沉淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼是一類(lei)(lei)含沉淀硬化(hua)元素（Cu、Al、Ti、Nb）的(de)鐵鉻鎳(nie)合金，可以通(tong)過熱處(chu)理強化(hua)，此(ci)類(lei)(lei)鋼具(ju)有高強度(du)、足夠的(de)韌性和適宜的(de)耐蝕性。主要應用于宇航工業(ye)和一些高技(ji)術(shu)產業(ye)。

  沉淀(dian)硬化(hua)不(bu)銹鋼可區分為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)、半(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)和奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)硬化(hua)不(bu)銹鋼三種主要類型，近年(nian)來又出(chu)現(xian)了鐵素體(ti)(ti)沉淀(dian)硬化(hua)不(bu)銹鋼。在馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)不(bu)銹鋼中(zhong)，基于馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)時(shi)效鋼的(de)經驗，近年(nian)來出(chu)現(xian)了馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)時(shi)效不(bu)銹鋼，與前者比較(jiao)，后者碳含量較(jiao)低，其強化(hua)手段主要是靠金屬間化(hua)合物(wu)析出(chu)，且(qie)熱處理(li)簡單。

a. 沉淀硬(ying)化不銹鋼(gang)的熱處理(li)

  沉淀(dian)(dian)(dian)硬化不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的熱(re)(re)處理(li)(li)是(shi)獲得良好(hao)綜合性能的重要工藝手段(duan)，沉淀(dian)(dian)(dian)硬化不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)熱(re)(re)處理(li)(li)工藝復雜，只有按所規定溫度(du)、時間，冷卻(que)速(su)度(du)控制參數執行(xing)才能得到理(li)(li)想的性能。各(ge)類沉淀(dian)(dian)(dian)硬化不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的熱(re)(re)處理(li)(li)規范將(jiang)在后(hou)續章(zhang)節予以詳細介紹(shao)。

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

  在沉淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹鋼(gang)中，經時效處(chu)理后其主(zhu)要沉淀(dian)硬化(hua)(hua)相有面心立方結構(gou)富銅相-ε相，具有CsCI結構(gou)的(de)NiAl金(jin)屬間化(hua)(hua)合物(wu)、M23C6、X相、Laves（n）相、γ＇等(deng)，時效相的(de)類型與存在與否和合金(jin)成(cheng)分、熱處(chu)理條件相關，在各類沉淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹鋼(gang)中已發現的(de)沉淀(dian)相見表(biao)5-1。

  至(zhi)目(mu)前為止(zhi)，在世(shi)界范圍(wei)內已有十多個牌號(hao)，我國標準（GB1220-92）列入三個牌號(hao)。

1. 馬氏(shi)體型沉淀硬化不銹鋼

  馬氏體型沉淀硬化不銹鋼，在固溶狀(zhuang)態下為馬氏體，隨后(hou)通過簡單的(de)(de)時效處理即(ji)可獲得高的(de)(de)強度和適宜韌(ren)性的(de)(de)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)奧氏體沉淀硬化不銹鋼

  這類沉淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分處(chu)(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)平衡狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)，M，點低于(yu)(yu)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)，因此(ci)(ci)從固(gu)溶處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)冷(leng)至室(shi)溫(wen)(wen)(wen)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)組織主要(yao)是奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織，具(ju)有(you)(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)利(li)于(yu)(yu)成(cheng)(cheng)型加(jia)工，但為了使(shi)其(qi)轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，必須通(tong)過(guo)調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是通(tong)過(guo)碳和(he)合(he)金元素從奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)中析出提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以(yi)(yi)便(bian)利(li)于(yu)(yu)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變。調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)對(dui)(dui)這種轉(zhuan)(zhuan)變將(jiang)產(chan)生較大(da)影響(xiang)。假如采用低的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（730～760℃），M，可(ke)升至室(shi)溫(wen)(wen)(wen)附近(jin)，在冷(leng)卻過(guo)程中，馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變是完(wan)全(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)。如果采用高(gao)的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（930～955℃），因析出的(de)(de)(de)(de)碳較少，M，仍保(bao)持(chi)在攝氏(shi)(shi)(shi)零度(du)(du)以(yi)(yi)下溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，此(ci)(ci)時(shi)(shi)(shi)鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)能(neng)完(wan)全(quan)(quan)轉(zhuan)(zhuan)變馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，為了完(wan)全(quan)(quan)轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，必須施予冷(leng)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工序。調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)愈高(gao)，因固(gu)溶體(ti)(ti)(ti)(ti)中含碳量高(gao)，所(suo)轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)較低溫(wen)(wen)(wen)調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)所(suo)轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)具(ju)有(you)(you)(you)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)。此(ci)(ci)外，亦可(ke)借助冷(leng)加(jia)工完(wan)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變。這些馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織隨后在455～565℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)1～3h使(shi)之(zhi)進(jin)一步強(qiang)化(hua)，半奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)典型熱處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)制(zhi)度(du)(du)見圖5-14。較高(gao)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，可(ke)提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)，但降低了可(ke)能(neng)達到的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)達此(ci)(ci)目(mu)的(de)(de)(de)(de)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間(jian)。對(dui)(dui)于(yu)(yu)大(da)多數(shu)沉淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在480～510℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)，使(shi)用標準(zhun)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間(jian)，使(shi)之(zhi)處(chu)(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)完(wan)全(quan)(quan)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)或輕微(wei)過(guo)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)，可(ke)獲得最佳的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)配合(he)。在510℃以(yi)(yi)上溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)，處(chu)(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)明顯的(de)(de)(de)(de)過(guo)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)，僅在要(yao)求具(ju)有(you)(you)(you)較高(gao)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)情況下使(shi)用。

3. 奧氏體沉淀硬化不銹鋼

  奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)沉(chen)淀硬化(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)銹鋼的Ms點低到(dao)使其(qi)不(bu)(bu)能轉變成馬氏(shi)體(ti)，主(zhu)要(yao)采用Mo固溶強(qiang)化(hua)(hua)(hua)和(he)在奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)基(ji)體(ti)上析(xi)出金屬間化(hua)(hua)(hua)合物予以(yi)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)。與前兩類沉(chen)淀硬化(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)銹鋼不(bu)(bu)同，它的熱(re)處(chu)理工(gong)藝較為(wei)簡單，在適宜(yi)的固溶處(chu)理后(hou)再施(shi)以(yi)簡單的時效，即可達到(dao)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)目的，同時保(bao)留相(xiang)當(dang)高的塑韌性水(shui)平。