沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)不銹(xiu)鋼是(shi)一類含沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)元素（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵鉻鎳合金，可以(yi)通過熱(re)處理強化(hua)(hua)，此類鋼具有高(gao)強度、足夠的韌(ren)性和適宜的耐蝕性。主(zhu)要(yao)應用(yong)于宇航(hang)工業和一些高(gao)技術(shu)產業。

  沉(chen)(chen)淀(dian)硬化不銹鋼(gang)(gang)可區(qu)分為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)、半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)和奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)硬化不銹鋼(gang)(gang)三(san)種(zhong)主(zhu)要類型，近年(nian)來又出現了(le)鐵(tie)素體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)硬化不銹鋼(gang)(gang)。在馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)不銹鋼(gang)(gang)中，基于馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)時效鋼(gang)(gang)的經驗(yan)，近年(nian)來出現了(le)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)時效不銹鋼(gang)(gang)，與前(qian)者比較(jiao)，后者碳(tan)含(han)量較(jiao)低，其強化手段主(zhu)要是靠金屬(shu)間(jian)化合物(wu)析出，且熱處理簡(jian)單。

a. 沉淀硬化(hua)不銹鋼的(de)熱處理

  沉淀(dian)(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)熱處理(li)是獲得(de)良好(hao)綜合性能(neng)的(de)(de)重要工藝(yi)手(shou)段，沉淀(dian)(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)熱處理(li)工藝(yi)復雜，只有(you)按(an)所(suo)規定溫(wen)度、時間，冷卻(que)速度控制參數執行才能(neng)得(de)到理(li)想的(de)(de)性能(neng)。各類沉淀(dian)(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)熱處理(li)規范(fan)將(jiang)在(zai)后(hou)續章節予以詳細(xi)介(jie)紹。

b. 沉淀硬化不銹鋼中沉淀硬化相

  在沉(chen)(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)不銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)，經時效處理(li)(li)后其主要沉(chen)(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)相(xiang)有面心(xin)立方結(jie)構富(fu)銅(tong)相(xiang)-ε相(xiang)，具有CsCI結(jie)構的(de)(de)NiAl金(jin)屬間(jian)化(hua)合物、M23C6、X相(xiang)、Laves（n）相(xiang)、γ＇等，時效相(xiang)的(de)(de)類型與存在與否和合金(jin)成分(fen)、熱(re)處理(li)(li)條件相(xiang)關，在各類沉(chen)(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)不銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)已發現(xian)的(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)淀相(xiang)見表(biao)5-1。

  至目前為止，在(zai)世界范圍(wei)內(nei)已有十多(duo)個(ge)牌號(hao)，我國(guo)標準(zhun)（GB1220-92）列入(ru)三個(ge)牌號(hao)。

1. 馬(ma)氏體(ti)型沉淀硬化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼

  馬氏體(ti)(ti)型(xing)沉淀硬化不銹鋼，在固溶(rong)狀態下為馬氏體(ti)(ti)，隨后通過簡單的時效處(chu)理即可(ke)獲(huo)得高的強度和適宜(yi)韌(ren)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(ban)奧氏(shi)體沉淀硬(ying)化不銹鋼

  這類(lei)沉淀(dian)硬(ying)化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)(cheng)(cheng)分處(chu)于(yu)(yu)平衡狀(zhuang)態，M，點低(di)于(yu)(yu)室溫(wen)(wen)(wen)(wen)，因此(ci)從固溶(rong)處(chu)理溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)冷(leng)至室溫(wen)(wen)(wen)(wen)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組織主要(yao)是(shi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織，具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)利(li)于(yu)(yu)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)，但(dan)為了使其轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，必須通過調(diao)整處(chu)理，調(diao)整處(chu)理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)通過碳和合(he)(he)金元素從奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)中析出提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)M，和M，以便利(li)于(yu)(yu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變。調(diao)整處(chu)理溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)對(dui)這種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)變將產生較大影響(xiang)。假如(ru)采(cai)用低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)整處(chu)理溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)（730～760℃），M，可(ke)升(sheng)至室溫(wen)(wen)(wen)(wen)附近，在冷(leng)卻過程(cheng)中，馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變是(shi)完(wan)全的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果采(cai)用高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)整處(chu)理溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)（930～955℃），因析出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳較少，M，仍(reng)保持在攝(she)氏(shi)(shi)零度(du)以下溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，此(ci)時鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)能完(wan)全轉(zhuan)(zhuan)變馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，為了完(wan)全轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，必須施予冷(leng)處(chu)理工(gong)序。調(diao)整處(chu)理溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)愈高(gao)(gao)(gao)，因固溶(rong)體(ti)(ti)中含(han)碳量高(gao)(gao)(gao)，所轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)較低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)調(diao)整處(chu)理所轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)具有(you)更高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)。此(ci)外，亦可(ke)借助冷(leng)加(jia)工(gong)完(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變。這些馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織隨后在455～565℃時效(xiao)1～3h使之進一步強(qiang)化，半奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉淀(dian)硬(ying)化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)典型(xing)熱處(chu)理制度(du)見圖5-14。較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時效(xiao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，可(ke)提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)，但(dan)降低(di)了可(ke)能達到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和達此(ci)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所需(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時效(xiao)時間。對(dui)于(yu)(yu)大多數(shu)沉淀(dian)硬(ying)化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在480～510℃時效(xiao)，使用標準的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時效(xiao)時間，使之處(chu)于(yu)(yu)完(wan)全時效(xiao)或輕(qing)微過時效(xiao)狀(zhuang)態，可(ke)獲得最佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和韌(ren)性(xing)配合(he)(he)。在510℃以上溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)時效(xiao)，處(chu)于(yu)(yu)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過時效(xiao)狀(zhuang)態，僅在要(yao)求具有(you)較高(gao)(gao)(gao)韌(ren)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下使用。

3. 奧氏體沉淀(dian)硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼

  奧氏(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀硬化不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)Ms點低到使(shi)其不(bu)(bu)能(neng)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)馬氏(shi)體(ti)(ti)，主要采用(yong)Mo固溶(rong)(rong)強(qiang)化和(he)在奧氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上析出(chu)金屬間化合物予以(yi)強(qiang)化。與(yu)前(qian)兩類沉(chen)淀硬化不(bu)(bu)銹鋼不(bu)(bu)同(tong)(tong)，它的(de)(de)熱處(chu)理工藝較(jiao)為(wei)簡單(dan)，在適宜的(de)(de)固溶(rong)(rong)處(chu)理后再施以(yi)簡單(dan)的(de)(de)時效，即可達(da)到強(qiang)化目(mu)的(de)(de)，同(tong)(tong)時保留相當高的(de)(de)塑韌性(xing)水平。