沉(chen)(chen)淀硬化(hua)不(bu)銹鋼(gang)是(shi)一類(lei)含沉(chen)(chen)淀硬化(hua)元素（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵(tie)鉻鎳合金，可(ke)以通過(guo)熱處理強化(hua)，此類(lei)鋼(gang)具有高強度、足夠的韌性(xing)和適(shi)宜的耐蝕性(xing)。主要應用于宇航(hang)工業(ye)和一些高技術產業(ye)。
沉(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼可區分(fen)為馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)、半奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)和奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼三種主要類(lei)型，近年(nian)來又出(chu)(chu)現了(le)鐵素體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼。在馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼中，基于馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)時(shi)效(xiao)鋼的經(jing)驗，近年(nian)來出(chu)(chu)現了(le)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)時(shi)效(xiao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼，與(yu)前(qian)者比較(jiao)(jiao)，后者碳含量較(jiao)(jiao)低，其強(qiang)化(hua)手段主要是靠金屬間(jian)化(hua)合(he)物析出(chu)(chu)，且熱處理(li)簡單。
a. 沉(chen)淀硬化不銹(xiu)鋼的熱處理
沉淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的熱處(chu)理是獲得良(liang)好綜合(he)性(xing)(xing)能的重(zhong)要工藝(yi)手段，沉淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)熱處(chu)理工藝(yi)復(fu)雜(za)，只有按所規定溫度(du)(du)、時間，冷卻速度(du)(du)控制參數執行才能得到理想(xiang)的性(xing)(xing)能。各類沉淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的熱處(chu)理規范將在后續章節(jie)予(yu)以詳細介紹。
b. 沉淀硬(ying)化不銹鋼中沉淀硬(ying)化相
在沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼中，經時效處理后其主要沉淀(dian)硬(ying)化(hua)相(xiang)有面心立方結構富銅相(xiang)-ε相(xiang)，具有CsCI結構的NiAl金屬(shu)間化(hua)合物、M23C6、X相(xiang)、Laves（n）相(xiang)、γ＇等，時效相(xiang)的類(lei)型與存在與否和合金成分、熱(re)處理條件(jian)相(xiang)關，在各類(lei)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼中已發現(xian)的沉淀(dian)相(xiang)見(jian)表5-1。
至目前(qian)為(wei)止，在世(shi)界范圍(wei)內已有(you)十多(duo)個(ge)牌號，我(wo)國標(biao)準(zhun)（GB1220-92）列(lie)入三個(ge)牌號。
1. 馬氏體型(xing)沉淀硬化(hua)不銹鋼
馬氏體型(xing)沉淀硬化不銹鋼，在固溶狀態下為馬氏體，隨后通過(guo)簡(jian)單的(de)時效處(chu)理即可獲得(de)高的(de)強度和適宜(yi)韌性的(de)配(pei)合。
馬氏體沉淀硬化不銹鋼，如17-4PH的M，恰好室溫以上，因此從適宜的固溶處理溫度，空冷可完全轉變馬氏體，然后在480～620℃單一時效即可達到硬化的目的，對于一些不能完全轉變成馬氏體的鋼種，可增加冷處理工序，然后再時效處理。馬氏體不銹鋼的熱處理工藝見圖5-1。對于不同牌號其固溶溫度和冷卻速度的控制有所區別，如PH13-8Mo。其固溶處理溫度為925℃，為獲得更高的強度，有時需增加冷處理環節。Custom455的固溶處理溫度為830℃。時效處理溫度通常在480～510℃，使用標準時效時間、使之處于完全時效或輕微過時效狀態，可獲得最佳強度和韌性配合。在510℃以上時效，將處于明顯過時效狀態，此時鋼具有較高的塑韌性，因此可根據使用要求進行選擇時效溫度。
2. 半奧氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼
這類沉淀硬(ying)(ying)化不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)(cheng)分處(chu)(chu)于(yu)(yu)平衡狀(zhuang)態(tai)，M，點低(di)(di)(di)于(yu)(yu)室(shi)溫(wen)(wen)，因(yin)此(ci)從固溶處(chu)(chu)理溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)冷(leng)至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)組織主要是(shi)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，具有良好的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)利于(yu)(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)，但為了(le)使(shi)(shi)其轉變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，必(bi)須通過(guo)(guo)調整(zheng)處(chu)(chu)理，調整(zheng)處(chu)(chu)理的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)通過(guo)(guo)碳(tan)和(he)合金元(yuan)素從奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)析(xi)出提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以(yi)便利于(yu)(yu)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)。調整(zheng)處(chu)(chu)理溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)對這種轉變(bian)(bian)將產生較大(da)(da)影響。假如采用(yong)低(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)調整(zheng)處(chu)(chu)理溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)（730～760℃），M，可升至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)附近，在(zai)(zai)冷(leng)卻過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)是(shi)完(wan)全的(de)(de)(de)(de)。如果采用(yong)高(gao)的(de)(de)(de)(de)調整(zheng)處(chu)(chu)理溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)（930～955℃），因(yin)析(xi)出的(de)(de)(de)(de)碳(tan)較少，M，仍保持(chi)在(zai)(zai)攝氏(shi)(shi)(shi)(shi)零度(du)(du)(du)(du)(du)以(yi)下溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，此(ci)時(shi)(shi)(shi)鋼(gang)不(bu)能(neng)完(wan)全轉變(bian)(bian)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，為了(le)完(wan)全轉變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，必(bi)須施予冷(leng)處(chu)(chu)理工(gong)(gong)序(xu)。調整(zheng)處(chu)(chu)理溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)愈高(gao)，因(yin)固溶體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)含(han)碳(tan)量高(gao)，所轉變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)較低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)調整(zheng)處(chu)(chu)理所轉變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)具有更高(gao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)。此(ci)外，亦可借(jie)助冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)完(wan)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)。這些馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織隨后在(zai)(zai)455～565℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)1～3h使(shi)(shi)之進一步(bu)強(qiang)化，半奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉淀硬(ying)(ying)化不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)典型(xing)熱處(chu)(chu)理制度(du)(du)(du)(du)(du)見圖(tu)5-14。較高(gao)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，可提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)，但降低(di)(di)(di)了(le)可能(neng)達到(dao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)和(he)達此(ci)目的(de)(de)(de)(de)所需的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi)間。對于(yu)(yu)大(da)(da)多(duo)數沉淀硬(ying)(ying)化不(bu)銹鋼(gang)在(zai)(zai)480～510℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)，使(shi)(shi)用(yong)標準(zhun)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi)間，使(shi)(shi)之處(chu)(chu)于(yu)(yu)完(wan)全時(shi)(shi)(shi)效(xiao)或(huo)輕微過(guo)(guo)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)狀(zhuang)態(tai)，可獲(huo)得最(zui)佳的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)和(he)韌(ren)性(xing)(xing)配合。在(zai)(zai)510℃以(yi)上溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)，處(chu)(chu)于(yu)(yu)明顯的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)狀(zhuang)態(tai)，僅在(zai)(zai)要求具有較高(gao)韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)情況下使(shi)(shi)用(yong)。
3. 奧氏體(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼
奧(ao)氏(shi)體(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)Ms點低到使(shi)其不(bu)(bu)能轉變成馬氏(shi)體(ti)，主要(yao)采用(yong)Mo固(gu)溶強(qiang)化和在奧(ao)氏(shi)體(ti)基體(ti)上析出金屬間化合物予以強(qiang)化。與前兩(liang)類沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)同，它的(de)熱處理工藝較為簡單(dan)，在適宜(yi)的(de)固(gu)溶處理后再施以簡單(dan)的(de)時效，即可達到強(qiang)化目的(de)，同時保留相當高(gao)的(de)塑韌性(xing)水(shui)平。
