殘留奧氏體(ti)和(he)鐵素體(ti)。見(jian)圖5-5。
2. 時效處理
0Cr17Ni4Cu4Nb鋼的(de)時(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)應根據對性能的(de)要求確定加熱溫(wen)度(du)(du)(du)(du)。有(you)資料報道，約480℃左右溫(wen)度(du)(du)(du)(du)時(shi)效(xiao)(xiao)，可獲(huo)得最高(gao)的(de)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)和(he)強度(du)(du)(du)(du)。然后，隨著時(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)升(sheng)高(gao)，硬(ying)度(du)(du)(du)(du)和(he)強度(du)(du)(du)(du)下降，塑(su)性和(he)韌性提高(gao)。見(jian)圖5-6和(he)表5-2。
為保證沉淀相的充(chong)分析出和時(shi)效效果，時(shi)效的保溫時(shi)間一般不(bu)少于4小時(shi)，保溫后可采用空氣冷卻。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶和時效處理對應的機械性能見(jian)表5-2。一些實測性能數據見(jian)表5-3。
0Cr17Ni4Cu4Nb時(shi)效(xiao)后，對(dui)耐腐蝕(shi)性能有一定的(de)影響。特別(bie)是由于富銅(tong)相(xiang)(xiang)的(de)析出，降低了在氧(yang)化性酸(suan)中的(de)耐腐蝕(shi)性。0Cr17Ni4Cu4Nb 固溶(rong)經550℃時(shi)效(xiao)的(de)金相(xiang)(xiang)組(zu)織圖(tu)見圖(tu)5-7。
0Cr17Ni4Cu4Nb是比(bi)較成熟和(he)穩定的沉淀硬化不銹鋼，一般(ban)情況下采(cai)用(yong)(yong)固溶(rong)后時效處(chu)理就能滿(man)足(zu)使(shi)用(yong)(yong)要(yao)(yao)求，但有的情況下需要(yao)(yao)用(yong)(yong)調整處(chu)理來(lai)提高(gao)熱處(chu)理質量。
有的(de)零件要求組(zu)織更均勻、性能更優良，并(bing)嚴格控制殘留奧氏體量(liang)，這(zhe)(zhe)時(shi)，可以在(zai)固溶處理后進行一次調整處理再(zai)時(shi)效。這(zhe)(zhe)可保(bao)證材料獲(huo)得(de)最(zui)大量(liang)的(de)馬氏體，消除殘留奧氏體，經(jing)時(shi)效處理后，沉淀析出相更均勻，強化效果(guo)更好。
再比如，材料由(you)于前期熱加工不正(zheng)確或某(mou)些成分的影響，降(jiang)低了馬(ma)氏(shi)體轉(zhuan)變點溫度，而采用正(zheng)常的固溶(rong)、時效處(chu)理，得(de)不到正(zheng)常的處(chu)理效果。這時，也可(ke)以考慮(lv)在固溶(rong)處(chu)理后(hou)加一(yi)次調(diao)整(zheng)處(chu)理。
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(chu)理作為(wei)馬氏體類沉淀(dian)硬(ying)化不(bu)銹鋼的補充(chong)處(chu)理，其作用(yong)是明顯的。
