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(shi)馬氏體類沉淀硬化不銹鋼的典型牌號。其化學成分見(jian)表5-1,標(biao)準規定的力學性能見(jian)表5-2。
0Cr17Ni4Cu4Nb 中的主要沉(chen)淀硬化(hua)元素是銅(tong)，銅(tong)的沉(chen)淀硬化(hua)作(zuo)用(yong)明顯，但銅(tong)含(han)量偏(pian)高時對韌性有影響，對焊接性不(bu)利，對于鑄(zhu)件還容易產生鑄(zhu)造偏(pian)析。因此(ci)，實(shi)際生產時，常控(kong)制含(han)銅(tong)量不(bu)大(da)于3.5%.加人鈮也可(ke)以(yi)在(zai)時效(xiao)時起到沉(chen)淀硬化(hua)的作(zuo)用(yong)，并(bing)阻礙時效(xiao)時組織(zhi)的晶粒長大(da)傾向。當然，鈮也起到穩(wen)定碳的作(zuo)用(yong)。
0Cr17Ni4Cu4Nb的熱處理(li)一(yi)般含固溶處理(li)和(he)時效處理(li)。
1. 固(gu)溶(rong)處理
固溶(rong)加熱(re)溫(wen)度(du)應保證(zheng)鋼中的(de)碳和(he)合金元素充分溶(rong)于奧(ao)氏(shi)體(ti)中，但(dan)也不宜過高。太(tai)高的(de)加熱(re)溫(wen)度(du)不僅會(hui)引起晶粒粗(cu)大，還會(hui)使馬氏(shi)體(ti)轉變點(dian)太(tai)低，致使固溶(rong)處理后產生較多的(de)殘留奧(ao)氏(shi)體(ti)。過高的(de)加熱(re)溫(wen)度(du)還可能(neng)使固溶(rong)組織中存在較多含(han)量的(de)鐵素體(ti)，影(ying)響(xiang)強化效果。圖(tu)5-4是0Cr17Ni4Cu4Nb固溶(rong)加熱(re)溫(wen)度(du)對Ms 點(dian)和(he)硬度(du)影(ying)響(xiang)的(de)關系圖(tu)。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶(rong)加(jia)熱(re)溫度(du)可選用1020~1060℃.這個固溶(rong)加(jia)熱(re)溫度(du)可控制M.在80~120℃,M,在30℃左右。
由于0Cr17Ni4Cu4Nb含有(you)(you)的(de)鉻、鎳，使固溶(rong)奧(ao)氏(shi)體(ti)有(you)(you)較(jiao)好的(de)穩定性(xing)，空冷(leng)即(ji)可得到馬氏(shi)體(ti)組(zu)織，而且，含銅的(de)ε相(xiang)析出(chu)速度(du)較(jiao)慢，不(bu)(bu)必(bi)擔心在(zai)固溶(rong)冷(leng)卻(que)階(jie)段(duan)析出(chu)。但(dan)是(shi)，為使固溶(rong)處(chu)理后的(de)組(zu)織更細，能獲得更好的(de)強(qiang)化效(xiao)果，提(ti)高(gao)塑性(xing)和韌性(xing)，實際生(sheng)產(chan)時多(duo)采用(yong)油冷(leng)。控(kong)制出(chu)油溫(wen)度(du)不(bu)(bu)高(gao)于室溫(wen)，并(bing)在(zai)充(chong)分冷(leng)卻(que)后再進行時效(xiao)處(chu)理。采用(yong)水(shui)冷(leng)的(de)固溶(rong)效(xiao)果也很好，但(dan)是(shi)在(zai)某(mou)些情況下(xia)可能產(chan)生(sheng)裂紋(wen)。
固溶處理后的(de)金相組(zu)織(zhi)應是(shi)含有(you)過飽(bao)和銅(tong)的(de)低碳板條狀馬氏體。有(you)時(shi)可能還存在少量殘留奧氏體和鐵素體。見圖5-5。
2. 時效(xiao)處理
0Cr17Ni4Cu4Nb鋼的(de)時效(xiao)處理應(ying)根(gen)據對性能的(de)要求確定加熱(re)溫度(du)。有資料報道，約480℃左右溫度(du)時效(xiao)，可獲得最高(gao)的(de)硬度(du)和強度(du)。然(ran)后，隨著時效(xiao)溫度(du)的(de)升高(gao)，硬度(du)和強度(du)下降，塑性和韌性提(ti)高(gao)。見(jian)圖5-6和表5-2。
為保(bao)證沉淀相的(de)充分析(xi)出(chu)和時效效果，時效的(de)保(bao)溫(wen)時間一般不(bu)少于4小(xiao)時，保(bao)溫(wen)后可采用空氣冷卻。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶和(he)時效(xiao)處(chu)理對應(ying)的機械性能(neng)見(jian)表(biao)(biao)5-2。一些實測性能(neng)數(shu)據(ju)見(jian)表(biao)(biao)5-3。
0Cr17Ni4Cu4Nb時效后，對耐(nai)腐蝕性(xing)能有(you)一定的(de)影響。特別是由于(yu)富銅相(xiang)(xiang)的(de)析出，降低(di)了在氧(yang)化性(xing)酸(suan)中的(de)耐(nai)腐蝕性(xing)。0Cr17Ni4Cu4Nb 固(gu)溶經550℃時效的(de)金相(xiang)(xiang)組織圖見圖5-7。
0Cr17Ni4Cu4Nb是比較成(cheng)熟和穩定的沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼，一般情況下采(cai)用(yong)固溶(rong)后時(shi)效處(chu)理就能滿足使用(yong)要求，但(dan)有的情況下需(xu)要用(yong)調(diao)整處(chu)理來(lai)提高熱處(chu)理質量(liang)。
有(you)的零件要求組織更(geng)(geng)(geng)均勻、性(xing)能更(geng)(geng)(geng)優良(liang)，并嚴格控制(zhi)殘留(liu)(liu)奧氏體量，這(zhe)時，可(ke)以在固(gu)溶處(chu)理后進(jin)行一次調整處(chu)理再(zai)時效。這(zhe)可(ke)保證材料(liao)獲得最大量的馬氏體，消(xiao)除殘留(liu)(liu)奧氏體，經時效處(chu)理后，沉淀析出相(xiang)更(geng)(geng)(geng)均勻，強化效果(guo)更(geng)(geng)(geng)好。
再比(bi)如，材料(liao)由(you)于前期熱加(jia)工不(bu)(bu)正(zheng)確(que)或某(mou)些成分的影(ying)響，降低了馬氏體轉變點溫度，而采用正(zheng)常(chang)的固(gu)溶(rong)、時效(xiao)處理(li)，得不(bu)(bu)到正(zheng)常(chang)的處理(li)效(xiao)果。這時，也可以考(kao)慮在固(gu)溶(rong)處理(li)后(hou)加(jia)一(yi)次調(diao)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%。
可見(jian)，調整處(chu)理作為馬(ma)氏體類沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)補充處(chu)理，其(qi)作用是明顯的(de)。
