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(shi)體類沉淀硬化不(bu)銹鋼的典型牌號。其化學成(cheng)分見表5-1,標(biao)準規(gui)定的力學性能見表5-2。
0Cr17Ni4Cu4Nb 中的(de)(de)主要沉淀(dian)硬化元素是銅，銅的(de)(de)沉淀(dian)硬化作(zuo)用(yong)(yong)明顯，但銅含(han)量(liang)偏(pian)高時(shi)(shi)對韌性(xing)有(you)影響，對焊接性(xing)不利，對于(yu)鑄(zhu)件還容(rong)易產生(sheng)(sheng)鑄(zhu)造偏(pian)析。因(yin)此，實際生(sheng)(sheng)產時(shi)(shi)，常控制含(han)銅量(liang)不大于(yu)3.5%.加人鈮(ni)也(ye)可以在時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)起到沉淀(dian)硬化的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，并阻礙時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)組織(zhi)的(de)(de)晶(jing)粒長(chang)大傾向。當(dang)然，鈮(ni)也(ye)起到穩定碳的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。
0Cr17Ni4Cu4Nb的(de)熱處(chu)理一般(ban)含固溶(rong)處(chu)理和時效處(chu)理。
1. 固溶處理(li)
固溶(rong)加(jia)熱溫(wen)度應(ying)保證鋼中(zhong)的(de)(de)碳和合金元素充分溶(rong)于奧(ao)氏體中(zhong)，但也不宜過高。太高的(de)(de)加(jia)熱溫(wen)度不僅(jin)會(hui)引(yin)起晶粒粗大，還(huan)(huan)會(hui)使馬氏體轉變點太低，致使固溶(rong)處理后產生較多的(de)(de)殘(can)留奧(ao)氏體。過高的(de)(de)加(jia)熱溫(wen)度還(huan)(huan)可(ke)能使固溶(rong)組織中(zhong)存在較多含(han)量的(de)(de)鐵素體，影響強化(hua)效(xiao)果。圖5-4是0Cr17Ni4Cu4Nb固溶(rong)加(jia)熱溫(wen)度對Ms 點和硬度影響的(de)(de)關系(xi)圖。
0Cr17Ni4Cu4Nb固(gu)溶加熱溫度(du)(du)可(ke)選(xuan)用1020~1060℃.這(zhe)個固(gu)溶加熱溫度(du)(du)可(ke)控(kong)制M.在80~120℃,M,在30℃左(zuo)右(you)。
由(you)于0Cr17Ni4Cu4Nb含有的(de)鉻(ge)、鎳(nie)，使固溶奧(ao)氏(shi)體有較好(hao)的(de)穩(wen)定性，空冷即可得到馬氏(shi)體組織，而且，含銅的(de)ε相析出(chu)速度(du)較慢(man)，不必擔心(xin)在固溶冷卻階(jie)段析出(chu)。但(dan)是，為使固溶處(chu)理后(hou)的(de)組織更(geng)細，能獲得更(geng)好(hao)的(de)強(qiang)化效果(guo)，提高塑(su)性和韌性，實際(ji)生產(chan)時多采(cai)用油(you)冷。控制出(chu)油(you)溫度(du)不高于室溫，并(bing)在充分冷卻后(hou)再進行時效處(chu)理。采(cai)用水(shui)冷的(de)固溶效果(guo)也很好(hao)，但(dan)是在某些情況下可能產(chan)生裂紋。
固溶處理后的金相組織應是含(han)有過飽和銅的低碳板(ban)條狀馬氏(shi)體(ti)。有時可能還存在少量(liang)殘留奧氏(shi)體(ti)和鐵(tie)素體(ti)。見圖5-5。
2. 時(shi)效處理
0Cr17Ni4Cu4Nb鋼的時效(xiao)處理應根據對性能的要求確(que)定加熱溫(wen)度(du)。有資料報道(dao)，約480℃左(zuo)右溫(wen)度(du)時效(xiao)，可(ke)獲得(de)最(zui)高(gao)的硬度(du)和(he)強度(du)。然后，隨(sui)著時效(xiao)溫(wen)度(du)的升高(gao)，硬度(du)和(he)強度(du)下(xia)降，塑性和(he)韌性提高(gao)。見圖(tu)5-6和(he)表5-2。
為保證沉(chen)淀相的(de)充(chong)分析出(chu)和(he)時(shi)效效果(guo)，時(shi)效的(de)保溫(wen)(wen)時(shi)間一般(ban)不少于4小(xiao)時(shi)，保溫(wen)(wen)后可采(cai)用(yong)空氣(qi)冷卻。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶和時效處理對應的機械性能見表5-2。一些實(shi)測性能數據見表5-3。
0Cr17Ni4Cu4Nb時(shi)效(xiao)后，對耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能有一定(ding)的(de)影響。特別是由于富銅相的(de)析出，降(jiang)低了在氧化性酸中(zhong)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性。0Cr17Ni4Cu4Nb 固溶(rong)經550℃時(shi)效(xiao)的(de)金相組織圖見圖5-7。
0Cr17Ni4Cu4Nb是比較成熟和穩定的沉淀(dian)硬化不銹鋼，一般情況(kuang)下(xia)采(cai)用(yong)固溶后時效處理就能滿足使用(yong)要求(qiu)，但有(you)的情況(kuang)下(xia)需要用(yong)調(diao)整處理來(lai)提(ti)高熱處理質量(liang)。
有的(de)零件要求組織更均(jun)勻、性(xing)能更優良，并嚴格控制殘(can)留奧氏體(ti)量，這時，可(ke)以(yi)在固溶(rong)處(chu)理(li)后進行一次調整處(chu)理(li)再時效(xiao)。這可(ke)保證(zheng)材料獲得最大量的(de)馬氏體(ti)，消(xiao)除殘(can)留奧氏體(ti)，經時效(xiao)處(chu)理(li)后，沉淀析出相更均(jun)勻，強(qiang)化(hua)效(xiao)果更好(hao)。
再比如，材料由(you)于前期熱加(jia)工不正確(que)或某些成分(fen)的(de)影響，降低了馬氏體轉變點(dian)溫(wen)度，而采用正常的(de)固溶(rong)、時效(xiao)處理(li)，得不到正常的(de)處理(li)效(xiao)果。這時，也可(ke)以考慮在固溶(rong)處理(li)后(hou)加(jia)一(yi)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%。
可見，調(diao)整處理作(zuo)(zuo)為馬(ma)氏(shi)體類(lei)沉淀硬化不銹鋼的補充處理，其作(zuo)(zuo)用是明顯(xian)的。
