沉淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼是一類含沉淀硬化(hua)元素(su)（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵(tie)鉻鎳合金，可(ke)以通(tong)過熱處(chu)理強化(hua)，此類鋼具有高強度、足夠的韌性和適宜的耐蝕性。主要應(ying)用于宇航工業和一些(xie)高技術產業。

  沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)銹鋼可區分為馬氏體(ti)(ti)、半奧氏體(ti)(ti)和奧氏體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)銹鋼三種主要(yao)類型，近(jin)年來(lai)又出(chu)現(xian)了鐵(tie)素體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)銹鋼。在(zai)馬氏體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)不(bu)銹鋼中，基(ji)于馬氏體(ti)(ti)時效(xiao)鋼的(de)經驗(yan)，近(jin)年來(lai)出(chu)現(xian)了馬氏體(ti)(ti)時效(xiao)不(bu)銹鋼，與前(qian)者比較，后者碳(tan)含量較低，其(qi)強化(hua)手段主要(yao)是靠(kao)金(jin)屬間化(hua)合物析出(chu)，且熱(re)處理簡單。

a. 沉淀硬化不(bu)銹鋼的(de)熱(re)處理

  沉(chen)淀硬(ying)化不(bu)銹鋼的(de)(de)熱處理(li)是獲得(de)良好綜合性(xing)能(neng)的(de)(de)重要(yao)工藝(yi)手(shou)段，沉(chen)淀硬(ying)化不(bu)銹鋼熱處理(li)工藝(yi)復雜，只(zhi)有按所規定溫(wen)度(du)、時間，冷卻速度(du)控制參數執(zhi)行才能(neng)得(de)到理(li)想(xiang)的(de)(de)性(xing)能(neng)。各類沉(chen)淀硬(ying)化不(bu)銹鋼的(de)(de)熱處理(li)規范將(jiang)在后續章節(jie)予(yu)以(yi)詳細(xi)介(jie)紹。

b. 沉淀硬(ying)化不銹鋼中沉淀硬(ying)化相

  在(zai)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬化不(bu)銹鋼中，經時效(xiao)處理后(hou)其主要(yao)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬化相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有面心立方結(jie)構富銅相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)-ε相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，具(ju)有CsCI結(jie)構的NiAl金(jin)屬間化合物、M23C6、X相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、Laves（n）相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、γ＇等，時效(xiao)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的類(lei)型(xing)與存在(zai)與否(fou)和(he)合金(jin)成分、熱處理條件相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)關(guan)，在(zai)各類(lei)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬化不(bu)銹鋼中已發現的沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)見表5-1。

  至目前為止，在世界范圍(wei)內(nei)已(yi)有十多個(ge)牌(pai)號(hao)，我國標準(zhun)（GB1220-92）列(lie)入三個(ge)牌(pai)號(hao)。

1. 馬氏體(ti)型(xing)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼

  馬氏體(ti)型沉淀硬化不銹鋼，在固溶狀態下為馬氏體(ti)，隨后通過簡單的(de)(de)時效處(chu)理即可獲得高的(de)(de)強度和(he)適(shi)宜韌性的(de)(de)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(ti)沉淀硬化不銹鋼

  這類沉淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分處(chu)于(yu)(yu)平衡狀態，M，點(dian)低(di)于(yu)(yu)室溫，因(yin)此(ci)(ci)(ci)從固溶處(chu)理(li)(li)溫度(du)(du)(du)(du)冷至(zhi)室溫，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)組織主要是奧氏(shi)體(ti)(ti)組織，具(ju)(ju)有良好的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)利于(yu)(yu)成(cheng)型(xing)加(jia)工，但(dan)(dan)為了(le)(le)使(shi)其轉(zhuan)變成(cheng)馬氏(shi)體(ti)(ti)，必須通(tong)過(guo)調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)，調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是通(tong)過(guo)碳(tan)(tan)(tan)和(he)合金元素從奧氏(shi)體(ti)(ti)中析出(chu)(chu)提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)M，和(he)M，以(yi)便利于(yu)(yu)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變。調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)溫度(du)(du)(du)(du)對這種轉(zhuan)變將產生(sheng)較(jiao)大影響。假(jia)如采用低(di)的(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)溫度(du)(du)(du)(du)（730～760℃），M，可升至(zhi)室溫附(fu)近，在冷卻過(guo)程(cheng)中，馬氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變是完全的(de)(de)(de)。如果采用高(gao)(gao)的(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)溫度(du)(du)(du)(du)（930～955℃），因(yin)析出(chu)(chu)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)較(jiao)少，M，仍(reng)保(bao)持在攝氏(shi)零度(du)(du)(du)(du)以(yi)下溫度(du)(du)(du)(du)，此(ci)(ci)(ci)時(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)不(bu)能完全轉(zhuan)變馬氏(shi)體(ti)(ti)，為了(le)(le)完全轉(zhuan)變成(cheng)馬氏(shi)體(ti)(ti)，必須施(shi)予(yu)冷處(chu)理(li)(li)工序。調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)溫度(du)(du)(du)(du)愈高(gao)(gao)，因(yin)固溶體(ti)(ti)中含(han)碳(tan)(tan)(tan)量高(gao)(gao)，所轉(zhuan)變成(cheng)的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)較(jiao)低(di)溫調(diao)整(zheng)處(chu)理(li)(li)所轉(zhuan)變成(cheng)的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)具(ju)(ju)有更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)。此(ci)(ci)(ci)外，亦可借助(zhu)冷加(jia)工完成(cheng)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變。這些馬氏(shi)體(ti)(ti)組織隨后在455～565℃時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)1～3h使(shi)之進一步強(qiang)化(hua)(hua)，半奧氏(shi)體(ti)(ti)沉淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)典(dian)型(xing)熱(re)處(chu)理(li)(li)制度(du)(du)(du)(du)見圖5-14。較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)溫度(du)(du)(du)(du)，可提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)，但(dan)(dan)降低(di)了(le)(le)可能達到的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)和(he)達此(ci)(ci)(ci)目(mu)的(de)(de)(de)所需(xu)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)間。對于(yu)(yu)大多數沉淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在480～510℃時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)，使(shi)用標準的(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)間，使(shi)之處(chu)于(yu)(yu)完全時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)或輕(qing)微過(guo)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)狀態，可獲得最佳(jia)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)和(he)韌(ren)性(xing)(xing)配合。在510℃以(yi)上(shang)溫度(du)(du)(du)(du)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)，處(chu)于(yu)(yu)明顯的(de)(de)(de)過(guo)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)狀態，僅在要求具(ju)(ju)有較(jiao)高(gao)(gao)韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)情況下使(shi)用。

3. 奧氏體沉淀硬化不銹鋼

  奧氏體(ti)(ti)沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)Ms點(dian)低到使(shi)其不(bu)能轉變成馬(ma)氏體(ti)(ti)，主要采用(yong)Mo固溶強化(hua)(hua)和在奧氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上(shang)析(xi)出金屬間化(hua)(hua)合物予以(yi)強化(hua)(hua)。與前兩類沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)同(tong)，它(ta)的(de)(de)熱處理(li)工藝較為簡單(dan)，在適宜的(de)(de)固溶處理(li)后(hou)再(zai)施以(yi)簡單(dan)的(de)(de)時效，即可達到強化(hua)(hua)目的(de)(de)，同(tong)時保留相當高(gao)的(de)(de)塑韌性(xing)水平。