馬氏體沉淀硬化不銹鋼固溶處理后的基體組織基本上是馬氏體，已具有較好的強度，再經適當的時效處理即可滿足性能要求。一般情況下，采用固溶處理（A),再進行一次時效處理（H)。
0Cr17Ni4Cu4Nb(PH17-4)是馬(ma)氏(shi)體(ti)類沉淀硬化(hua)不銹鋼的(de)典型(xing)牌號。其化(hua)學成分見表(biao)5-1,標準規定(ding)的(de)力學性能見表(biao)5-2。
0Cr17Ni4Cu4Nb 中的(de)主(zhu)要沉淀硬(ying)化元素(su)是銅，銅的(de)沉淀硬(ying)化作(zuo)用明顯，但銅含量偏高時對(dui)韌性(xing)有影(ying)響(xiang)，對(dui)焊接性(xing)不利(li)，對(dui)于鑄件還容易產生(sheng)鑄造偏析(xi)。因此，實際生(sheng)產時，常控制含銅量不大于3.5%.加(jia)人鈮(ni)也可以在時效時起到沉淀硬(ying)化的(de)作(zuo)用，并阻礙時效時組織的(de)晶(jing)粒長大傾向。當然，鈮(ni)也起到穩定碳的(de)作(zuo)用。
0Cr17Ni4Cu4Nb的(de)熱處(chu)理(li)一般含固溶處(chu)理(li)和時效處(chu)理(li)。
1. 固(gu)溶處理
固(gu)(gu)溶(rong)加熱(re)溫(wen)(wen)度應(ying)保證鋼中的(de)(de)碳和合金元素(su)(su)充(chong)分溶(rong)于奧氏體(ti)中，但(dan)也不宜(yi)過高(gao)。太高(gao)的(de)(de)加熱(re)溫(wen)(wen)度不僅會(hui)引起晶粒粗(cu)大，還會(hui)使馬氏體(ti)轉變點(dian)太低，致使固(gu)(gu)溶(rong)處理后(hou)產生較多的(de)(de)殘留奧氏體(ti)。過高(gao)的(de)(de)加熱(re)溫(wen)(wen)度還可能使固(gu)(gu)溶(rong)組織中存(cun)在較多含量的(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)，影響(xiang)強(qiang)化效果。圖(tu)5-4是0Cr17Ni4Cu4Nb固(gu)(gu)溶(rong)加熱(re)溫(wen)(wen)度對(dui)Ms 點(dian)和硬度影響(xiang)的(de)(de)關系圖(tu)。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶(rong)加熱溫(wen)度可(ke)(ke)選用1020~1060℃.這個固溶(rong)加熱溫(wen)度可(ke)(ke)控制M.在(zai)80~120℃,M,在(zai)30℃左右(you)。
由于0Cr17Ni4Cu4Nb含(han)有(you)的(de)鉻、鎳，使(shi)固(gu)溶奧(ao)氏體有(you)較(jiao)好的(de)穩(wen)定性(xing)，空(kong)冷即可得到馬氏體組織，而(er)且，含(han)銅的(de)ε相析(xi)出(chu)速度較(jiao)慢，不必(bi)擔心在固(gu)溶冷卻(que)階段析(xi)出(chu)。但是，為使(shi)固(gu)溶處理(li)后(hou)的(de)組織更細，能(neng)獲得更好的(de)強化(hua)效(xiao)果(guo)，提(ti)高(gao)塑性(xing)和韌性(xing)，實際(ji)生(sheng)產(chan)時多采(cai)用油冷。控制出(chu)油溫度不高(gao)于室溫，并在充分冷卻(que)后(hou)再進行時效(xiao)處理(li)。采(cai)用水(shui)冷的(de)固(gu)溶效(xiao)果(guo)也很(hen)好，但是在某些(xie)情況(kuang)下可能(neng)產(chan)生(sheng)裂紋(wen)。
固溶處理(li)后的金相(xiang)組織應是含有過飽和銅(tong)的低碳板條狀馬氏(shi)體。有時可(ke)能還存在少量殘留(liu)奧(ao)氏(shi)體和鐵素體。見圖5-5。
2. 時效處理
0Cr17Ni4Cu4Nb鋼的時效處理(li)應(ying)根據(ju)對(dui)性能的要(yao)求確定加(jia)熱溫(wen)(wen)度(du)(du)。有(you)資料(liao)報道(dao)，約480℃左右溫(wen)(wen)度(du)(du)時效，可獲得最高(gao)的硬度(du)(du)和強(qiang)度(du)(du)。然后(hou)，隨著時效溫(wen)(wen)度(du)(du)的升高(gao)，硬度(du)(du)和強(qiang)度(du)(du)下降(jiang)，塑性和韌性提(ti)高(gao)。見(jian)圖5-6和表5-2。
為保證沉淀相的充分(fen)析(xi)出(chu)和時(shi)效效果，時(shi)效的保溫(wen)時(shi)間一般不少于4小時(shi)，保溫(wen)后可采用(yong)空氣(qi)冷卻。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶和時效處(chu)理對應的機械(xie)性(xing)能見表5-2。一些(xie)實測性(xing)能數據見表5-3。
0Cr17Ni4Cu4Nb時(shi)效后，對耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng)有(you)一(yi)定的(de)影響。特別是由于富銅相的(de)析出，降低了(le)在氧化性(xing)酸(suan)中(zhong)的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)。0Cr17Ni4Cu4Nb 固溶經550℃時(shi)效的(de)金(jin)相組織圖(tu)見圖(tu)5-7。
0Cr17Ni4Cu4Nb是比(bi)較成熟和穩(wen)定的(de)沉淀硬化不銹鋼，一般情況(kuang)(kuang)下采(cai)用固溶(rong)后時效(xiao)處(chu)理就能滿足(zu)使用要求，但有的(de)情況(kuang)(kuang)下需要用調整處(chu)理來提高熱處(chu)理質量。
有的零件要求組織(zhi)更(geng)均(jun)勻、性能更(geng)優良(liang)，并(bing)嚴格控(kong)制殘留奧氏體(ti)量(liang)，這時，可以在(zai)固溶處理后(hou)進行一次調整(zheng)處理再時效。這可保證材(cai)料(liao)獲得最大(da)量(liang)的馬氏體(ti)，消除(chu)殘留奧氏體(ti)，經時效處理后(hou)，沉淀析(xi)出(chu)相更(geng)均(jun)勻，強化效果(guo)更(geng)好。
再比如，材料由于前期(qi)熱加工(gong)不(bu)正(zheng)(zheng)確或某些成分的(de)(de)影響，降低(di)了馬氏(shi)體轉(zhuan)變點溫度，而(er)采用(yong)正(zheng)(zheng)常的(de)(de)固溶、時效處理(li)，得不(bu)到(dao)正(zheng)(zheng)常的(de)(de)處理(li)效果。這(zhe)時，也可(ke)以考(kao)慮在固溶處理(li)后加一次調整處理(li)。
曾經處理過一批外廠供料的0Cr17Ni4Cu4Nb泵軸。按正常工藝規范，加熱1040℃保溫2h后油冷，再經520℃保溫4h的時效處理，在檢測軸料硬度時，只有230HBS,遠遠低于預想的和過去經常達到的360HBS的目標。對于這個意外的結果，最初考慮可能是工人生產操作時未遵守工藝所致。便又取同批軸料按工藝進行固溶處理，然后檢測硬度，結果是170HBS,看來，固溶處理就未達到應該達到的340HB左右的硬度目標。在復檢軸料化學成分的等待期間，約24h后，又檢測軸料硬度，發現從原170HBS升高到了280HBS.對這種放置后硬度升高的現象進行分析推斷，可能是由于這批軸料非控制成分或前期的熱加工不當導致這批軸料的M、M1點下降，且低于0Cr17Ni4Cu4Nb 正常狀態的相變點，從而使得按正常處理工藝都得不到正常效果，在后來的放置期間，經歷了晚上－15℃的溫度區間（當時是十二月份，沈陽地區晚間氣溫較低），而這個溫度可能低于該批軸料材料的實際M.點溫度，促使奧氏體向馬氏體轉變，使軸料硬度提高了。基于這種分析，我們對這批軸料在固溶處理后增加了一次750℃保溫2h后空冷的調整處理，軸料硬度達到330HBS,再經一次520℃保溫4h的時效處理，軸料硬度達360HBS.經力學性能檢測，Rm,1230N/m㎡;Rp0.2,1130N/m㎡;A,12.5%;Z,44.5%。
可(ke)見，調整處(chu)理(li)作為馬氏體類沉淀硬化不銹鋼的補充處(chu)理(li)，其作用是明顯的。
