沉淀硬化(hua)不銹鋼是一類含沉淀硬化(hua)元(yuan)素（Cu、Al、Ti、Nb）的(de)(de)鐵鉻鎳合金(jin)，可(ke)以通過熱處理(li)強(qiang)化(hua)，此(ci)類鋼具有(you)高強(qiang)度、足夠(gou)的(de)(de)韌(ren)性和適(shi)宜(yi)的(de)(de)耐(nai)蝕性。主要應(ying)用于宇(yu)航(hang)工業和一些高技術產業。
沉(chen)淀硬化不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)可區分為馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)、半奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)和奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀硬化不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)三種(zhong)主(zhu)要類型(xing)，近年(nian)來又出(chu)現了鐵素體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀硬化不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。在馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中，基于(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)時效鋼(gang)的經驗，近年(nian)來出(chu)現了馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)時效不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，與前者比較，后(hou)者碳(tan)含(han)量較低(di)，其強化手段主(zhu)要是靠金屬(shu)間化合物析(xi)出(chu)，且熱處(chu)理(li)簡(jian)單。
a. 沉淀硬化不銹鋼(gang)的(de)熱處理
沉淀硬(ying)(ying)化不銹鋼(gang)的(de)熱處(chu)理(li)是獲得良好綜合性能(neng)的(de)重要工藝(yi)手段(duan)，沉淀硬(ying)(ying)化不銹鋼(gang)熱處(chu)理(li)工藝(yi)復雜，只有按(an)所(suo)規定(ding)溫度、時間(jian)，冷(leng)卻速度控制參數執(zhi)行才(cai)能(neng)得到(dao)理(li)想的(de)性能(neng)。各類(lei)沉淀硬(ying)(ying)化不銹鋼(gang)的(de)熱處(chu)理(li)規范將在后續章節(jie)予(yu)以詳細介紹。
b. 沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼中沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)相(xiang)
在沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼中，經時效處(chu)理(li)(li)后其(qi)主要沉淀(dian)硬(ying)化(hua)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有(you)面心立方結(jie)構富銅相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)-ε相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，具有(you)CsCI結(jie)構的NiAl金屬間化(hua)合(he)物、M23C6、X相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、Laves（n）相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、γ＇等，時效相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的類型與存在與否和合(he)金成分、熱處(chu)理(li)(li)條件(jian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)關(guan)，在各類沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼中已發現的沉淀(dian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)見表5-1。
至目前為止，在世界范圍內已有十多個(ge)牌號，我國標準（GB1220-92）列入三個(ge)牌號。
1. 馬氏體型沉(chen)淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼
馬氏體型沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼，在固溶狀態下為(wei)馬氏體，隨后通過(guo)簡單的時效處理(li)即可(ke)獲(huo)得高的強度和適宜韌性的配合。
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(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)
這(zhe)類沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成(cheng)(cheng)分處(chu)于(yu)(yu)平衡狀(zhuang)態，M，點低(di)于(yu)(yu)室(shi)溫(wen)，因此(ci)從固溶(rong)處(chu)理(li)溫(wen)度冷(leng)至(zhi)室(shi)溫(wen)，鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)(zhi)主要是(shi)(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，具有(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)利(li)于(yu)(yu)成(cheng)(cheng)型加工，但(dan)(dan)為(wei)了(le)使(shi)(shi)其轉變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，必(bi)須通過調(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)理(li)，調(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)通過碳和(he)合金元素(su)從奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)中析出提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以(yi)便利(li)于(yu)(yu)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)(bian)。調(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)度對(dui)這(zhe)種轉變(bian)(bian)將(jiang)產生(sheng)較(jiao)大影響(xiang)。假如采用(yong)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)度（730～760℃），M，可升至(zhi)室(shi)溫(wen)附近，在(zai)冷(leng)卻(que)過程(cheng)中，馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)(bian)是(shi)(shi)完全(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)。如果采用(yong)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)度（930～955℃），因析出的(de)(de)(de)(de)(de)碳較(jiao)少，M，仍保持在(zai)攝氏(shi)(shi)零(ling)度以(yi)下溫(wen)度，此(ci)時(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)能(neng)完全(quan)轉變(bian)(bian)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，為(wei)了(le)完全(quan)轉變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，必(bi)須施(shi)予冷(leng)處(chu)理(li)工序。調(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)度愈高(gao)，因固溶(rong)體(ti)(ti)中含碳量高(gao)，所(suo)轉變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)較(jiao)低(di)溫(wen)調(diao)整(zheng)(zheng)處(chu)理(li)所(suo)轉變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)具有(you)(you)更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度。此(ci)外，亦可借助冷(leng)加工完成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)(bian)。這(zhe)些馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)隨后在(zai)455～565℃時(shi)(shi)效(xiao)1～3h使(shi)(shi)之進(jin)一步強化(hua)(hua)，半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)典型熱處(chu)理(li)制度見圖(tu)5-14。較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)度，可提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)，但(dan)(dan)降低(di)了(le)可能(neng)達到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度和(he)達此(ci)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(jian)。對(dui)于(yu)(yu)大多數沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)480～510℃時(shi)(shi)效(xiao)，使(shi)(shi)用(yong)標準的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)間(jian)，使(shi)(shi)之處(chu)于(yu)(yu)完全(quan)時(shi)(shi)效(xiao)或輕微過時(shi)(shi)效(xiao)狀(zhuang)態，可獲得最佳的(de)(de)(de)(de)(de)強度和(he)韌性(xing)(xing)配合。在(zai)510℃以(yi)上(shang)溫(wen)度時(shi)(shi)效(xiao)，處(chu)于(yu)(yu)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)過時(shi)(shi)效(xiao)狀(zhuang)態，僅在(zai)要求(qiu)具有(you)(you)較(jiao)高(gao)韌性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下使(shi)(shi)用(yong)。
3. 奧氏(shi)體沉淀硬(ying)化不(bu)銹鋼
奧(ao)氏(shi)體沉淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹鋼的Ms點低到使其不(bu)能轉變成馬氏(shi)體，主要采(cai)用Mo固(gu)溶(rong)強化(hua)(hua)和在(zai)奧(ao)氏(shi)體基體上析出金屬間化(hua)(hua)合物予(yu)以(yi)(yi)強化(hua)(hua)。與前兩類沉淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹鋼不(bu)同，它的熱處理(li)工藝較為(wei)簡單，在(zai)適(shi)宜的固(gu)溶(rong)處理(li)后再施以(yi)(yi)簡單的時效，即可(ke)達到強化(hua)(hua)目的，同時保留相(xiang)當高的塑韌(ren)性水平(ping)。
