沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼是一(yi)類含沉淀(dian)硬(ying)化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵鉻鎳(nie)合(he)金(jin)，可以通過熱(re)處理強化，此類鋼具有高強度、足(zu)夠的韌(ren)性(xing)和適宜(yi)的耐蝕性(xing)。主要(yao)應用于宇航工(gong)業(ye)和一(yi)些高技術(shu)產業(ye)。
沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼(gang)(gang)可區分(fen)為(wei)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)、半奧氏體(ti)(ti)和奧氏體(ti)(ti)沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼(gang)(gang)三種(zhong)主要(yao)類型，近(jin)(jin)年來又(you)出(chu)現了(le)鐵素體(ti)(ti)沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼(gang)(gang)。在馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)沉(chen)淀不銹鋼(gang)(gang)中，基于馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)時效(xiao)鋼(gang)(gang)的(de)經(jing)驗，近(jin)(jin)年來出(chu)現了(le)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)時效(xiao)不銹鋼(gang)(gang)，與前者(zhe)比較，后(hou)者(zhe)碳含量較低，其強化(hua)手段主要(yao)是靠金屬間化(hua)合物析出(chu)，且熱處(chu)理簡(jian)單。
a. 沉淀硬化不(bu)銹鋼的(de)熱處理
沉(chen)(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)熱處(chu)理是獲得良好綜合性能(neng)的(de)重要(yao)工藝(yi)手(shou)段，沉(chen)(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)熱處(chu)理工藝(yi)復雜，只有按所規(gui)定溫度、時間(jian)，冷卻速度控制參數執行(xing)才(cai)能(neng)得到理想的(de)性能(neng)。各類沉(chen)(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)熱處(chu)理規(gui)范將在后續章節(jie)予以(yi)詳細介紹。
b. 沉(chen)淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼中(zhong)沉(chen)淀硬化(hua)相
在(zai)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)中，經時效處理(li)后其(qi)主(zhu)要(yao)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)相(xiang)(xiang)(xiang)有(you)面心立方結(jie)構富銅(tong)相(xiang)(xiang)(xiang)-ε相(xiang)(xiang)(xiang)，具有(you)CsCI結(jie)構的(de)NiAl金屬間化(hua)合(he)物(wu)、M23C6、X相(xiang)(xiang)(xiang)、Laves（n）相(xiang)(xiang)(xiang)、γ＇等，時效相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)類型與存在(zai)與否和合(he)金成分、熱(re)處理(li)條件(jian)相(xiang)(xiang)(xiang)關(guan)，在(zai)各類沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)中已(yi)發現(xian)的(de)沉(chen)淀(dian)相(xiang)(xiang)(xiang)見(jian)表5-1。
至目前為止，在(zai)世界(jie)范圍(wei)內已有十多個牌(pai)號，我國標準(zhun)（GB1220-92）列(lie)入三個牌(pai)號。
1. 馬氏體(ti)型沉(chen)淀硬化不銹鋼(gang)
馬氏體型沉淀硬化不銹鋼，在固溶(rong)狀(zhuang)態下為馬氏體，隨(sui)后通過(guo)簡(jian)單(dan)的時效處理即可獲得(de)高的強度和適(shi)宜韌性的配合。
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(ban)奧氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼
這(zhe)類沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)化學成分處(chu)(chu)(chu)于(yu)平(ping)衡狀(zhuang)態(tai)，M，點低(di)于(yu)室(shi)溫(wen)(wen)，因(yin)(yin)此(ci)從(cong)固(gu)溶處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)冷至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)，鋼的(de)(de)(de)(de)(de)組織主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，具有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)(ren)性利于(yu)成型加(jia)工，但(dan)(dan)為(wei)了(le)使(shi)其(qi)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)成馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，必須通過(guo)調(diao)(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)，調(diao)(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)通過(guo)碳和(he)合(he)金元素(su)從(cong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)中析出提高(gao)(gao)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以(yi)(yi)便利于(yu)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)。調(diao)(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)對(dui)這(zhe)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)將(jiang)產生較大影響。假如采(cai)(cai)用低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)（730～760℃），M，可(ke)升至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)附近，在(zai)(zai)(zai)冷卻過(guo)程中，馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)是(shi)完全(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)。如果采(cai)(cai)用高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)（930～955℃），因(yin)(yin)析出的(de)(de)(de)(de)(de)碳較少，M，仍保持在(zai)(zai)(zai)攝氏(shi)零度(du)以(yi)(yi)下(xia)溫(wen)(wen)度(du)，此(ci)時(shi)(shi)(shi)(shi)鋼不能完全(quan)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，為(wei)了(le)完全(quan)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)成馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，必須施予冷處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)工序。調(diao)(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)愈高(gao)(gao)，因(yin)(yin)固(gu)溶體(ti)(ti)(ti)中含(han)碳量高(gao)(gao)，所轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)成的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)較低(di)溫(wen)(wen)調(diao)(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)所轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)成的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)具有(you)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)。此(ci)外，亦可(ke)借助冷加(jia)工完成馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)。這(zhe)些(xie)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織隨后在(zai)(zai)(zai)455～565℃時(shi)(shi)(shi)(shi)效1～3h使(shi)之進一步強(qiang)化，半奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)典型熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)制度(du)見圖5-14。較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)效溫(wen)(wen)度(du)，可(ke)提高(gao)(gao)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)(ren)性，但(dan)(dan)降低(di)了(le)可(ke)能達(da)到的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和(he)達(da)此(ci)目的(de)(de)(de)(de)(de)所需(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)效時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)。對(dui)于(yu)大多數(shu)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)480～510℃時(shi)(shi)(shi)(shi)效，使(shi)用標準(zhun)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)效時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)，使(shi)之處(chu)(chu)(chu)于(yu)完全(quan)時(shi)(shi)(shi)(shi)效或輕微過(guo)時(shi)(shi)(shi)(shi)效狀(zhuang)態(tai)，可(ke)獲(huo)得最(zui)佳的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和(he)韌(ren)(ren)性配合(he)。在(zai)(zai)(zai)510℃以(yi)(yi)上溫(wen)(wen)度(du)時(shi)(shi)(shi)(shi)效，處(chu)(chu)(chu)于(yu)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)時(shi)(shi)(shi)(shi)效狀(zhuang)態(tai)，僅在(zai)(zai)(zai)要(yao)(yao)求(qiu)具有(you)較高(gao)(gao)韌(ren)(ren)性的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)使(shi)用。
3. 奧氏體(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹鋼
奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)硬化不銹鋼的(de)Ms點低(di)到使(shi)其不能(neng)轉變成馬氏(shi)體(ti)(ti)，主要采用Mo固溶(rong)強化和在奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上(shang)析出金(jin)屬間化合物予(yu)以強化。與前兩類沉淀(dian)硬化不銹鋼不同，它(ta)的(de)熱處(chu)理工藝較為簡單，在適宜的(de)固溶(rong)處(chu)理后(hou)再施以簡單的(de)時效(xiao)，即可達(da)到強化目的(de)，同時保留(liu)相當高(gao)的(de)塑韌性(xing)水(shui)平(ping)。
