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鋼的典型(xing)牌號。其化學成分(fen)見(jian)表(biao)5-1,標(biao)準規(gui)定的力學性能見(jian)表(biao)5-2。
0Cr17Ni4Cu4Nb 中的(de)主要沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)元素是銅，銅的(de)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)作用明顯，但銅含量(liang)偏高時(shi)對韌(ren)性(xing)(xing)有影響，對焊接性(xing)(xing)不(bu)利(li)，對于(yu)鑄件還(huan)容易(yi)產(chan)生鑄造(zao)偏析。因(yin)此(ci)，實際(ji)生產(chan)時(shi)，常控制含銅量(liang)不(bu)大(da)于(yu)3.5%.加人鈮(ni)(ni)也(ye)可以在時(shi)效時(shi)起(qi)到沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)的(de)作用，并阻礙時(shi)效時(shi)組織的(de)晶粒長(chang)大(da)傾(qing)向。當(dang)然(ran)，鈮(ni)(ni)也(ye)起(qi)到穩定碳的(de)作用。
0Cr17Ni4Cu4Nb的(de)熱處(chu)理一般含固溶處(chu)理和(he)時效處(chu)理。
1. 固溶(rong)處理
固(gu)溶(rong)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)應保證鋼中(zhong)(zhong)的(de)碳(tan)和合金元素充(chong)分溶(rong)于奧氏(shi)體中(zhong)(zhong)，但也不(bu)宜過高(gao)。太高(gao)的(de)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)僅會(hui)引起(qi)晶粒粗(cu)大，還(huan)會(hui)使(shi)馬(ma)氏(shi)體轉變(bian)點太低(di)，致使(shi)固(gu)溶(rong)處理后產生較多的(de)殘留奧氏(shi)體。過高(gao)的(de)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)還(huan)可(ke)能使(shi)固(gu)溶(rong)組織(zhi)中(zhong)(zhong)存(cun)在較多含量的(de)鐵素體，影響強化效(xiao)果(guo)。圖5-4是(shi)0Cr17Ni4Cu4Nb固(gu)溶(rong)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)對Ms 點和硬度(du)(du)影響的(de)關(guan)系圖。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶加熱(re)溫度可(ke)選用1020~1060℃.這(zhe)個固溶加熱(re)溫度可(ke)控制M.在80~120℃,M,在30℃左右。
由于0Cr17Ni4Cu4Nb含(han)有的(de)鉻(ge)、鎳，使固(gu)(gu)(gu)溶奧氏體有較(jiao)好(hao)的(de)穩定性(xing)，空(kong)冷(leng)即可(ke)得到(dao)馬氏體組織，而且，含(han)銅(tong)的(de)ε相析出速度(du)較(jiao)慢，不必擔心(xin)在固(gu)(gu)(gu)溶冷(leng)卻(que)(que)階段析出。但是，為使固(gu)(gu)(gu)溶處(chu)理后(hou)(hou)的(de)組織更細(xi)，能獲(huo)得更好(hao)的(de)強化效果(guo)，提(ti)高(gao)塑性(xing)和(he)韌性(xing)，實際生產時多采(cai)用油冷(leng)。控(kong)制出油溫度(du)不高(gao)于室溫，并(bing)在充(chong)分冷(leng)卻(que)(que)后(hou)(hou)再進行時效處(chu)理。采(cai)用水冷(leng)的(de)固(gu)(gu)(gu)溶效果(guo)也很(hen)好(hao)，但是在某些情況下(xia)可(ke)能產生裂(lie)紋。
固溶(rong)處理后的金相(xiang)組(zu)織應是(shi)含有過(guo)飽和銅(tong)的低碳(tan)板條狀馬氏體(ti)。有時可能(neng)還存在少量殘留奧氏體(ti)和鐵素體(ti)。見圖5-5。
2. 時(shi)效(xiao)處理
0Cr17Ni4Cu4Nb鋼(gang)的(de)時效處(chu)理應(ying)根據對性(xing)能的(de)要求(qiu)確定加熱溫度(du)。有資料報道，約480℃左右溫度(du)時效，可獲得(de)最(zui)高的(de)硬(ying)(ying)度(du)和強度(du)。然后(hou)，隨著時效溫度(du)的(de)升(sheng)高，硬(ying)(ying)度(du)和強度(du)下降，塑(su)性(xing)和韌性(xing)提高。見(jian)圖5-6和表5-2。
為保證沉淀相的充分(fen)析出和時效效果，時效的保溫時間(jian)一般不少于(yu)4小時，保溫后可采用空氣冷卻。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶和時效處(chu)理對應的機械性(xing)能見(jian)表5-2。一些實(shi)測性(xing)能數據見(jian)表5-3。
0Cr17Ni4Cu4Nb時效后，對耐腐蝕性能有一定的(de)影響。特別是由于富銅相的(de)析出(chu)，降低了在氧(yang)化性酸中(zhong)的(de)耐腐蝕性。0Cr17Ni4Cu4Nb 固溶經550℃時效的(de)金相組織圖見圖5-7。
0Cr17Ni4Cu4Nb是(shi)比較成(cheng)熟和穩(wen)定的(de)沉(chen)淀硬化不銹鋼，一般情(qing)況(kuang)下采用(yong)固溶后時(shi)效(xiao)處(chu)理就能(neng)滿足使用(yong)要求(qiu)，但有的(de)情(qing)況(kuang)下需要用(yong)調整處(chu)理來提高熱處(chu)理質(zhi)量。
有的(de)零(ling)件要求組織更均勻、性(xing)能(neng)更優良，并嚴格控制殘留(liu)奧氏(shi)體量，這時，可(ke)以在(zai)固溶處(chu)理后進行一次(ci)調整處(chu)理再時效(xiao)(xiao)(xiao)。這可(ke)保證(zheng)材料獲得(de)最大量的(de)馬(ma)氏(shi)體，消(xiao)除殘留(liu)奧氏(shi)體，經時效(xiao)(xiao)(xiao)處(chu)理后，沉淀析出相(xiang)更均勻，強化(hua)效(xiao)(xiao)(xiao)果更好(hao)。
再比如，材料由于前期熱加工不正(zheng)確或某(mou)些(xie)成(cheng)分(fen)的(de)(de)影響，降低了馬氏體轉變點(dian)溫度，而采用(yong)正(zheng)常(chang)(chang)的(de)(de)固(gu)溶、時(shi)效(xiao)處(chu)理，得不到正(zheng)常(chang)(chang)的(de)(de)處(chu)理效(xiao)果(guo)。這(zhe)時(shi)，也可(ke)以考慮在固(gu)溶處(chu)理后(hou)加一次調(diao)整處(chu)理。
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%。
可見，調整處(chu)理作為馬(ma)氏體類沉淀硬化不(bu)銹鋼的(de)補充處(chu)理，其作用是(shi)明顯的(de)。
