沉(chen)淀硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是一類(lei)含沉(chen)淀硬(ying)化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的(de)鐵鉻(ge)鎳合(he)金，可以通過熱處理強化，此類(lei)鋼(gang)(gang)具有(you)高強度、足夠的(de)韌性和適(shi)宜的(de)耐蝕性。主要應用于宇航(hang)工業和一些高技(ji)術產業。

  沉淀硬化不(bu)銹鋼可區分為馬氏(shi)體(ti)、半奧(ao)氏(shi)體(ti)和奧(ao)氏(shi)體(ti)沉淀硬化不(bu)銹鋼三種主要類型，近(jin)年來又出(chu)現了(le)鐵素體(ti)沉淀硬化不(bu)銹鋼。在馬氏(shi)體(ti)沉淀不(bu)銹鋼中，基于馬氏(shi)體(ti)時效鋼的經驗，近(jin)年來出(chu)現了(le)馬氏(shi)體(ti)時效不(bu)銹鋼，與前者比(bi)較，后者碳含(han)量較低，其強(qiang)化手段(duan)主要是靠金屬間(jian)化合物(wu)析出(chu)，且熱(re)處理簡單。

a. 沉淀硬化不銹鋼的熱處理

  沉(chen)淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)的熱(re)處理(li)是獲得(de)良(liang)好綜(zong)合性能(neng)的重要工藝手段，沉(chen)淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)熱(re)處理(li)工藝復(fu)雜，只有按所規(gui)定(ding)溫度、時間(jian)，冷卻(que)速(su)度控(kong)制(zhi)參數執行才能(neng)得(de)到理(li)想的性能(neng)。各類沉(chen)淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)的熱(re)處理(li)規(gui)范將在后續章(zhang)節予以詳(xiang)細介紹。

b. 沉淀硬化不銹(xiu)鋼中沉淀硬化相(xiang)

  在沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)，經時效(xiao)處理(li)后其主要沉淀硬化相(xiang)有面心立方結構富(fu)銅相(xiang)-ε相(xiang)，具有CsCI結構的NiAl金(jin)(jin)屬間(jian)化合物(wu)、M23C6、X相(xiang)、Laves（n）相(xiang)、γ＇等(deng)，時效(xiao)相(xiang)的類型與(yu)(yu)存(cun)在與(yu)(yu)否和合金(jin)(jin)成分、熱處理(li)條件相(xiang)關，在各類沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)已發現的沉淀相(xiang)見表5-1。

  至目前為止(zhi)，在世界(jie)范圍(wei)內已有十多個牌(pai)號，我(wo)國(guo)標(biao)準（GB1220-92）列(lie)入三個牌(pai)號。

1. 馬(ma)氏(shi)體型沉(chen)淀硬(ying)化不銹鋼

  馬(ma)氏(shi)體型沉淀硬化不(bu)銹鋼，在固溶狀態下為馬(ma)氏(shi)體，隨后通過(guo)簡單的時(shi)效處理即可獲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(ao)氏體沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼

  這(zhe)類沉淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)處(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)平衡狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，M，點低(di)于(yu)(yu)室(shi)溫(wen)，因(yin)此從(cong)固溶處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)度(du)(du)(du)冷至(zhi)室(shi)溫(wen)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)組織(zhi)主要是(shi)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)，具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)利(li)于(yu)(yu)成(cheng)型(xing)(xing)加(jia)工，但為了(le)使(shi)其(qi)轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，必(bi)須(xu)(xu)通過(guo)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)通過(guo)碳和(he)合金元(yuan)素從(cong)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)中析出(chu)提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以(yi)(yi)便利(li)于(yu)(yu)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)。調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)度(du)(du)(du)對這(zhe)種轉(zhuan)變(bian)(bian)將產生(sheng)較(jiao)大影響。假如(ru)采(cai)用低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)度(du)(du)(du)（730～760℃），M，可升至(zhi)室(shi)溫(wen)附近(jin)，在(zai)(zai)冷卻過(guo)程中，馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)是(shi)完全(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果采(cai)用高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)度(du)(du)(du)（930～955℃），因(yin)析出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)碳較(jiao)少，M，仍保持在(zai)(zai)攝氏(shi)(shi)(shi)零(ling)度(du)(du)(du)以(yi)(yi)下溫(wen)度(du)(du)(du)，此時鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)能完全(quan)轉(zhuan)變(bian)(bian)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，為了(le)完全(quan)轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，必(bi)須(xu)(xu)施予(yu)冷處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工序。調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)度(du)(du)(du)愈(yu)高(gao)(gao)(gao)，因(yin)固溶體(ti)(ti)(ti)中含碳量高(gao)(gao)(gao)，所轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)較(jiao)低(di)溫(wen)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)所轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)具(ju)有(you)更高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)。此外，亦可借助冷加(jia)工完成(cheng)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)。這(zhe)些馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)隨后在(zai)(zai)455～565℃時效(xiao)(xiao)1～3h使(shi)之(zhi)進一步強(qiang)化(hua)，半奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)典(dian)型(xing)(xing)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)制度(du)(du)(du)見(jian)圖5-14。較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)時效(xiao)(xiao)溫(wen)度(du)(du)(du)，可提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)，但降(jiang)低(di)了(le)可能達到的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)達此目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)所需(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)時效(xiao)(xiao)時間。對于(yu)(yu)大多(duo)數沉淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)480～510℃時效(xiao)(xiao)，使(shi)用標準的(de)(de)(de)(de)(de)時效(xiao)(xiao)時間，使(shi)之(zhi)處(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)完全(quan)時效(xiao)(xiao)或輕微(wei)過(guo)時效(xiao)(xiao)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，可獲得(de)最佳(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)韌性(xing)配合。在(zai)(zai)510℃以(yi)(yi)上溫(wen)度(du)(du)(du)時效(xiao)(xiao)，處(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)時效(xiao)(xiao)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，僅(jin)在(zai)(zai)要求具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)韌性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下使(shi)用。

3. 奧氏體沉淀硬化不銹(xiu)鋼

  奧氏體沉(chen)淀硬化(hua)不(bu)銹鋼的Ms點低(di)到使其不(bu)能(neng)轉(zhuan)變成馬氏體，主要采(cai)用Mo固溶強(qiang)化(hua)和在奧氏體基體上析(xi)出金屬(shu)間化(hua)合物予以(yi)強(qiang)化(hua)。與(yu)前兩類沉(chen)淀硬化(hua)不(bu)銹鋼不(bu)同，它的熱處理工藝較為簡單(dan)(dan)，在適宜的固溶處理后(hou)再施以(yi)簡單(dan)(dan)的時(shi)效，即可達到強(qiang)化(hua)目(mu)的，同時(shi)保留相當高的塑韌性(xing)水平。