沉淀硬(ying)(ying)化不(bu)銹鋼是一類含沉淀硬(ying)(ying)化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的(de)鐵(tie)鉻(ge)鎳合金，可以通過熱(re)處理強化，此類鋼具有高強度、足夠的(de)韌性(xing)和適宜的(de)耐蝕性(xing)。主要應用于宇航(hang)工業和一些高技術產業。
沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可區分為(wei)馬(ma)(ma)氏體(ti)、半奧氏體(ti)和(he)奧氏體(ti)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)三種(zhong)主(zhu)要類型，近年來又出(chu)(chu)現了(le)鐵(tie)素體(ti)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。在馬(ma)(ma)氏體(ti)沉(chen)淀不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)，基(ji)于馬(ma)(ma)氏體(ti)時(shi)效鋼(gang)(gang)的經驗，近年來出(chu)(chu)現了(le)馬(ma)(ma)氏體(ti)時(shi)效不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，與前者(zhe)比較，后者(zhe)碳含量較低，其(qi)強(qiang)化(hua)(hua)手段(duan)主(zhu)要是(shi)靠金屬間化(hua)(hua)合物析出(chu)(chu)，且(qie)熱(re)處理(li)簡(jian)單。
a. 沉淀(dian)硬化不銹鋼的熱(re)處理
沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼的熱處(chu)理(li)是獲得良(liang)好綜合性能的重要工(gong)藝手段，沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼熱處(chu)理(li)工(gong)藝復雜，只(zhi)有按所規定溫度、時間(jian)，冷卻速度控(kong)制參數執(zhi)行才能得到理(li)想的性能。各類沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼的熱處(chu)理(li)規范將(jiang)在后續(xu)章節予以詳(xiang)細介(jie)紹。
b. 沉淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼中沉淀(dian)硬化相(xiang)
在(zai)沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼(gang)中，經時(shi)效處理后其主要沉淀(dian)硬(ying)化相(xiang)(xiang)有面心立方結(jie)構(gou)富銅相(xiang)(xiang)-ε相(xiang)(xiang)，具(ju)有CsCI結(jie)構(gou)的NiAl金屬間化合物、M23C6、X相(xiang)(xiang)、Laves（n）相(xiang)(xiang)、γ＇等，時(shi)效相(xiang)(xiang)的類(lei)型(xing)與存在(zai)與否和合金成分、熱處理條件相(xiang)(xiang)關，在(zai)各類(lei)沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼(gang)中已發(fa)現的沉淀(dian)相(xiang)(xiang)見表5-1。
至目前(qian)為止，在世界范圍內已(yi)有十多(duo)個牌號，我國標(biao)準（GB1220-92）列入三個牌號。
1. 馬氏體型沉(chen)淀(dian)硬化不銹鋼
馬氏體型沉(chen)淀硬化不銹鋼，在固溶狀態下為馬氏體，隨后通過(guo)簡單的時效(xiao)處理即(ji)可獲得(de)高的強度和(he)適(shi)宜(yi)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. 半奧氏體沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼
這(zhe)(zhe)類沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)(cheng)(cheng)分處(chu)(chu)于(yu)平衡狀(zhuang)態，M，點低于(yu)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)，因此從(cong)固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)冷(leng)(leng)至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)織主要(yao)是奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織，具有良好的(de)(de)(de)(de)韌(ren)(ren)性利于(yu)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)加工(gong)(gong)，但(dan)為(wei)了使(shi)(shi)其(qi)轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，必須通過(guo)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)(li)，調(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是通過(guo)碳和(he)合(he)金元素從(cong)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)中析出(chu)提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以便利于(yu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)。調(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)對這(zhe)(zhe)種轉(zhuan)變(bian)(bian)將(jiang)產生較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)影(ying)響。假如采用(yong)(yong)低的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)（730～760℃），M，可(ke)升(sheng)至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)附近(jin)，在(zai)冷(leng)(leng)卻過(guo)程中，馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)是完(wan)(wan)全的(de)(de)(de)(de)。如果采用(yong)(yong)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)（930～955℃），因析出(chu)的(de)(de)(de)(de)碳較(jiao)(jiao)(jiao)少，M，仍保持在(zai)攝氏(shi)(shi)零度(du)(du)(du)以下溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，此時(shi)(shi)(shi)鋼(gang)不(bu)(bu)能(neng)完(wan)(wan)全轉(zhuan)變(bian)(bian)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，為(wei)了完(wan)(wan)全轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，必須施(shi)予冷(leng)(leng)處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)序。調(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)愈高(gao)(gao)，因固(gu)溶體(ti)(ti)中含碳量高(gao)(gao)，所(suo)(suo)(suo)轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)較(jiao)(jiao)(jiao)低溫(wen)(wen)(wen)調(diao)(diao)整處(chu)(chu)理(li)(li)所(suo)(suo)(suo)轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)具有更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)。此外，亦可(ke)借助冷(leng)(leng)加工(gong)(gong)完(wan)(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)。這(zhe)(zhe)些馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織隨后在(zai)455～565℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)1～3h使(shi)(shi)之進(jin)一(yi)步強化，半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)典(dian)型(xing)熱處(chu)(chu)理(li)(li)制(zhi)度(du)(du)(du)見圖5-14。較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，可(ke)提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)韌(ren)(ren)性，但(dan)降(jiang)低了可(ke)能(neng)達(da)到的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)和(he)達(da)此目的(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)(suo)需的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi)間(jian)。對于(yu)大(da)多(duo)數(shu)沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)480～510℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)，使(shi)(shi)用(yong)(yong)標準的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi)間(jian)，使(shi)(shi)之處(chu)(chu)于(yu)完(wan)(wan)全時(shi)(shi)(shi)效(xiao)或輕微(wei)過(guo)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)狀(zhuang)態，可(ke)獲得最佳的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)和(he)韌(ren)(ren)性配合(he)。在(zai)510℃以上(shang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)，處(chu)(chu)于(yu)明顯的(de)(de)(de)(de)過(guo)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)狀(zhuang)態，僅(jin)在(zai)要(yao)求具有較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)韌(ren)(ren)性的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下使(shi)(shi)用(yong)(yong)。
3. 奧氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼
奧(ao)氏(shi)體沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼的(de)Ms點低到(dao)(dao)使其不(bu)能轉變成馬氏(shi)體，主要(yao)采用Mo固(gu)溶(rong)強(qiang)化和在奧(ao)氏(shi)體基體上析(xi)出金屬間化合物予(yu)以強(qiang)化。與前兩類沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)同(tong)，它的(de)熱(re)處理工藝較為簡單，在適宜的(de)固(gu)溶(rong)處理后(hou)再施以簡單的(de)時效(xiao)，即可達到(dao)(dao)強(qiang)化目的(de)，同(tong)時保留(liu)相當(dang)高的(de)塑(su)韌性(xing)水(shui)平(ping)。
