沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹鋼是(shi)一類含沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)元素(su)（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵鉻鎳合金，可(ke)以通過(guo)熱處理(li)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)，此類鋼具有高強(qiang)(qiang)度、足夠的韌性和(he)適宜(yi)的耐蝕性。主要(yao)應用于宇航工業(ye)和(he)一些高技術產業(ye)。
沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)可區分(fen)為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)、半(ban)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)和(he)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)三種主(zhu)要(yao)類(lei)型，近年來(lai)又出現了(le)鐵(tie)素體(ti)(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。在(zai)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中，基于(yu)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)時(shi)效鋼(gang)的經驗，近年來(lai)出現了(le)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)時(shi)效不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)，與前者比較，后者碳含量較低，其強化手(shou)段主(zhu)要(yao)是靠金(jin)屬間化合物析(xi)出，且熱處(chu)理簡(jian)單(dan)。
a. 沉淀硬化不銹鋼的熱處理(li)
沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)的熱處理是獲(huo)得(de)(de)良好綜合性(xing)能的重(zhong)要(yao)工藝手段(duan)，沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)熱處理工藝復(fu)雜(za)，只有按所規定溫度、時間，冷卻(que)速度控制參數執行才能得(de)(de)到理想(xiang)的性(xing)能。各類(lei)沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)的熱處理規范將(jiang)在后續章(zhang)節(jie)予(yu)以詳細介紹。
b. 沉淀硬化不銹鋼(gang)中(zhong)沉淀硬化相
在(zai)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)，經時效處理后其主(zhu)要沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)相(xiang)有面心立方結構富銅(tong)相(xiang)-ε相(xiang)，具(ju)有CsCI結構的(de)NiAl金(jin)屬間化(hua)(hua)合物(wu)、M23C6、X相(xiang)、Laves（n）相(xiang)、γ＇等，時效相(xiang)的(de)類型(xing)與存在(zai)與否和合金(jin)成分、熱處理條件相(xiang)關(guan)，在(zai)各類沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)已發(fa)現(xian)的(de)沉(chen)淀相(xiang)見表5-1。
至(zhi)目前(qian)為止，在世界范圍內已有十多個牌號，我國標準（GB1220-92）列入三個牌號。
1. 馬氏體型沉淀硬化不銹(xiu)鋼
馬氏體型沉淀硬化不銹鋼，在固溶狀態下(xia)為馬氏體，隨后通過(guo)簡單的(de)時效處理(li)即可獲得(de)高的(de)強(qiang)度和適宜韌性的(de)配(pei)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(xiu)鋼
這類沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分處(chu)于(yu)(yu)平(ping)衡狀態(tai)，M，點低(di)于(yu)(yu)室溫(wen)(wen)(wen)，因此(ci)從(cong)固(gu)溶處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)冷(leng)(leng)至室溫(wen)(wen)(wen)，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)組(zu)織主(zhu)要是(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織，具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)韌(ren)(ren)性利于(yu)(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)加工，但(dan)(dan)為了使(shi)(shi)其(qi)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)，必(bi)須通過調(diao)(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)，調(diao)(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)通過碳和(he)合(he)金元素從(cong)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)中析出提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以(yi)便(bian)利于(yu)(yu)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)。調(diao)(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)對這種轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)將(jiang)產生較(jiao)大影響。假(jia)如(ru)采(cai)(cai)用(yong)低(di)的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)（730～760℃），M，可升至室溫(wen)(wen)(wen)附近，在(zai)(zai)冷(leng)(leng)卻過程(cheng)中，馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)是(shi)完全的(de)(de)(de)(de)。如(ru)果(guo)采(cai)(cai)用(yong)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)（930～955℃），因析出的(de)(de)(de)(de)碳較(jiao)少，M，仍保持(chi)在(zai)(zai)攝(she)氏(shi)(shi)(shi)零(ling)度(du)(du)(du)(du)以(yi)下(xia)(xia)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，此(ci)時(shi)(shi)鋼(gang)不能完全轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)，為了完全轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)，必(bi)須施予冷(leng)(leng)處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)工序(xu)。調(diao)(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)愈(yu)高(gao)(gao)(gao)，因固(gu)溶體(ti)(ti)中含碳量高(gao)(gao)(gao)，所(suo)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)較(jiao)低(di)溫(wen)(wen)(wen)調(diao)(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)所(suo)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)具有更高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)。此(ci)外，亦可借助冷(leng)(leng)加工完成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)。這些馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織隨后在(zai)(zai)455～565℃時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)1～3h使(shi)(shi)之進一步強化(hua)，半(ban)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)典型(xing)熱處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)制度(du)(du)(du)(du)見圖5-14。較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，可提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)韌(ren)(ren)性，但(dan)(dan)降低(di)了可能達(da)到的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)和(he)達(da)此(ci)目的(de)(de)(de)(de)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)間(jian)。對于(yu)(yu)大多數沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)480～510℃時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)，使(shi)(shi)用(yong)標準的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)間(jian)，使(shi)(shi)之處(chu)于(yu)(yu)完全時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)或輕微(wei)過時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)狀態(tai)，可獲得(de)最佳的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)和(he)韌(ren)(ren)性配合(he)。在(zai)(zai)510℃以(yi)上溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)，處(chu)于(yu)(yu)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)過時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)狀態(tai)，僅在(zai)(zai)要求具有較(jiao)高(gao)(gao)(gao)韌(ren)(ren)性的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)使(shi)(shi)用(yong)。
3. 奧氏體沉淀硬(ying)化不銹鋼
奧(ao)氏(shi)體沉淀硬(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)Ms點(dian)低到(dao)使其(qi)不(bu)能轉變成馬氏(shi)體，主要采用(yong)Mo固溶(rong)強(qiang)(qiang)化(hua)和在奧(ao)氏(shi)體基(ji)體上析出金(jin)屬間化(hua)合(he)物予以強(qiang)(qiang)化(hua)。與前兩類沉淀硬(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)同，它(ta)的(de)(de)熱處理(li)(li)工(gong)藝較為簡(jian)單，在適宜(yi)的(de)(de)固溶(rong)處理(li)(li)后再施以簡(jian)單的(de)(de)時效，即可達到(dao)強(qiang)(qiang)化(hua)目的(de)(de)，同時保留(liu)相當高的(de)(de)塑韌性(xing)水平。
