沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不銹鋼是一(yi)類含(han)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)元素（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵鉻鎳(nie)合金，可以通過(guo)熱處理(li)強化(hua)(hua)，此類鋼具有高強度(du)、足夠的韌(ren)性和(he)適宜的耐(nai)蝕性。主要(yao)應用于宇航工業和(he)一(yi)些高技術(shu)產業。
沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)可(ke)區(qu)分(fen)為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)體、半奧(ao)氏(shi)(shi)體和奧(ao)氏(shi)(shi)體沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)三種主要(yao)類(lei)型，近年來又出現(xian)了(le)鐵素體沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)。在馬(ma)氏(shi)(shi)體沉淀不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)，基于(yu)馬(ma)氏(shi)(shi)體時(shi)效鋼(gang)的(de)經驗，近年來出現(xian)了(le)馬(ma)氏(shi)(shi)體時(shi)效不銹(xiu)鋼(gang)，與前者(zhe)比(bi)較(jiao)，后者(zhe)碳含量較(jiao)低，其強化手(shou)段(duan)主要(yao)是(shi)靠(kao)金(jin)屬間(jian)化合物析出，且熱(re)處理簡單。
a. 沉(chen)淀硬化不(bu)銹鋼的熱處理
沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼的熱(re)處(chu)(chu)理(li)是獲得良好綜合性能(neng)的重要工(gong)藝手段，沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼熱(re)處(chu)(chu)理(li)工(gong)藝復雜(za)，只有按所規(gui)定(ding)溫度(du)、時(shi)間，冷卻速度(du)控制參數執行才能(neng)得到(dao)理(li)想的性能(neng)。各(ge)類沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼的熱(re)處(chu)(chu)理(li)規(gui)范將在后續章節予以詳細介紹。
b. 沉淀硬(ying)化不銹鋼中(zhong)沉淀硬(ying)化相(xiang)
在沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)不銹鋼中，經時(shi)效處(chu)(chu)理后其(qi)主要沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)相(xiang)(xiang)有(you)面心(xin)立方結(jie)(jie)構(gou)富銅相(xiang)(xiang)-ε相(xiang)(xiang)，具有(you)CsCI結(jie)(jie)構(gou)的NiAl金(jin)屬間化(hua)(hua)合(he)物、M23C6、X相(xiang)(xiang)、Laves（n）相(xiang)(xiang)、γ＇等，時(shi)效相(xiang)(xiang)的類型與(yu)存(cun)在與(yu)否和合(he)金(jin)成分、熱處(chu)(chu)理條件(jian)相(xiang)(xiang)關(guan)，在各(ge)類沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)不銹鋼中已(yi)發現的沉(chen)淀相(xiang)(xiang)見表5-1。
至目(mu)前為止，在世界(jie)范圍(wei)內已有十多(duo)個(ge)牌(pai)號(hao)，我國標準（GB1220-92）列入(ru)三個(ge)牌(pai)號(hao)。
1. 馬氏體型(xing)沉淀硬(ying)化不銹鋼
馬(ma)氏(shi)體型沉淀硬(ying)化不銹鋼，在(zai)固溶狀態下(xia)為馬(ma)氏(shi)體，隨后(hou)通過簡(jian)單的(de)時效處理即可獲得高(gao)的(de)強度(du)和適宜(yi)韌性的(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(ying)化不銹鋼
這類沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)(cheng)分處(chu)(chu)(chu)于(yu)平衡狀態，M，點低于(yu)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)，因此(ci)從(cong)固(gu)溶處(chu)(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)冷(leng)(leng)至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組織主要是奧氏(shi)(shi)體(ti)組織，具(ju)有良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)利于(yu)成(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)工(gong)，但為了(le)使(shi)(shi)其(qi)轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)，必須通過調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)，調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是通過碳和(he)合(he)金元素從(cong)奧氏(shi)(shi)體(ti)中(zhong)析出(chu)提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以(yi)便(bian)利于(yu)馬氏(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)。調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)對這種(zhong)轉(zhuan)變(bian)(bian)將(jiang)產生較(jiao)(jiao)大影響。假如(ru)采(cai)用低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（730～760℃），M，可(ke)(ke)(ke)升(sheng)至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)附近，在冷(leng)(leng)卻(que)過程(cheng)中(zhong)，馬氏(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)是完(wan)全(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果(guo)采(cai)用高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（930～955℃），因析出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳較(jiao)(jiao)少，M，仍(reng)保持在攝(she)氏(shi)(shi)零度(du)(du)以(yi)下溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，此(ci)時(shi)(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)不(bu)能完(wan)全(quan)(quan)轉(zhuan)變(bian)(bian)馬氏(shi)(shi)體(ti)，為了(le)完(wan)全(quan)(quan)轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)，必須施予冷(leng)(leng)處(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)序。調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)愈高(gao)(gao)，因固(gu)溶體(ti)中(zhong)含碳量高(gao)(gao)，所轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)較(jiao)(jiao)低溫(wen)(wen)(wen)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)所轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)具(ju)有更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)。此(ci)外，亦可(ke)(ke)(ke)借(jie)助冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工(gong)完(wan)成(cheng)(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)。這些(xie)馬氏(shi)(shi)體(ti)組織隨(sui)后在455～565℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)1～3h使(shi)(shi)之進一步強(qiang)化，半(ban)奧氏(shi)(shi)體(ti)沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)典型熱處(chu)(chu)(chu)理(li)制度(du)(du)見圖(tu)5-14。較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)，但降(jiang)低了(le)可(ke)(ke)(ke)能達到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)達此(ci)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間(jian)。對于(yu)大多數沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在480～510℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)，使(shi)(shi)用標準的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間(jian)，使(shi)(shi)之處(chu)(chu)(chu)于(yu)完(wan)全(quan)(quan)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)或輕微過時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)狀態，可(ke)(ke)(ke)獲得最(zui)佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)配合(he)。在510℃以(yi)上溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)，處(chu)(chu)(chu)于(yu)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)狀態，僅(jin)在要求具(ju)有較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下使(shi)(shi)用。
3. 奧氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼(gang)
奧(ao)氏體沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的Ms點低到使其不(bu)(bu)能轉變成馬氏體，主要(yao)采用Mo固溶強化(hua)(hua)(hua)和在(zai)奧(ao)氏體基體上析出金屬間化(hua)(hua)(hua)合物予以(yi)強化(hua)(hua)(hua)。與前兩(liang)類沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼不(bu)(bu)同(tong)，它的熱處(chu)理(li)工藝(yi)較為簡單，在(zai)適宜的固溶處(chu)理(li)后再(zai)施以(yi)簡單的時(shi)效，即可(ke)達到強化(hua)(hua)(hua)目的，同(tong)時(shi)保留相當高(gao)的塑韌性水平。
