基體為奧氏體或馬氏體組織，通過沉淀硬化（又稱時效硬化）處理使其硬（強）化的不銹鋼，稱為沉淀硬化型不銹鋼。


  奧氏體和鐵素體不銹鋼(gang)有良好的耐蝕性，但強度較低；馬氏體不銹鋼的強度高，但耐蝕性較差。沉淀硬化不銹鋼綜合了這幾類鋼的特點，兼有奧(ao)氏體不銹鋼的耐蝕性和馬氏體不銹鋼的高強度。沉淀硬化不銹鋼是20世紀40年代以來，為適應航空、航天工業迅速發展的需要而開發的鋼種，其化學成分一般不超過18-8型奧氏體不銹鋼種的Cr、Ni含量，碳含量低（一般低于0.10％），通過添加硬化元素（鋁、銅、鉬、鈦和鈮等），在最終形成馬氏體后，經時效處理，析出金屬間化合物（Ni3Al、Ni3Ti）和某些少量碳化物以產生沉淀硬化。與普通馬氏體不銹鋼相比它具有更高的強度，更好的焊接性、韌性、冷加工成形性和耐蝕性等。某些沉淀硬化不銹鋼的強度達到超高強度鋼的水平，而且有較高的高溫強度。因此，廣泛應用于既需要高強度，又要求高耐蝕性和抗氧化性的零部件，如航空發動機的低壓渦輪軸、導向葉片、工作葉片、風扇框架、燃燒室部件以及石油化工、船舶、核反應堆、汽輪機、高強度鍛件、高壓系統的閥門部件等。


  沉淀硬化(hua)不銹鋼兼有(you)強度高(gao)、耐蝕性(xing)好的特點。其耐蝕性(xing)不但與(yu)(yu)化(hua)學成分有(you)關，還與(yu)(yu)熱處(chu)理有(you)關，特別是與(yu)(yu)時效(xiao)溫度密切相(xiang)關。


  微(wei)細相的(de)析出或時(shi)效(xiao)反應對耐腐(fu)蝕性有害，但能提高鋼(gang)的(de)強度和硬度。若進行(xing)過時(shi)效(xiao)處理，則(ze)對耐蝕性有益，但會降低鋼(gang)的(de)強度。


  沉淀硬化不銹鋼(gang)屬于高(gao)強度(du)不銹鋼(gang)，在工業應用中要特別注意氫裂和應力腐(fu)蝕開(kai)裂，因為這兩種腐(fu)蝕形式對(dui)高(gao)強度(du)和內部組織(zhi)特別敏(min)感。


  沉(chen)(chen)淀硬化不銹鋼(gang)(gang)按其組(zu)織特征(zheng)可分為以(yi)05Cr17Ni4Cu4Nb（630）為代(dai)表(biao)的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)沉(chen)(chen)淀硬化鋼(gang)(gang)、以(yi)06Cr15Ni25Ti2MoA1VB為代(dai)表(biao)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀硬化不銹鋼(gang)(gang)、以(yi)07Cr17Ni7Al（631）和(he)07Cr15Ni7Mo2Al（632）為代(dai)表(biao)的(de)半(ban)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)沉(chen)(chen)淀硬化鋼(gang)(gang)和(he)以(yi)022Cr12Ni10AlTi為代(dai)表(biao)的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)效不銹鋼(gang)(gang)。它們是(shi)利(li)用熱(re)處理后(hou)時(shi)效析出Cu、Al、Ti、Nb等的(de)金屬化合物來提高材料的(de)強度。


  這種類型鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)主要特點是不(bu)銹鋼(gang)(gang)可(ke)借助于熱處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝調(diao)整其(qi)(qi)性能，使其(qi)(qi)在鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)成形(xing)、設備(bei)制造過程中(zhong)處(chu)(chu)(chu)于易加工(gong)和易成形(xing)的(de)(de)(de)組織狀態。半奧氏(shi)體(ti)沉(chen)淀硬(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)(gang)是通(tong)過馬氏(shi)體(ti)相變和沉(chen)淀硬(ying)(ying)(ying)化(hua)的(de)(de)(de)，奧氏(shi)體(ti)、馬氏(shi)體(ti)沉(chen)淀硬(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)(gang)是通(tong)過沉(chen)淀硬(ying)(ying)(ying)化(hua)處(chu)(chu)(chu)理使其(qi)(qi)具(ju)有高的(de)(de)(de)強度(du)和良好的(de)(de)(de)韌性。


1. 馬氏體沉淀硬化不銹鋼


  馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，其代表鋼(gang)(gang)(gang)種有05Cr17Ni5Cu4Nb（XM-12）、05Cr17Ni4Cu4Nb（630）等，這類鋼(gang)(gang)(gang)經(jing)固溶處(chu)理后，在(zai)室溫時(shi)為低碳馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體組織。該類鋼(gang)(gang)(gang)雖然(ran)比(bi)普(pu)通(tong)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)易于加工(gong)，但不如(ru)半(ban)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，并(bing)且較難進行深度(du)(du)冷加工(gong)成形。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)經(jing)時(shi)效處(chu)理產生(sheng)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)來提高鋼(gang)(gang)(gang)的(de)強度(du)(du)和硬(ying)度(du)(du)，與半(ban)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相比(bi)，其強化(hua)機理相同(tong)，但熱處(chu)理工(gong)藝簡(jian)單，通(tong)過改變時(shi)效溫度(du)(du)，可(ke)(ke)在(zai)相當寬(kuan)的(de)范圍內調整鋼(gang)(gang)(gang)的(de)力(li)學性能。其耐(nai)蝕(shi)性可(ke)(ke)接近18-8型(xing)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，比(bi)普(pu)通(tong)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)優越。


2. 奧氏體沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼


  奧氏(shi)體沉(chen)淀(dian)硬(ying)化不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)代表鋼(gang)(gang)種是06Cr15Ni25Ti2MoAlVB（660）以(yi)及10Cr17Ni10P。該類(lei)鋼(gang)(gang)沒有相(xiang)變過程(cheng)，只有通過時效處理析出金屬間化合物達到強(qiang)化的(de)(de)目的(de)(de)。與其他類(lei)型沉(chen)淀(dian)硬(ying)化不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)相(xiang)比，奧氏(shi)體沉(chen)淀(dian)硬(ying)化不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)高(gao)，加工(gong)性(xing)能好。


3. 半奧(ao)氏體沉淀硬化不銹鋼(gang)


  半奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)沉淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)代(dai)表鋼(gang)(gang)種有07Cr17Ni7Al（631）、07Cr15Ni7Mo2Al（632）。該類(lei)鋼(gang)(gang)中均含有15％～17％的(de)(de)(de)(de)Cr，并含有Ni、Mo等元(yuan)素，因此具(ju)有足夠的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)性，而(er)且其耐蝕性在一些介(jie)質中與18-8型奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)相(xiang)(xiang)當或相(xiang)(xiang)近。該類(lei)鋼(gang)(gang)一般以固溶(rong)狀(zhuang)態供貨，其金相(xiang)(xiang)組織(zhi)基本為奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)，并含有5％～20％的(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)。奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)塑(su)性好，容易進行冷加工(gong)成形和(he)焊接(jie)，待加工(gong)成形后再進行特殊的(de)(de)(de)(de)中間處理，使(shi)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)轉變為低碳馬氏體(ti)(ti)，并通過時效(xiao)處理，進行沉淀硬化(hua)來達到更高的(de)(de)(de)(de)強度。


  07Cr15Ni7Mo2Al（632）鋼的綜(zong)合性能優(you)于07Cr17Ni7Al（631）鋼，因此在化學(xue)工業中應用(yong)較廣，主要用(yong)于制(zhi)造(zao)耐(nai)蝕性好(hao)并且(qie)具有高強(qiang)度的各種容(rong)器、管道、彈(dan)簧等，其耐(nai)蝕性優(you)于馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼、馬氏(shi)體(ti)沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼和馬氏(shi)體(ti)時效鋼。


  在(zai)固溶狀態下，07Cr17Ni7Al（631）和 07Cr15Ni7Mo2Al（632）鋼具有(you)奧氏體組(zu)織(zhi)結構時，能夠承受冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)變形，但是(shi)這兩種鋼都具有(you)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)硬化傾(qing)向，因此(ci)冷(leng)軋、冷(leng)沖壓(ya)等都應采用少道次(ci)、大壓(ya)下量、增加(jia)多次(ci)中間固溶處理的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝方法來進行加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)。熱加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)較(jiao)容易，合適(shi)的(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)溫度(du)為(wei)950～1150℃。半奧氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼的(de)熱處理工(gong)(gong)(gong)(gong)藝較(jiao)為(wei)復雜，且要求非常嚴(yan)格。只有(you)按照規(gui)定的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝規(gui)范（溫度(du)、時間、冷(leng)卻(que)速(su)度(du)）予以控制，才能獲得較(jiao)佳的(de)力學(xue)性能。


  該類(lei)鋼焊(han)接性(xing)良好，可采用(yong)電弧焊(han)、氬弧焊(han)，焊(han)前不需(xu)預(yu)熱，焊(han)后需(xu)進行(xing)固溶退火處理。


4. 馬氏體時效鋼


  馬氏體時效鋼的(de)(de)碳含量很(hen)低，一般不大于0.03％，甚至達到了高純化(hua)。通常是(shi)以馬氏體狀態(tai)供貨(huo)的(de)(de)，具有(you)優(you)良的(de)(de)塑性(xing)、韌性(xing)和冷加工成形性(xing)（冷變(bian)形量可(ke)達80％以上(shang)），它是(shi)通過時效處理(li)析出(chu)金屬間化(hua)合物而達到高強度。


  馬氏體(ti)時效鋼(gang)因無鐵素體(ti)（8相）和碳化物析出等原因，在某些環境介質(zhi)條件下對應力(li)腐蝕敏感，但比普通(tong)馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)和馬氏體(ti)沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)的性能優(you)越得多(duo)。


  馬氏體(ti)時效鋼利用(yong)固(gu)溶和(he)(he)時效產生馬氏體(ti)相變，以及(ji)超低碳馬氏體(ti)和(he)(he)金(jin)屬(shu)間化合(he)物(wu)等相結(jie)合(he)的(de)方法，獲(huo)得(de)了優良的(de)綜合(he)力學(xue)性(xing)能(neng)和(he)(he)工藝（包括焊(han)接）性(xing)能(neng)，并(bing)兼有一定的(de)耐蝕性(xing)，已成為析(xi)出(chu)硬化型不(bu)銹鋼的(de)發展(zhan)方向，并(bing)成為正(zheng)在(zai)發展(zhan)中的(de)新一代(dai)高強(qiang)度不(bu)銹鋼。


  屬于(yu)馬氏(shi)體時效鋼(gang)(gang)的有 022Cr16Ni6MoCuNb 和(he)022Cr14Ni6Mo2AlNb 等(deng)。022Cr16Ni6MoCuNb鋼(gang)(gang)的耐蝕性相當(dang)于(yu)06Cr18Ni10奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)，其強度卻是06Cr18Ni10鋼(gang)(gang)的3倍。


  由于(yu)沉淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼在時效狀(zhuang)態下使(shi)用，通常(chang)鋼中(zhong)有(you)碳化鉻及金(jin)屬(shu)間(jian)相析出，硬度較高，適(shi)于(yu)制造承受(shou)腐蝕和磨(mo)損(sun)的零部件。