沉(chen)淀硬化不銹鋼(gang)是一(yi)類(lei)含沉(chen)淀硬化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵(tie)鉻鎳(nie)合金，可(ke)以通過(guo)熱處(chu)理強化，此類(lei)鋼(gang)具(ju)有高(gao)強度(du)、足夠的韌性(xing)和(he)適(shi)宜的耐蝕性(xing)。主要應(ying)用于(yu)宇航工業(ye)和(he)一(yi)些(xie)高(gao)技術產(chan)業(ye)。

  沉淀硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)可區分為馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)、半奧氏(shi)體(ti)(ti)和(he)奧氏(shi)體(ti)(ti)沉淀硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)三(san)種(zhong)主(zhu)要類型，近年(nian)來又出現了(le)鐵素體(ti)(ti)沉淀硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)。在馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)沉淀不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)中，基(ji)于馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時(shi)效鋼(gang)的經驗，近年(nian)來出現了(le)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時(shi)效不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)，與(yu)前者(zhe)比(bi)較，后者(zhe)碳含量較低，其(qi)強化(hua)手段主(zhu)要是靠金屬(shu)間化(hua)合物析(xi)出，且熱處理簡單。

a. 沉(chen)淀硬化不銹鋼的熱處理

  沉淀硬(ying)化不銹鋼的(de)熱處理是獲得良(liang)好綜合(he)性能的(de)重要(yao)工藝手段，沉淀硬(ying)化不銹鋼熱處理工藝復(fu)雜，只有按所規定溫度、時間，冷卻速度控制參數執行(xing)才(cai)能得到理想的(de)性能。各類沉淀硬(ying)化不銹鋼的(de)熱處理規范將(jiang)在后續章節(jie)予(yu)以(yi)詳細介紹。

b. 沉(chen)淀硬化不銹鋼中沉(chen)淀硬化相

  在(zai)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹鋼(gang)中，經時效處理后(hou)其主要沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)相(xiang)(xiang)有面心立方結構富銅(tong)相(xiang)(xiang)-ε相(xiang)(xiang)，具有CsCI結構的(de)NiAl金屬(shu)間化(hua)(hua)合物、M23C6、X相(xiang)(xiang)、Laves（n）相(xiang)(xiang)、γ＇等，時效相(xiang)(xiang)的(de)類型(xing)與存在(zai)與否和合金成分、熱處理條(tiao)件相(xiang)(xiang)關，在(zai)各類沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹鋼(gang)中已(yi)發現(xian)的(de)沉(chen)淀(dian)相(xiang)(xiang)見(jian)表5-1。

  至目前為止(zhi)，在世界范圍內已(yi)有十多(duo)個牌(pai)號，我國(guo)標準（GB1220-92）列入(ru)三個牌(pai)號。

1. 馬氏體型沉淀硬化不銹鋼(gang)

  馬氏體(ti)型沉(chen)淀(dian)硬(ying)化不銹(xiu)鋼，在固溶狀(zhuang)態下為(wei)馬氏體(ti)，隨后通過(guo)簡單的時效處理即可獲得高(gao)的強度(du)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. 半奧氏體沉淀硬化不銹鋼

  這類沉淀(dian)(dian)硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)分處(chu)于(yu)(yu)平衡狀態，M，點低于(yu)(yu)室溫(wen)，因(yin)(yin)此(ci)從固溶處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)(du)冷至室溫(wen)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)主要是奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)利于(yu)(yu)成(cheng)型加工，但為(wei)了使(shi)(shi)其轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，必須(xu)通過調整(zheng)處(chu)理(li)，調整(zheng)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是通過碳和(he)合金元素從奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)中析(xi)出提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以(yi)便利于(yu)(yu)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)。調整(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)(du)對(dui)這種轉(zhuan)(zhuan)變(bian)將產生較大影(ying)響。假(jia)如(ru)采用低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調整(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)(du)（730～760℃），M，可(ke)升至室溫(wen)附近，在(zai)(zai)冷卻過程中，馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)是完(wan)(wan)全的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果采用高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調整(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)(du)（930～955℃），因(yin)(yin)析(xi)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳較少，M，仍保持在(zai)(zai)攝(she)氏(shi)(shi)零(ling)度(du)(du)(du)以(yi)下溫(wen)度(du)(du)(du)，此(ci)時鋼(gang)(gang)不(bu)能完(wan)(wan)全轉(zhuan)(zhuan)變(bian)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，為(wei)了完(wan)(wan)全轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，必須(xu)施予冷處(chu)理(li)工序。調整(zheng)處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)(du)愈(yu)高(gao)，因(yin)(yin)固溶體(ti)(ti)中含碳量高(gao)，所轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)較低溫(wen)調整(zheng)處(chu)理(li)所轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)具(ju)有(you)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)。此(ci)外，亦可(ke)借助冷加工完(wan)(wan)成(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)。這些馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)隨后在(zai)(zai)455～565℃時效1～3h使(shi)(shi)之進一步強(qiang)化，半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)(dian)硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)典型熱(re)處(chu)理(li)制度(du)(du)(du)見圖5-14。較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時效溫(wen)度(du)(du)(du)，可(ke)提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)，但降低了可(ke)能達(da)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)達(da)此(ci)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時效時間(jian)。對(dui)于(yu)(yu)大多(duo)數沉淀(dian)(dian)硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)480～510℃時效，使(shi)(shi)用標準的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時效時間(jian)，使(shi)(shi)之處(chu)于(yu)(yu)完(wan)(wan)全時效或輕微過時效狀態，可(ke)獲得最佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)韌性(xing)配合。在(zai)(zai)510℃以(yi)上溫(wen)度(du)(du)(du)時效，處(chu)于(yu)(yu)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過時效狀態，僅(jin)在(zai)(zai)要求具(ju)有(you)較高(gao)韌性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下使(shi)(shi)用。

3. 奧氏體沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼

  奧氏體(ti)(ti)沉淀硬化不銹鋼的(de)Ms點低到(dao)使其不能轉變成(cheng)馬氏體(ti)(ti)，主要(yao)采用Mo固溶(rong)強化和在(zai)奧氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上析(xi)出金(jin)屬間化合物予以強化。與前兩類(lei)沉淀硬化不銹鋼不同(tong)，它的(de)熱處理工藝較為簡單(dan)，在(zai)適宜的(de)固溶(rong)處理后再(zai)施以簡單(dan)的(de)時(shi)效(xiao)，即可達到(dao)強化目的(de)，同(tong)時(shi)保留相當高(gao)的(de)塑(su)韌性水(shui)平。