沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼是一類(lei)含沉淀(dian)硬(ying)化(hua)元素(su)（Cu、Al、Ti、Nb）的(de)鐵鉻鎳合金(jin)，可以通過熱處理強(qiang)(qiang)化(hua)，此類(lei)鋼具(ju)有高強(qiang)(qiang)度、足夠的(de)韌(ren)性和適宜的(de)耐蝕性。主要(yao)應(ying)用于(yu)宇航工業和一些高技術產(chan)業。
沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)可區分為馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)、半奧(ao)氏(shi)體(ti)和奧(ao)氏(shi)體(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)三種主要類(lei)型，近年(nian)來又(you)出(chu)現了(le)鐵素體(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)。在馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)沉(chen)淀不(bu)(bu)銹鋼(gang)中，基于馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)時(shi)(shi)效(xiao)鋼(gang)的經驗，近年(nian)來出(chu)現了(le)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)時(shi)(shi)效(xiao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)，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)物析(xi)出(chu)，且熱(re)處(chu)理簡單。
a. 沉淀硬化不銹鋼的(de)熱(re)處理
沉淀硬(ying)(ying)化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)熱(re)處理是獲得良好綜合性(xing)能的(de)重(zhong)要工(gong)藝手段，沉淀硬(ying)(ying)化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)熱(re)處理工(gong)藝復雜，只(zhi)有按所規定溫(wen)度(du)、時(shi)間，冷(leng)卻速度(du)控制參數執行才能得到(dao)理想(xiang)的(de)性(xing)能。各類沉淀硬(ying)(ying)化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)熱(re)處理規范將在后續章節予以詳細介紹。
b. 沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼中沉淀(dian)硬化相
在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹(xiu)鋼中(zhong)，經時效處理后其主要沉(chen)淀(dian)(dian)硬化相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有面心(xin)立方結構富銅相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)-ε相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，具有CsCI結構的(de)(de)NiAl金屬間(jian)化合物、M23C6、X相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、Laves（n）相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、γ＇等，時效相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)類型與(yu)存在(zai)與(yu)否(fou)和合金成分、熱處理條件(jian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)關，在(zai)各類沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹(xiu)鋼中(zhong)已(yi)發(fa)現的(de)(de)沉(chen)淀(dian)(dian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)見表5-1。
至(zhi)目前為(wei)止，在世界范圍內已(yi)有十(shi)多個牌號，我國標準（GB1220-92）列入(ru)三個牌號。
1. 馬(ma)氏(shi)體型沉淀硬化不銹鋼
馬(ma)氏體(ti)型沉淀硬化不(bu)銹鋼，在固溶狀態下為馬(ma)氏體(ti)，隨(sui)后通過簡單(dan)的時效處理(li)即(ji)可獲得高(gao)的強(qiang)度和適(shi)宜韌(ren)性的配合。
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. 半奧氏體沉淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)
這(zhe)類沉淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分處(chu)(chu)(chu)于平(ping)衡狀(zhuang)態(tai)，M，點低(di)于室溫(wen)(wen)，因(yin)此從(cong)固溶處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)冷至室溫(wen)(wen)，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)組織主要(yao)是(shi)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織，具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)性利(li)于成(cheng)(cheng)型(xing)加工，但為了(le)(le)使其轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，必須通(tong)過(guo)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)，調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)通(tong)過(guo)碳(tan)和(he)合金(jin)元素從(cong)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中析出提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以便利(li)于馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)。調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)對這(zhe)種轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)將產生較(jiao)大(da)影響。假如采用(yong)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)（730～760℃），M，可升至室溫(wen)(wen)附近，在(zai)冷卻(que)過(guo)程中，馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)是(shi)完(wan)(wan)(wan)全的(de)(de)(de)(de)(de)。如果采用(yong)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)（930～955℃），因(yin)析出的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)較(jiao)少，M，仍保持在(zai)攝(she)氏(shi)零度(du)以下溫(wen)(wen)度(du)，此時(shi)(shi)鋼(gang)不能完(wan)(wan)(wan)全轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，為了(le)(le)完(wan)(wan)(wan)全轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，必須施予(yu)冷處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工序。調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)愈高(gao)(gao)(gao)，因(yin)固溶體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中含(han)碳(tan)量高(gao)(gao)(gao)，所(suo)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)較(jiao)低(di)溫(wen)(wen)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)所(suo)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)具有更高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)。此外，亦可借助冷加工完(wan)(wan)(wan)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)。這(zhe)些(xie)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織隨后在(zai)455～565℃時(shi)(shi)效(xiao)1～3h使之(zhi)進一步強(qiang)化(hua)，半奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)典型(xing)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)制(zhi)度(du)見圖5-14。較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)(wen)度(du)，可提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)性，但降低(di)了(le)(le)可能達到的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和(he)達此目的(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)間。對于大(da)多數(shu)沉淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)480～510℃時(shi)(shi)效(xiao)，使用(yong)標準的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)間，使之(zhi)處(chu)(chu)(chu)于完(wan)(wan)(wan)全時(shi)(shi)效(xiao)或輕(qing)微過(guo)時(shi)(shi)效(xiao)狀(zhuang)態(tai)，可獲(huo)得(de)最佳的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和(he)韌(ren)性配(pei)合。在(zai)510℃以上溫(wen)(wen)度(du)時(shi)(shi)效(xiao)，處(chu)(chu)(chu)于明顯的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)時(shi)(shi)效(xiao)狀(zhuang)態(tai)，僅(jin)在(zai)要(yao)求具有較(jiao)高(gao)(gao)(gao)韌(ren)性的(de)(de)(de)(de)(de)情況下使用(yong)。
3. 奧(ao)氏體沉淀硬化不銹(xiu)鋼
奧(ao)氏(shi)體(ti)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)Ms點低到使其(qi)不(bu)(bu)能轉變(bian)成(cheng)馬氏(shi)體(ti)，主要采(cai)用Mo固(gu)(gu)溶強(qiang)化(hua)(hua)和在奧(ao)氏(shi)體(ti)基體(ti)上析(xi)出金屬間化(hua)(hua)合物予以強(qiang)化(hua)(hua)。與(yu)前(qian)兩類(lei)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)同(tong)(tong)，它的(de)(de)(de)熱處(chu)理工藝較為(wei)簡單(dan)，在適宜的(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶處(chu)理后再(zai)施以簡單(dan)的(de)(de)(de)時(shi)效，即可達到強(qiang)化(hua)(hua)目(mu)的(de)(de)(de)，同(tong)(tong)時(shi)保留相當(dang)高(gao)的(de)(de)(de)塑韌性水平。
