馬氏體沉淀硬化不銹鋼固溶處理后的基體組織基本上是馬氏體，已具有較好的強度，再經適當的時效處理即可滿足性能要求。一般情況下，采用固溶處理（A),再進行一次時效處理（H)。
0Cr17Ni4Cu4Nb(PH17-4)是馬氏體類沉淀硬化不銹(xiu)鋼的典型(xing)牌號。其(qi)化學(xue)成分見表5-1,標準(zhun)規定的力(li)學(xue)性能見表5-2。
0Cr17Ni4Cu4Nb 中的(de)主要沉淀(dian)硬化元素是銅(tong)(tong)，銅(tong)(tong)的(de)沉淀(dian)硬化作(zuo)用明顯，但(dan)銅(tong)(tong)含(han)量偏高時(shi)(shi)(shi)對韌性有影響，對焊(han)接性不(bu)利，對于鑄(zhu)件還容易(yi)產生鑄(zhu)造偏析。因(yin)此，實際生產時(shi)(shi)(shi)，常控制含(han)銅(tong)(tong)量不(bu)大(da)于3.5%.加(jia)人(ren)鈮(ni)也可以在時(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi)起(qi)(qi)到(dao)沉淀(dian)硬化的(de)作(zuo)用，并阻(zu)礙時(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi)組織(zhi)的(de)晶粒長大(da)傾向。當然，鈮(ni)也起(qi)(qi)到(dao)穩定碳的(de)作(zuo)用。
0Cr17Ni4Cu4Nb的熱處理(li)(li)一般含固(gu)溶處理(li)(li)和(he)時效處理(li)(li)。
1. 固(gu)溶(rong)處理
固溶加熱溫(wen)度(du)應保證鋼中(zhong)的(de)(de)碳和(he)合金元素(su)充(chong)分溶于奧氏(shi)(shi)體中(zhong)，但(dan)也不宜過(guo)高(gao)(gao)。太高(gao)(gao)的(de)(de)加熱溫(wen)度(du)不僅會引(yin)起晶粒粗大，還會使(shi)馬氏(shi)(shi)體轉變點太低，致使(shi)固溶處理后產(chan)生較多的(de)(de)殘留奧氏(shi)(shi)體。過(guo)高(gao)(gao)的(de)(de)加熱溫(wen)度(du)還可能使(shi)固溶組織中(zhong)存在(zai)較多含(han)量的(de)(de)鐵素(su)體，影響(xiang)強化效(xiao)果。圖5-4是(shi)0Cr17Ni4Cu4Nb固溶加熱溫(wen)度(du)對(dui)Ms 點和(he)硬度(du)影響(xiang)的(de)(de)關系圖。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶(rong)加(jia)(jia)熱(re)溫度可選用(yong)1020~1060℃.這個固溶(rong)加(jia)(jia)熱(re)溫度可控制M.在80~120℃,M,在30℃左(zuo)右。
由于0Cr17Ni4Cu4Nb含有的(de)鉻、鎳，使固溶(rong)奧氏(shi)體(ti)有較好的(de)穩定性(xing)，空(kong)冷即可得(de)到馬氏(shi)體(ti)組(zu)織，而(er)且，含銅的(de)ε相析(xi)出速度較慢，不(bu)必擔心在固溶(rong)冷卻階(jie)段析(xi)出。但是(shi)，為(wei)使固溶(rong)處理后的(de)組(zu)織更細(xi)，能(neng)獲得(de)更好的(de)強化效果，提(ti)高塑性(xing)和韌性(xing)，實(shi)際生產(chan)(chan)時多采用(yong)油(you)冷。控(kong)制出油(you)溫度不(bu)高于室溫，并在充分冷卻后再進行時效處理。采用(yong)水冷的(de)固溶(rong)效果也(ye)很好，但是(shi)在某些情況(kuang)下可能(neng)產(chan)(chan)生裂紋。
固溶處理后的金相組織(zhi)應是(shi)含有過飽(bao)和(he)銅的低碳板條(tiao)狀(zhuang)馬氏體(ti)。有時可能還存在少量殘(can)留奧氏體(ti)和(he)鐵素體(ti)。見圖5-5。
2. 時效處理
0Cr17Ni4Cu4Nb鋼的(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)應根據對性能的(de)(de)要求確定(ding)加熱(re)溫(wen)度(du)(du)。有資料(liao)報道，約480℃左(zuo)右溫(wen)度(du)(du)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)，可獲得最高的(de)(de)硬度(du)(du)和(he)(he)強度(du)(du)。然后，隨著時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)升高，硬度(du)(du)和(he)(he)強度(du)(du)下降(jiang)，塑(su)性和(he)(he)韌性提高。見(jian)圖5-6和(he)(he)表5-2。
為保(bao)(bao)證(zheng)沉淀相的充分析出和(he)時效(xiao)效(xiao)果，時效(xiao)的保(bao)(bao)溫時間一般不少(shao)于4小(xiao)時，保(bao)(bao)溫后可采(cai)用(yong)空氣冷卻。
0Cr17Ni4Cu4Nb固(gu)溶(rong)和時效處理對應的機械性(xing)能見表(biao)5-2。一些(xie)實(shi)測性(xing)能數據見表(biao)5-3。
0Cr17Ni4Cu4Nb時效(xiao)后，對耐(nai)腐(fu)蝕性能(neng)有一定的影(ying)響。特別是由(you)于富銅(tong)相的析出(chu)，降低了在(zai)氧化性酸中(zhong)的耐(nai)腐(fu)蝕性。0Cr17Ni4Cu4Nb 固溶(rong)經550℃時效(xiao)的金相組織圖見圖5-7。
0Cr17Ni4Cu4Nb是比較成熟(shu)和穩(wen)定的沉(chen)淀硬化不(bu)銹鋼，一般情況(kuang)下采用固溶后時(shi)效處理(li)就(jiu)能滿(man)足使用要求，但有的情況(kuang)下需要用調整處理(li)來提高熱處理(li)質量。
有的零件要求(qiu)組(zu)織更均(jun)勻(yun)、性(xing)能更優良(liang)，并嚴(yan)格控制殘(can)留奧氏體量，這時，可以在固溶處(chu)(chu)理(li)后進行一次調整處(chu)(chu)理(li)再時效(xiao)。這可保證(zheng)材料(liao)獲得最大量的馬氏體，消除殘(can)留奧氏體，經時效(xiao)處(chu)(chu)理(li)后，沉淀析出相(xiang)更均(jun)勻(yun)，強(qiang)化效(xiao)果更好。
再(zai)比(bi)如，材料由于前期熱加(jia)(jia)工(gong)不(bu)正(zheng)確或某些成(cheng)分的(de)影響，降(jiang)低了馬氏體轉(zhuan)變(bian)點溫(wen)度，而采用(yong)正(zheng)常(chang)的(de)固溶、時(shi)效處理(li)，得不(bu)到正(zheng)常(chang)的(de)處理(li)效果。這時(shi)，也可以考慮(lv)在固溶處理(li)后加(jia)(jia)一次調整處理(li)。
曾經處理過一批外廠供料的0Cr17Ni4Cu4Nb泵軸。按正常工藝規范，加熱1040℃保溫2h后油冷，再經520℃保溫4h的時效處理，在檢測軸料硬度時，只有230HBS,遠遠低于預想的和過去經常達到的360HBS的目標。對于這個意外的結果，最初考慮可能是工人生產操作時未遵守工藝所致。便又取同批軸料按工藝進行固溶處理，然后檢測硬度，結果是170HBS,看來，固溶處理就未達到應該達到的340HB左右的硬度目標。在復檢軸料化學成分的等待期間，約24h后，又檢測軸料硬度，發現從原170HBS升高到了280HBS.對這種放置后硬度升高的現象進行分析推斷，可能是由于這批軸料非控制成分或前期的熱加工不當導致這批軸料的M、M1點下降，且低于0Cr17Ni4Cu4Nb 正常狀態的相變點，從而使得按正常處理工藝都得不到正常效果，在后來的放置期間，經歷了晚上－15℃的溫度區間（當時是十二月份，沈陽地區晚間氣溫較低），而這個溫度可能低于該批軸料材料的實際M.點溫度，促使奧氏體向馬氏體轉變，使軸料硬度提高了。基于這種分析，我們對這批軸料在固溶處理后增加了一次750℃保溫2h后空冷的調整處理，軸料硬度達到330HBS,再經一次520℃保溫4h的時效處理，軸料硬度達360HBS.經力學性能檢測，Rm,1230N/m㎡;Rp0.2,1130N/m㎡;A,12.5%;Z,44.5%。
可(ke)見，調整處理作(zuo)為馬氏體(ti)類沉淀硬化不(bu)銹鋼的補充處理，其(qi)作(zuo)用是明顯的。
