沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)是一類(lei)含沉淀(dian)硬化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵鉻鎳合金，可以通過熱處理強化，此類(lei)鋼(gang)具(ju)有(you)高強度、足夠的韌性和(he)(he)適宜的耐蝕性。主要應用于宇(yu)航工(gong)業和(he)(he)一些高技(ji)術產業。
沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)可區分為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)、半(ban)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)和奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)三(san)種主要類(lei)型，近(jin)年來(lai)又出(chu)(chu)現(xian)了鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)。在(zai)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀不(bu)(bu)銹鋼(gang)中，基于馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)時效鋼(gang)的經(jing)驗，近(jin)年來(lai)出(chu)(chu)現(xian)了馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)時效不(bu)(bu)銹鋼(gang)，與前者(zhe)比較，后(hou)者(zhe)碳含量較低(di)，其強化(hua)手(shou)段主要是靠金屬間化(hua)合物(wu)析出(chu)(chu)，且(qie)熱(re)處(chu)理(li)簡(jian)單。
a. 沉淀硬化不銹鋼的熱處理(li)
沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼的(de)熱處(chu)理(li)是獲(huo)得良好綜合性能的(de)重要工藝手段(duan)，沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼熱處(chu)理(li)工藝復(fu)雜，只有按所規定溫度(du)、時間(jian)，冷(leng)卻速度(du)控制(zhi)參數執(zhi)行才能得到理(li)想的(de)性能。各類(lei)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼的(de)熱處(chu)理(li)規范將在(zai)后續章節(jie)予以(yi)詳(xiang)細介紹。
b. 沉(chen)淀硬(ying)化不銹鋼中沉(chen)淀硬(ying)化相
在沉淀(dian)(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)中，經時效(xiao)處理后其主要(yao)沉淀(dian)(dian)硬化(hua)相(xiang)(xiang)有面心立方(fang)結(jie)構富銅(tong)相(xiang)(xiang)-ε相(xiang)(xiang)，具(ju)有CsCI結(jie)構的(de)NiAl金(jin)屬間(jian)化(hua)合物、M23C6、X相(xiang)(xiang)、Laves（n）相(xiang)(xiang)、γ＇等，時效(xiao)相(xiang)(xiang)的(de)類型與存(cun)在與否和合金(jin)成分、熱處理條件(jian)相(xiang)(xiang)關(guan)，在各類沉淀(dian)(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)中已發(fa)現的(de)沉淀(dian)(dian)相(xiang)(xiang)見表(biao)5-1。
至目(mu)前(qian)為止，在世界范圍內已(yi)有十多個(ge)牌號，我國標準（GB1220-92）列入三個(ge)牌號。
1. 馬氏體型沉淀硬化不銹鋼
馬氏(shi)體(ti)型(xing)沉淀硬化不(bu)銹鋼，在固溶狀態下為馬氏(shi)體(ti)，隨后(hou)通(tong)過簡單的時效處理即可(ke)獲得高的強度和適(shi)宜(yi)韌性的配合(he)。
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. 半奧氏體沉(chen)淀硬化不銹鋼
這類沉淀(dian)硬化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分處(chu)于(yu)平衡狀態，M，點低于(yu)室(shi)(shi)溫(wen)(wen)(wen)，因此從固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)冷至(zhi)室(shi)(shi)溫(wen)(wen)(wen)，鋼(gang)的(de)(de)組(zu)織主要(yao)是(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)織，具有(you)(you)良好的(de)(de)韌(ren)性利于(yu)成(cheng)型(xing)加工，但為了(le)使(shi)(shi)(shi)其(qi)轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)，必須(xu)通過(guo)(guo)(guo)調(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)處(chu)理(li)，調(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)處(chu)理(li)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)通過(guo)(guo)(guo)碳(tan)和(he)(he)合(he)金(jin)元素從奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)中(zhong)析出(chu)提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)M，和(he)(he)M，以便(bian)利于(yu)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)。調(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)對這種轉(zhuan)變(bian)(bian)將產(chan)生較大(da)影(ying)響。假如采用(yong)(yong)低的(de)(de)調(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)（730～760℃），M，可升至(zhi)室(shi)(shi)溫(wen)(wen)(wen)附(fu)近，在(zai)冷卻過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)，馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)是(shi)完全的(de)(de)。如果采用(yong)(yong)高(gao)的(de)(de)調(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)（930～955℃），因析出(chu)的(de)(de)碳(tan)較少，M，仍保持在(zai)攝氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)零度(du)(du)(du)以下溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，此時鋼(gang)不(bu)能(neng)完全轉(zhuan)變(bian)(bian)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)，為了(le)完全轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)，必須(xu)施予冷處(chu)理(li)工序。調(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)愈高(gao)，因固(gu)溶(rong)體(ti)中(zhong)含碳(tan)量高(gao)，所轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)的(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)較低溫(wen)(wen)(wen)調(diao)(diao)(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)處(chu)理(li)所轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)的(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)具有(you)(you)更(geng)高(gao)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)。此外，亦可借助冷加工完成(cheng)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)。這些馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)織隨后(hou)在(zai)455～565℃時效(xiao)(xiao)1～3h使(shi)(shi)(shi)之(zhi)進一步強(qiang)化(hua)，半奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)沉淀(dian)硬化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)典型(xing)熱處(chu)理(li)制度(du)(du)(du)見圖5-14。較高(gao)的(de)(de)時效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，可提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)韌(ren)性，但降低了(le)可能(neng)達到的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)(he)達此目的(de)(de)所需的(de)(de)時效(xiao)(xiao)時間(jian)。對于(yu)大(da)多數沉淀(dian)硬化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)480～510℃時效(xiao)(xiao)，使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)標準的(de)(de)時效(xiao)(xiao)時間(jian)，使(shi)(shi)(shi)之(zhi)處(chu)于(yu)完全時效(xiao)(xiao)或輕(qing)微過(guo)(guo)(guo)時效(xiao)(xiao)狀態，可獲得最佳的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)(he)韌(ren)性配合(he)。在(zai)510℃以上溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)時效(xiao)(xiao)，處(chu)于(yu)明(ming)顯的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)時效(xiao)(xiao)狀態，僅在(zai)要(yao)求具有(you)(you)較高(gao)韌(ren)性的(de)(de)情況下使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)。
3. 奧氏體沉淀硬化不銹鋼(gang)
奧氏體(ti)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼的(de)Ms點低到使(shi)其不(bu)能轉變成馬氏體(ti)，主要采用Mo固溶強化(hua)和在奧氏體(ti)基體(ti)上析出金屬間化(hua)合(he)物予以(yi)強化(hua)。與前兩類(lei)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼不(bu)同(tong)，它的(de)熱(re)處(chu)理工藝較為簡單，在適(shi)宜的(de)固溶處(chu)理后再施以(yi)簡單的(de)時效，即可(ke)達(da)到強化(hua)目的(de)，同(tong)時保留相當(dang)高的(de)塑韌性水平(ping)。
