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(chen)淀硬(ying)化型不銹鋼。


  奧氏體和鐵素體不銹鋼有良好的耐蝕性，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，兼有奧氏體不銹鋼(gang)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(chen)淀硬化不銹(xiu)鋼兼有(you)(you)強度高、耐蝕性好的特點。其耐蝕性不但(dan)與化學成(cheng)分有(you)(you)關，還與熱(re)處理有(you)(you)關，特別是(shi)與時效溫度密切相(xiang)關。


  微(wei)細相的(de)析出或(huo)時效反應對耐腐(fu)蝕性有(you)害(hai)，但(dan)能提高鋼(gang)的(de)強度(du)和(he)硬度(du)。若進行(xing)過(guo)時效處理，則對耐蝕性有(you)益，但(dan)會降低鋼(gang)的(de)強度(du)。


  沉淀硬(ying)化不(bu)銹鋼(gang)屬(shu)于高(gao)(gao)強度(du)(du)不(bu)銹鋼(gang)，在(zai)工業應用中要特別注(zhu)意氫裂和應力腐蝕開裂，因為這兩(liang)種腐蝕形式對高(gao)(gao)強度(du)(du)和內部(bu)組(zu)織特別敏感。


  沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)按(an)其組織特征可分(fen)為(wei)(wei)以05Cr17Ni4Cu4Nb（630）為(wei)(wei)代表(biao)的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)型沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)鋼(gang)(gang)、以06Cr15Ni25Ti2MoA1VB為(wei)(wei)代表(biao)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)、以07Cr17Ni7Al（631）和07Cr15Ni7Mo2Al（632）為(wei)(wei)代表(biao)的(de)(de)半奧氏(shi)體(ti)型沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)鋼(gang)(gang)和以022Cr12Ni10AlTi為(wei)(wei)代表(biao)的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)時效不銹鋼(gang)(gang)。它們(men)是利用熱處理后時效析出(chu)Cu、Al、Ti、Nb等(deng)的(de)(de)金屬化(hua)(hua)合物來(lai)提(ti)高(gao)材料(liao)的(de)(de)強度。


  這種類型鋼(gang)的主要特點(dian)是(shi)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)可借助(zhu)于熱處理工藝調(diao)整(zheng)其性能，使(shi)其在鋼(gang)的成(cheng)形、設備制造過(guo)程(cheng)中處于易(yi)加工和(he)易(yi)成(cheng)形的組織狀態。半(ban)奧(ao)氏(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)通過(guo)馬氏(shi)體(ti)相變和(he)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化的，奧(ao)氏(shi)體(ti)、馬氏(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)通過(guo)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化處理使(shi)其具有(you)高的強度(du)和(he)良好的韌(ren)性。


1. 馬氏體沉(chen)淀硬化(hua)不(bu)銹鋼


  馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，其(qi)(qi)代表鋼(gang)(gang)(gang)種有05Cr17Ni5Cu4Nb（XM-12）、05Cr17Ni4Cu4Nb（630）等，這類鋼(gang)(gang)(gang)經(jing)固溶處理后，在(zai)室(shi)溫時(shi)為低碳馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織。該類鋼(gang)(gang)(gang)雖然比普通(tong)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)易于加(jia)工(gong)，但不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)如半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，并且較難(nan)進行深(shen)度(du)(du)冷(leng)加(jia)工(gong)成形。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)經(jing)時(shi)效(xiao)處理產生沉淀(dian)(dian)硬化(hua)來提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的強度(du)(du)和硬度(du)(du)，與半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相比，其(qi)(qi)強化(hua)機理相同，但熱處理工(gong)藝簡單，通(tong)過改變時(shi)效(xiao)溫度(du)(du)，可(ke)在(zai)相當寬的范圍內調(diao)整鋼(gang)(gang)(gang)的力學性能(neng)。其(qi)(qi)耐(nai)蝕性可(ke)接(jie)近18-8型(xing)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，比普通(tong)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)優越(yue)。


2. 奧氏(shi)體沉淀硬化不(bu)銹鋼


  奧氏體(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)的(de)代表鋼(gang)種是06Cr15Ni25Ti2MoAlVB（660）以及(ji)10Cr17Ni10P。該類鋼(gang)沒有相變過(guo)程，只有通(tong)過(guo)時(shi)效處理析(xi)出金屬間(jian)化合物達到強化的(de)目(mu)的(de)。與其他類型(xing)沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)相比，奧氏體(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)的(de)耐蝕性高，加工性能好。


3. 半奧(ao)氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼


  半(ban)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼的(de)(de)代表鋼種有07Cr17Ni7Al（631）、07Cr15Ni7Mo2Al（632）。該(gai)類(lei)鋼中均含(han)有15％～17％的(de)(de)Cr，并含(han)有Ni、Mo等元素，因(yin)此具有足夠的(de)(de)不銹(xiu)性，而且其耐蝕(shi)性在一些介質(zhi)中與(yu)18-8型奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼相當或相近(jin)。該(gai)類(lei)鋼一般(ban)以固溶狀(zhuang)態供(gong)貨(huo)，其金相組織基(ji)本為奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，并含(han)有5％～20％的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)(ti)。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)塑(su)性好，容易進(jin)行(xing)冷加(jia)工(gong)成形(xing)和(he)焊接(jie)，待加(jia)工(gong)成形(xing)后再(zai)進(jin)行(xing)特殊的(de)(de)中間處(chu)(chu)理(li)(li)，使奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變為低碳馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，并通(tong)過時效處(chu)(chu)理(li)(li)，進(jin)行(xing)沉(chen)淀硬化(hua)來達到更高(gao)的(de)(de)強(qiang)度。


  07Cr15Ni7Mo2Al（632）鋼的綜(zong)合(he)性(xing)能優(you)于07Cr17Ni7Al（631）鋼，因此在化學工(gong)業中(zhong)應用(yong)較廣(guang)，主要用(yong)于制造耐(nai)(nai)蝕性(xing)好并且(qie)具有(you)高(gao)強度的各種容(rong)器、管道、彈簧(huang)等，其耐(nai)(nai)蝕性(xing)優(you)于馬氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼、馬氏(shi)(shi)體(ti)沉淀(dian)硬化不銹鋼和馬氏(shi)(shi)體(ti)時效鋼。


  在(zai)固溶(rong)狀態下(xia)，07Cr17Ni7Al（631）和 07Cr15Ni7Mo2Al（632）鋼具有奧(ao)氏(shi)體組織結(jie)構時(shi)，能(neng)夠(gou)承受冷(leng)(leng)加(jia)工變(bian)形，但是這兩(liang)種鋼都具有冷(leng)(leng)加(jia)工硬化傾(qing)向，因此冷(leng)(leng)軋、冷(leng)(leng)沖壓等都應采用少道(dao)次(ci)、大壓下(xia)量、增加(jia)多次(ci)中間固溶(rong)處理的(de)工藝(yi)方法來進行(xing)加(jia)工。熱加(jia)工較容易(yi)，合適的(de)加(jia)工溫度(du)(du)為950～1150℃。半奧(ao)氏(shi)體沉淀(dian)硬化不銹鋼的(de)熱處理工藝(yi)較為復雜，且要求(qiu)非(fei)常嚴格(ge)。只有按照規定的(de)工藝(yi)規范(fan)（溫度(du)(du)、時(shi)間、冷(leng)(leng)卻速度(du)(du)）予(yu)以控(kong)制，才能(neng)獲得較佳的(de)力學性能(neng)。


  該(gai)類鋼(gang)焊(han)接(jie)性(xing)良好(hao)，可采(cai)用(yong)電弧焊(han)、氬弧焊(han)，焊(han)前不需預熱，焊(han)后需進行固溶退(tui)火處理。


4. 馬氏體時效鋼


  馬氏體時(shi)效鋼的(de)(de)碳含量很低(di)，一般不大于(yu)0.03％，甚(shen)至達到了高純(chun)化。通常是以馬氏體狀(zhuang)態供(gong)貨(huo)的(de)(de)，具有優良的(de)(de)塑性(xing)、韌性(xing)和冷(leng)加工成形性(xing)（冷(leng)變形量可達80％以上），它是通過時(shi)效處理析出金屬間(jian)化合物而達到高強度(du)。


  馬氏體時效(xiao)鋼因無鐵素體（8相）和(he)碳化物(wu)析出(chu)等原因，在某(mou)些環境介質(zhi)條件下對(dui)應力腐(fu)蝕敏感，但比普通馬氏體不銹(xiu)鋼和(he)馬氏體沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼的性能優越得多。


  馬(ma)氏體時效鋼(gang)利用固溶(rong)和(he)時效產生(sheng)馬(ma)氏體相變(bian)，以及超低碳馬(ma)氏體和(he)金(jin)屬(shu)間化(hua)合(he)物等相結合(he)的(de)方(fang)法，獲得(de)了優(you)良的(de)綜合(he)力學性能(neng)(neng)和(he)工藝（包括焊接）性能(neng)(neng)，并兼(jian)有(you)一(yi)定的(de)耐蝕性，已成為析(xi)出硬化(hua)型不銹鋼(gang)的(de)發展(zhan)方(fang)向(xiang)，并成為正(zheng)在發展(zhan)中的(de)新一(yi)代高強度不銹鋼(gang)。


  屬于(yu)馬氏體時(shi)效鋼的(de)有(you) 022Cr16Ni6MoCuNb 和022Cr14Ni6Mo2AlNb 等。022Cr16Ni6MoCuNb鋼的(de)耐蝕性相當(dang)于(yu)06Cr18Ni10奧氏體不銹(xiu)鋼，其強度卻是06Cr18Ni10鋼的(de)3倍。


  由于(yu)沉淀硬化(hua)不銹鋼在時效狀態(tai)下使(shi)用，通常鋼中有(you)碳化(hua)鉻及金屬間相析(xi)出，硬度較高，適(shi)于(yu)制造承受腐蝕和磨損的(de)零(ling)部件(jian)。