沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹鋼是(shi)一(yi)類(lei)含沉(chen)淀(dian)硬化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵(tie)鉻鎳(nie)合金(jin)，可以通過熱處(chu)理(li)強化，此類(lei)鋼具有(you)高強度、足(zu)夠的韌性(xing)和適宜的耐蝕(shi)性(xing)。主要應用于宇航工業和一(yi)些高技(ji)術產業。

  沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)可區分為馬(ma)氏(shi)體、半(ban)奧氏(shi)體和奧氏(shi)體沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)三種主要類型，近年(nian)來又(you)出現了(le)鐵素體沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)。在馬(ma)氏(shi)體沉淀(dian)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)，基于馬(ma)氏(shi)體時(shi)效鋼(gang)的經驗，近年(nian)來出現了(le)馬(ma)氏(shi)體時(shi)效不(bu)(bu)銹鋼(gang)，與(yu)前者比較，后者碳含量(liang)較低，其強化(hua)手段(duan)主要是靠金屬間化(hua)合(he)物(wu)析(xi)出，且(qie)熱(re)處理簡單(dan)。

a. 沉淀硬化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)熱(re)處理

  沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)熱(re)處理(li)是獲得良好綜(zong)合(he)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)重要工(gong)(gong)藝(yi)手段，沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)(gang)熱(re)處理(li)工(gong)(gong)藝(yi)復雜，只有按所規定溫度、時間，冷卻(que)速度控制參數執行才能(neng)(neng)得到(dao)理(li)想的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。各類(lei)沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)熱(re)處理(li)規范將在(zai)后續章節(jie)予以詳細介(jie)紹。

b. 沉淀(dian)硬化不銹鋼(gang)中(zhong)沉淀(dian)硬化相(xiang)

  在(zai)沉淀(dian)硬(ying)化不(bu)銹鋼中(zhong)，經時(shi)效處理后(hou)其主要沉淀(dian)硬(ying)化相有面心立(li)方結構富銅相-ε相，具有CsCI結構的NiAl金(jin)屬間化合物、M23C6、X相、Laves（n）相、γ＇等(deng)，時(shi)效相的類(lei)(lei)型與存(cun)在(zai)與否和合金(jin)成分、熱處理條件相關(guan)，在(zai)各類(lei)(lei)沉淀(dian)硬(ying)化不(bu)銹鋼中(zhong)已發(fa)現的沉淀(dian)相見表5-1。

  至目前(qian)為止，在(zai)世界范(fan)圍內已(yi)有十多個牌號(hao)，我(wo)國標準(zhun)（GB1220-92）列(lie)入三個牌號(hao)。

1. 馬氏體型沉淀硬化不銹鋼(gang)

  馬氏體型沉(chen)淀(dian)硬(ying)化不銹(xiu)鋼，在固溶(rong)狀態下為馬氏體，隨后通過簡(jian)單的時(shi)效處(chu)理即可(ke)獲(huo)得高的強(qiang)度和適(shi)宜韌性(xing)的配合。

  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(ying)化不銹鋼(gang)

  這(zhe)類沉淀硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分處(chu)于(yu)平衡狀態(tai)，M，點低(di)于(yu)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)，因此(ci)從(cong)固溶(rong)處(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)冷(leng)(leng)至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)，鋼的(de)(de)(de)(de)組織(zhi)主要是奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi)，具(ju)有良好的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性利于(yu)成(cheng)(cheng)型加(jia)工，但為(wei)了使其轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，必須通過(guo)調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)，調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是通過(guo)碳和合金元素從(cong)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)中析(xi)出提高(gao)(gao)鋼的(de)(de)(de)(de)M，和M，以(yi)便利于(yu)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變。調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)對(dui)(dui)這(zhe)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)變將(jiang)產(chan)生(sheng)較(jiao)(jiao)大影響。假如采用(yong)(yong)低(di)的(de)(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)（730～760℃），M，可(ke)升至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)附近，在(zai)(zai)冷(leng)(leng)卻過(guo)程中，馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變是完(wan)全(quan)的(de)(de)(de)(de)。如果采用(yong)(yong)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)（930～955℃），因析(xi)出的(de)(de)(de)(de)碳較(jiao)(jiao)少，M，仍保持在(zai)(zai)攝氏(shi)(shi)零度(du)(du)(du)以(yi)下溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，此(ci)時(shi)鋼不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)轉(zhuan)(zhuan)變馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，為(wei)了完(wan)全(quan)轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，必須施予冷(leng)(leng)處(chu)理(li)(li)工序。調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)愈高(gao)(gao)，因固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)中含碳量高(gao)(gao)，所轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)較(jiao)(jiao)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)所轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)具(ju)有更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)。此(ci)外，亦可(ke)借助(zhu)冷(leng)(leng)加(jia)工完(wan)成(cheng)(cheng)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變。這(zhe)些馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi)隨后在(zai)(zai)455～565℃時(shi)效(xiao)(xiao)1～3h使之進一(yi)步強(qiang)化(hua)(hua)，半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)典型熱(re)處(chu)理(li)(li)制度(du)(du)(du)見圖5-14。較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)時(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，可(ke)提高(gao)(gao)鋼的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性，但降(jiang)低(di)了可(ke)能(neng)達到的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)和達此(ci)目(mu)的(de)(de)(de)(de)所需的(de)(de)(de)(de)時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間。對(dui)(dui)于(yu)大多數沉淀硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)480～510℃時(shi)效(xiao)(xiao)，使用(yong)(yong)標(biao)準的(de)(de)(de)(de)時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間，使之處(chu)于(yu)完(wan)全(quan)時(shi)效(xiao)(xiao)或輕微過(guo)時(shi)效(xiao)(xiao)狀態(tai)，可(ke)獲得最佳的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)和韌(ren)性配合。在(zai)(zai)510℃以(yi)上溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)時(shi)效(xiao)(xiao)，處(chu)于(yu)明顯的(de)(de)(de)(de)過(guo)時(shi)效(xiao)(xiao)狀態(tai)，僅在(zai)(zai)要求具(ju)有較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)韌(ren)性的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下使用(yong)(yong)。

3. 奧氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼

  奧氏體(ti)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)不銹鋼的(de)Ms點低到(dao)使其不能轉(zhuan)變成(cheng)馬氏體(ti)，主要采用Mo固(gu)溶(rong)強(qiang)化(hua)(hua)和在奧氏體(ti)基體(ti)上析(xi)出金屬間化(hua)(hua)合(he)物予以(yi)強(qiang)化(hua)(hua)。與前(qian)兩類沉淀硬(ying)化(hua)(hua)不銹鋼不同(tong)，它的(de)熱處理(li)工藝較(jiao)為簡(jian)單(dan)，在適宜的(de)固(gu)溶(rong)處理(li)后(hou)再施以(yi)簡(jian)單(dan)的(de)時效，即可達到(dao)強(qiang)化(hua)(hua)目(mu)的(de)，同(tong)時保留相當(dang)高的(de)塑韌性水平(ping)。