沉淀硬(ying)化不銹鋼是一類(lei)含(han)沉淀硬(ying)化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的(de)鐵(tie)鉻(ge)鎳合金，可以通(tong)過(guo)熱處理強化，此類(lei)鋼具有高(gao)強度、足夠(gou)的(de)韌性(xing)和(he)適宜的(de)耐蝕性(xing)。主(zhu)要應用于宇航工業和(he)一些高(gao)技術產(chan)業。

  沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼可區分(fen)為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)體、半奧(ao)氏(shi)(shi)體和奧(ao)氏(shi)(shi)體沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼三種(zhong)主要類(lei)型，近(jin)年來(lai)又出現了鐵(tie)素體沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼。在馬(ma)氏(shi)(shi)體沉(chen)淀(dian)不銹(xiu)(xiu)鋼中，基于馬(ma)氏(shi)(shi)體時效(xiao)鋼的經驗，近(jin)年來(lai)出現了馬(ma)氏(shi)(shi)體時效(xiao)不銹(xiu)(xiu)鋼，與前者比較，后者碳含量較低，其強化(hua)手段主要是靠金屬間化(hua)合(he)物(wu)析出，且熱處(chu)理(li)簡單。

a. 沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼的(de)熱處理

  沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)熱(re)(re)處(chu)理(li)是獲得良好綜合(he)性能的(de)重要工(gong)藝(yi)(yi)手段，沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)熱(re)(re)處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)(yi)復雜，只有按(an)所規定溫度、時間(jian)，冷(leng)卻(que)速度控制參(can)數執行才能得到理(li)想的(de)性能。各類沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)熱(re)(re)處(chu)理(li)規范將在后續章節予以(yi)詳細介紹。

b. 沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼中(zhong)沉淀(dian)硬(ying)化相(xiang)

  在(zai)沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼中，經(jing)時(shi)效(xiao)處(chu)理后(hou)其主(zhu)要沉淀硬化(hua)相(xiang)(xiang)有(you)面心立(li)方結構(gou)富銅相(xiang)(xiang)-ε相(xiang)(xiang)，具有(you)CsCI結構(gou)的NiAl金屬間化(hua)合(he)物、M23C6、X相(xiang)(xiang)、Laves（n）相(xiang)(xiang)、γ＇等，時(shi)效(xiao)相(xiang)(xiang)的類型與(yu)存在(zai)與(yu)否(fou)和(he)合(he)金成(cheng)分(fen)、熱處(chu)理條件相(xiang)(xiang)關，在(zai)各類沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼中已(yi)發現的沉淀相(xiang)(xiang)見(jian)表(biao)5-1。

  至目前為止，在世界范圍內已(yi)有十多個牌號，我國標(biao)準(zhun)（GB1220-92）列入三個牌號。

1. 馬(ma)氏體型沉(chen)淀硬化不銹鋼

  馬(ma)氏體(ti)型沉淀硬化(hua)不銹鋼，在(zai)固溶狀態下為馬(ma)氏體(ti)，隨后通過簡單(dan)的時(shi)效處理(li)即可獲(huo)得高(gao)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(dian)硬化不銹鋼

  這類沉(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)(cheng)分處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)平衡狀態，M，點低于(yu)(yu)(yu)室溫(wen)(wen)(wen)，因此從(cong)固(gu)溶處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)冷至(zhi)室溫(wen)(wen)(wen)，鋼(gang)的(de)(de)(de)組織(zhi)主(zhu)要是(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)，具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)韌(ren)性利于(yu)(yu)(yu)成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)工，但(dan)為(wei)了使(shi)(shi)其轉變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，必須通過調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是(shi)通過碳和合金元素(su)從(cong)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)析(xi)出(chu)提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)M，和M，以便利于(yu)(yu)(yu)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)。調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)對這種轉變(bian)將產(chan)生較(jiao)大影響。假如(ru)(ru)采用低的(de)(de)(de)調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（730～760℃），M，可升至(zhi)室溫(wen)(wen)(wen)附近(jin)，在(zai)(zai)(zai)冷卻(que)過程中(zhong)，馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)是(shi)完(wan)全(quan)的(de)(de)(de)。如(ru)(ru)果采用高(gao)的(de)(de)(de)調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（930～955℃），因析(xi)出(chu)的(de)(de)(de)碳較(jiao)少，M，仍保(bao)持(chi)在(zai)(zai)(zai)攝氏(shi)(shi)零度(du)(du)以下(xia)(xia)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，此時(shi)鋼(gang)不能完(wan)全(quan)轉變(bian)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，為(wei)了完(wan)全(quan)轉變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，必須施(shi)予(yu)冷處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工序。調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)愈高(gao)，因固(gu)溶體(ti)(ti)(ti)中(zhong)含碳量高(gao)，所轉變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)較(jiao)低溫(wen)(wen)(wen)調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)所轉變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)具(ju)有(you)更高(gao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)。此外，亦(yi)可借(jie)助冷加(jia)工完(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)。這些馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)隨后在(zai)(zai)(zai)455～565℃時(shi)效(xiao)1～3h使(shi)(shi)之進一步(bu)強(qiang)化(hua)，半(ban)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)典(dian)型熱處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)制度(du)(du)見圖5-14。較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)時(shi)效(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，可提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)韌(ren)性，但(dan)降低了可能達(da)到的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和達(da)此目(mu)(mu)的(de)(de)(de)所需的(de)(de)(de)時(shi)效(xiao)時(shi)間。對于(yu)(yu)(yu)大多數(shu)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)480～510℃時(shi)效(xiao)，使(shi)(shi)用標(biao)準的(de)(de)(de)時(shi)效(xiao)時(shi)間，使(shi)(shi)之處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)完(wan)全(quan)時(shi)效(xiao)或(huo)輕微(wei)過時(shi)效(xiao)狀態，可獲得最佳的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和韌(ren)性配合。在(zai)(zai)(zai)510℃以上(shang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時(shi)效(xiao)，處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)明顯的(de)(de)(de)過時(shi)效(xiao)狀態，僅在(zai)(zai)(zai)要求(qiu)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)韌(ren)性的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)使(shi)(shi)用。

3. 奧氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼

  奧氏體沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼的(de)Ms點低(di)到(dao)使其不能轉變成馬氏體，主要采(cai)用Mo固溶強(qiang)化(hua)和在奧氏體基體上析出金屬間(jian)化(hua)合(he)物予以強(qiang)化(hua)。與前兩類(lei)沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼不同，它(ta)的(de)熱處理(li)工藝較為簡(jian)單(dan)(dan)，在適宜的(de)固溶處理(li)后再施以簡(jian)單(dan)(dan)的(de)時(shi)效，即(ji)可(ke)達到(dao)強(qiang)化(hua)目(mu)的(de)，同時(shi)保留相當高(gao)的(de)塑韌性水平。