馬氏體沉淀硬化不銹鋼固溶處理后的基體組織基本上是馬氏體，已具有較好的強度，再經適當的時效處理即可滿足性能要求。一般情況下，采用固溶處理（A),再進行一次時效處理（H)。
0Cr17Ni4Cu4Nb(PH17-4)是馬氏體類沉淀硬化不銹鋼的典型牌(pai)號。其化學(xue)成分見表(biao)(biao)5-1,標準規定(ding)的力學(xue)性能見表(biao)(biao)5-2。
0Cr17Ni4Cu4Nb 中的(de)主要沉淀硬(ying)化(hua)元素是銅，銅的(de)沉淀硬(ying)化(hua)作用(yong)(yong)明顯，但銅含量(liang)(liang)偏高時(shi)對韌性有影響，對焊接性不(bu)(bu)利，對于(yu)鑄(zhu)件還(huan)容(rong)易產生鑄(zhu)造(zao)偏析。因此，實際生產時(shi)，常控制含銅量(liang)(liang)不(bu)(bu)大(da)于(yu)3.5%.加人鈮也可以在時(shi)效時(shi)起到沉淀硬(ying)化(hua)的(de)作用(yong)(yong)，并阻礙時(shi)效時(shi)組織的(de)晶粒長大(da)傾向。當然，鈮也起到穩定碳的(de)作用(yong)(yong)。
0Cr17Ni4Cu4Nb的熱處(chu)理(li)一般含(han)固溶處(chu)理(li)和時效處(chu)理(li)。
1. 固溶處理
固(gu)溶(rong)加(jia)熱(re)溫度應保證鋼中(zhong)的碳和合金元素(su)充分溶(rong)于(yu)奧氏體(ti)中(zhong)，但也不宜過高。太高的加(jia)熱(re)溫度不僅會(hui)引起晶粒粗大，還會(hui)使馬氏體(ti)轉變點太低(di)，致使固(gu)溶(rong)處理后產(chan)生較(jiao)多的殘留奧氏體(ti)。過高的加(jia)熱(re)溫度還可能使固(gu)溶(rong)組織中(zhong)存在較(jiao)多含量的鐵素(su)體(ti)，影響(xiang)強化效果。圖(tu)5-4是0Cr17Ni4Cu4Nb固(gu)溶(rong)加(jia)熱(re)溫度對Ms 點和硬度影響(xiang)的關系圖(tu)。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶加熱溫(wen)(wen)度可選用1020~1060℃.這個(ge)固溶加熱溫(wen)(wen)度可控制M.在80~120℃,M,在30℃左右。
由于(yu)0Cr17Ni4Cu4Nb含有的(de)(de)(de)鉻、鎳(nie)，使固溶奧氏體(ti)有較好的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)，空冷(leng)即可得到馬(ma)氏體(ti)組織(zhi)，而且，含銅(tong)的(de)(de)(de)ε相(xiang)析出(chu)速(su)度較慢，不必擔心在(zai)固溶冷(leng)卻階段析出(chu)。但(dan)是，為使固溶處理后(hou)的(de)(de)(de)組織(zhi)更細，能(neng)獲得更好的(de)(de)(de)強化效果，提高塑性(xing)和(he)韌(ren)性(xing)，實際(ji)生產(chan)(chan)時多采用油(you)冷(leng)。控(kong)制出(chu)油(you)溫(wen)度不高于(yu)室(shi)溫(wen)，并(bing)在(zai)充分(fen)冷(leng)卻后(hou)再進行(xing)時效處理。采用水冷(leng)的(de)(de)(de)固溶效果也很好，但(dan)是在(zai)某些(xie)情(qing)況下(xia)可能(neng)產(chan)(chan)生裂紋。
固(gu)溶處理后的金相組織應是含(han)有過飽和銅(tong)的低碳板條狀馬氏(shi)體。有時可能還存在少量(liang)殘(can)留奧氏(shi)體和鐵素體。見圖5-5。
2. 時效處(chu)理
0Cr17Ni4Cu4Nb鋼的時效處理應根(gen)據對(dui)性(xing)能的要求確(que)定加熱(re)溫度(du)(du)。有資料(liao)報道(dao)，約480℃左右溫度(du)(du)時效，可(ke)獲得(de)最高的硬度(du)(du)和(he)強度(du)(du)。然后(hou)，隨著時效溫度(du)(du)的升高，硬度(du)(du)和(he)強度(du)(du)下降(jiang)，塑性(xing)和(he)韌性(xing)提高。見圖5-6和(he)表5-2。
為保證沉(chen)淀相的(de)充分析出(chu)和(he)時(shi)(shi)效效果，時(shi)(shi)效的(de)保溫時(shi)(shi)間(jian)一般不少于(yu)4小時(shi)(shi)，保溫后可采用(yong)空(kong)氣冷卻。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶和時效處(chu)理對應的機械性能見表5-2。一些實測(ce)性能數據見表5-3。
0Cr17Ni4Cu4Nb時效后，對耐腐(fu)蝕性(xing)能有一定的影響。特別是由于富銅相的析出，降低了在氧化性(xing)酸中的耐腐(fu)蝕性(xing)。0Cr17Ni4Cu4Nb 固(gu)溶(rong)經550℃時效的金相組織圖見圖5-7。
0Cr17Ni4Cu4Nb是比較成熟和穩定的(de)沉淀硬化不銹鋼，一般(ban)情(qing)況下采用固溶(rong)后時效處理(li)(li)就能滿足使用要求，但有的(de)情(qing)況下需要用調整處理(li)(li)來提高(gao)熱處理(li)(li)質量。
有的零件要求(qiu)組(zu)織(zhi)更(geng)均勻(yun)、性(xing)能更(geng)優良，并嚴格控制殘留(liu)(liu)奧氏體(ti)(ti)量(liang)，這時，可以在固溶處(chu)理(li)后(hou)進(jin)行(xing)一次(ci)調整處(chu)理(li)再時效。這可保(bao)證(zheng)材(cai)料(liao)獲(huo)得最大量(liang)的馬氏體(ti)(ti)，消除殘留(liu)(liu)奧氏體(ti)(ti)，經時效處(chu)理(li)后(hou)，沉淀析出相更(geng)均勻(yun)，強(qiang)化(hua)效果更(geng)好。
再比如(ru)，材料由于前期(qi)熱加工不正(zheng)確或某些(xie)成分的(de)影響，降(jiang)低(di)了馬氏體轉變點(dian)溫(wen)度，而采(cai)用(yong)正(zheng)常的(de)固溶、時效處理(li)，得不到正(zheng)常的(de)處理(li)效果(guo)。這時，也可以(yi)考(kao)慮在固溶處理(li)后(hou)加一次(ci)調整處理(li)。
曾經處理過一批外廠供料的0Cr17Ni4Cu4Nb泵軸。按正常工藝規范，加熱1040℃保溫2h后油冷，再經520℃保溫4h的時效處理，在檢測軸料硬度時，只有230HBS,遠遠低于預想的和過去經常達到的360HBS的目標。對于這個意外的結果，最初考慮可能是工人生產操作時未遵守工藝所致。便又取同批軸料按工藝進行固溶處理，然后檢測硬度，結果是170HBS,看來，固溶處理就未達到應該達到的340HB左右的硬度目標。在復檢軸料化學成分的等待期間，約24h后，又檢測軸料硬度，發現從原170HBS升高到了280HBS.對這種放置后硬度升高的現象進行分析推斷，可能是由于這批軸料非控制成分或前期的熱加工不當導致這批軸料的M、M1點下降，且低于0Cr17Ni4Cu4Nb 正常狀態的相變點，從而使得按正常處理工藝都得不到正常效果，在后來的放置期間，經歷了晚上－15℃的溫度區間（當時是十二月份，沈陽地區晚間氣溫較低），而這個溫度可能低于該批軸料材料的實際M.點溫度，促使奧氏體向馬氏體轉變，使軸料硬度提高了。基于這種分析，我們對這批軸料在固溶處理后增加了一次750℃保溫2h后空冷的調整處理，軸料硬度達到330HBS,再經一次520℃保溫4h的時效處理，軸料硬度達360HBS.經力學性能檢測，Rm,1230N/m㎡;Rp0.2,1130N/m㎡;A,12.5%;Z,44.5%。
可見，調(diao)整處(chu)理(li)作為馬氏體類沉淀硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)的(de)補充處(chu)理(li)，其作用是(shi)明顯的(de)。
