沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)是一(yi)類含沉淀硬化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的(de)鐵鉻(ge)鎳合(he)金(jin)，可(ke)以通過熱處(chu)理強化，此(ci)類鋼(gang)具(ju)有高強度、足夠的(de)韌性(xing)和適宜(yi)的(de)耐蝕(shi)性(xing)。主要應(ying)用于宇航工業和一(yi)些高技術產業。

  沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼(gang)(gang)可區分為(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)、半奧氏(shi)體(ti)和奧氏(shi)體(ti)沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼(gang)(gang)三種主要類型，近(jin)年來(lai)又出(chu)現(xian)了鐵素體(ti)沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼(gang)(gang)。在馬(ma)氏(shi)體(ti)沉(chen)淀不銹鋼(gang)(gang)中，基于(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)時效(xiao)(xiao)鋼(gang)(gang)的經驗，近(jin)年來(lai)出(chu)現(xian)了馬(ma)氏(shi)體(ti)時效(xiao)(xiao)不銹鋼(gang)(gang)，與前者比較(jiao)，后者碳(tan)含量較(jiao)低，其強化(hua)手段主要是靠金屬間化(hua)合物析出(chu)，且熱處(chu)理簡(jian)單(dan)。

a. 沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)的熱處理

  沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼(gang)的(de)熱(re)處理(li)是獲得良好綜合性能(neng)(neng)的(de)重要工(gong)藝(yi)手段，沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼(gang)熱(re)處理(li)工(gong)藝(yi)復雜(za)，只有按所規定溫度、時間，冷卻速度控制參數執行(xing)才能(neng)(neng)得到(dao)理(li)想的(de)性能(neng)(neng)。各類沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼(gang)的(de)熱(re)處理(li)規范(fan)將在(zai)后續章(zhang)節予以詳細介(jie)紹。

b. 沉淀(dian)硬化(hua)不(bu)銹鋼中沉淀(dian)硬化(hua)相

  在沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不銹(xiu)鋼中，經時效處理后其主要沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化相(xiang)(xiang)(xiang)有面(mian)心立方結(jie)構(gou)富銅(tong)相(xiang)(xiang)(xiang)-ε相(xiang)(xiang)(xiang)，具有CsCI結(jie)構(gou)的(de)(de)NiAl金(jin)屬間(jian)化合物、M23C6、X相(xiang)(xiang)(xiang)、Laves（n）相(xiang)(xiang)(xiang)、γ＇等，時效相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)類型與存在與否(fou)和(he)合金(jin)成(cheng)分、熱處理條件相(xiang)(xiang)(xiang)關，在各類沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不銹(xiu)鋼中已發現(xian)的(de)(de)沉(chen)淀(dian)(dian)相(xiang)(xiang)(xiang)見表5-1。

  至目前為止，在(zai)世界范圍內已有十多個牌號，我國標準(zhun)（GB1220-92）列(lie)入(ru)三個牌號。

1. 馬氏體(ti)型沉淀硬化不銹鋼

  馬(ma)氏(shi)體(ti)型(xing)沉淀硬化不(bu)銹鋼，在固溶(rong)狀態下(xia)為馬(ma)氏(shi)體(ti)，隨后通過簡單的(de)時效(xiao)處理(li)即可獲得高的(de)強度和適宜韌性的(de)配(pei)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(ao)氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼

  這(zhe)類沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)平衡狀態(tai)，M，點低于(yu)(yu)(yu)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)，因(yin)此(ci)從(cong)固溶處(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)冷至室(shi)溫(wen)(wen)(wen)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)組(zu)織(zhi)主要是奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)，具有(you)(you)良好的(de)(de)韌(ren)性利于(yu)(yu)(yu)成(cheng)型加工，但為(wei)了使(shi)其(qi)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，必(bi)須(xu)通(tong)過調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)，調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是通(tong)過碳(tan)和(he)合金(jin)元素(su)從(cong)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)中析出提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)M，和(he)M，以便利于(yu)(yu)(yu)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)。調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)對(dui)這(zhe)種轉(zhuan)變(bian)將產生較(jiao)(jiao)(jiao)大影響。假如(ru)采用低的(de)(de)調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（730～760℃），M，可(ke)升至室(shi)溫(wen)(wen)(wen)附近(jin)，在冷卻(que)過程中，馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)是完(wan)(wan)全的(de)(de)。如(ru)果(guo)采用高(gao)的(de)(de)調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（930～955℃），因(yin)析出的(de)(de)碳(tan)較(jiao)(jiao)(jiao)少，M，仍保持(chi)在攝(she)氏(shi)(shi)零度(du)(du)以下溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，此(ci)時(shi)鋼(gang)(gang)不能完(wan)(wan)全轉(zhuan)變(bian)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，為(wei)了完(wan)(wan)全轉(zhuan)變(bian)成(cheng)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，必(bi)須(xu)施予冷處(chu)(chu)理(li)工序。調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)愈(yu)高(gao)，因(yin)固溶體(ti)中含碳(tan)量高(gao)，所轉(zhuan)變(bian)成(cheng)的(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)較(jiao)(jiao)(jiao)低溫(wen)(wen)(wen)調(diao)(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)所轉(zhuan)變(bian)成(cheng)的(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)具有(you)(you)更高(gao)的(de)(de)強度(du)(du)。此(ci)外，亦可(ke)借助(zhu)冷加工完(wan)(wan)成(cheng)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)。這(zhe)些馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)隨后(hou)在455～565℃時(shi)效(xiao)(xiao)1～3h使(shi)之(zhi)(zhi)進一(yi)步強化(hua)，半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)典(dian)型熱處(chu)(chu)理(li)制度(du)(du)見圖5-14。較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)時(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，可(ke)提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)韌(ren)性，但降低了可(ke)能達(da)到的(de)(de)強度(du)(du)和(he)達(da)此(ci)目(mu)的(de)(de)所需(xu)的(de)(de)時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間(jian)。對(dui)于(yu)(yu)(yu)大多(duo)數沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)(gang)在480～510℃時(shi)效(xiao)(xiao)，使(shi)用標準的(de)(de)時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間(jian)，使(shi)之(zhi)(zhi)處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)完(wan)(wan)全時(shi)效(xiao)(xiao)或輕(qing)微過時(shi)效(xiao)(xiao)狀態(tai)，可(ke)獲(huo)得最佳的(de)(de)強度(du)(du)和(he)韌(ren)性配合。在510℃以上(shang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時(shi)效(xiao)(xiao)，處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)明顯的(de)(de)過時(shi)效(xiao)(xiao)狀態(tai)，僅在要求具有(you)(you)較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)韌(ren)性的(de)(de)情況下使(shi)用。

3. 奧氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼

  奧氏(shi)(shi)體(ti)沉淀硬化不銹鋼的(de)(de)Ms點低到使其不能(neng)轉變成(cheng)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，主要采(cai)用Mo固(gu)溶(rong)強化和在奧氏(shi)(shi)體(ti)基體(ti)上析(xi)出金(jin)屬間化合物予以強化。與(yu)前兩(liang)類(lei)沉淀硬化不銹鋼不同，它的(de)(de)熱處理工藝較為簡單，在適宜的(de)(de)固(gu)溶(rong)處理后(hou)再施以簡單的(de)(de)時(shi)效，即可(ke)達到強化目(mu)的(de)(de)，同時(shi)保留相當(dang)高的(de)(de)塑韌性水(shui)平。