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)氏體類沉淀硬化(hua)不銹鋼的典型牌號。其化(hua)學(xue)成分見(jian)表5-1,標準(zhun)規定的力學(xue)性能見(jian)表5-2。
0Cr17Ni4Cu4Nb 中的主要沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化元素(su)是銅(tong)，銅(tong)的沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化作(zuo)用(yong)(yong)明顯，但銅(tong)含(han)量(liang)偏高時對(dui)韌性(xing)有影響，對(dui)焊接性(xing)不(bu)利(li)，對(dui)于(yu)鑄件還容易產生(sheng)鑄造偏析(xi)。因此，實際生(sheng)產時，常(chang)控制含(han)銅(tong)量(liang)不(bu)大(da)于(yu)3.5%.加人鈮也可以在時效時起(qi)到(dao)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化的作(zuo)用(yong)(yong)，并阻礙時效時組織的晶粒長大(da)傾向。當(dang)然，鈮也起(qi)到(dao)穩定碳的作(zuo)用(yong)(yong)。
0Cr17Ni4Cu4Nb的(de)熱處理一般含固溶處理和時效(xiao)處理。
1. 固溶處理(li)
固(gu)溶加熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)應(ying)保(bao)證鋼中(zhong)的(de)碳和合金元(yuan)素充分(fen)溶于奧(ao)氏體中(zhong)，但(dan)也不宜過高(gao)。太高(gao)的(de)加熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)不僅會引起晶粒粗大(da)，還(huan)會使(shi)馬氏體轉變(bian)點(dian)太低，致使(shi)固(gu)溶處理后產生較多(duo)的(de)殘留奧(ao)氏體。過高(gao)的(de)加熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)還(huan)可能使(shi)固(gu)溶組織中(zhong)存在(zai)較多(duo)含量的(de)鐵素體，影響強化效果。圖5-4是0Cr17Ni4Cu4Nb固(gu)溶加熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)對Ms 點(dian)和硬度(du)(du)影響的(de)關系圖。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶(rong)(rong)加(jia)熱(re)溫(wen)度可選用1020~1060℃.這個固溶(rong)(rong)加(jia)熱(re)溫(wen)度可控制M.在80~120℃,M,在30℃左右(you)。
由于0Cr17Ni4Cu4Nb含有的(de)鉻、鎳，使固(gu)溶奧氏(shi)體有較好的(de)穩定性，空冷(leng)(leng)即可(ke)得到馬氏(shi)體組織，而且，含銅的(de)ε相析出速度較慢，不(bu)必(bi)擔心在固(gu)溶冷(leng)(leng)卻階段(duan)析出。但是(shi)，為(wei)使固(gu)溶處理(li)后的(de)組織更(geng)細，能(neng)獲(huo)得更(geng)好的(de)強化效(xiao)(xiao)果(guo)，提高(gao)塑(su)性和韌性，實際生產時(shi)多采用(yong)油冷(leng)(leng)。控制出油溫度不(bu)高(gao)于室溫，并在充分冷(leng)(leng)卻后再進行時(shi)效(xiao)(xiao)處理(li)。采用(yong)水冷(leng)(leng)的(de)固(gu)溶效(xiao)(xiao)果(guo)也很好，但是(shi)在某(mou)些情況下(xia)可(ke)能(neng)產生裂(lie)紋。
固溶處(chu)理后的金相組織(zhi)應是(shi)含有過(guo)飽和銅的低(di)碳板條狀馬氏體。有時可(ke)能還存在少(shao)量殘留奧氏體和鐵素體。見(jian)圖5-5。
2. 時效(xiao)處(chu)理
0Cr17Ni4Cu4Nb鋼(gang)的(de)時(shi)效處理(li)應根據對性能(neng)的(de)要求(qiu)確(que)定加熱溫度(du)(du)。有(you)資料報道，約480℃左右溫度(du)(du)時(shi)效，可(ke)獲(huo)得最高的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)和(he)(he)強度(du)(du)。然后，隨(sui)著時(shi)效溫度(du)(du)的(de)升高，硬(ying)(ying)度(du)(du)和(he)(he)強度(du)(du)下降，塑性和(he)(he)韌性提高。見圖5-6和(he)(he)表5-2。
為保證(zheng)沉淀(dian)相(xiang)的充分析出和時(shi)效效果(guo)，時(shi)效的保溫時(shi)間一般不少于(yu)4小(xiao)時(shi)，保溫后可采用空氣冷(leng)卻(que)。
0Cr17Ni4Cu4Nb固溶和(he)時效處理對應的機械性能見表5-2。一些實(shi)測性能數據見表5-3。
0Cr17Ni4Cu4Nb時效(xiao)后，對耐腐(fu)蝕(shi)性能有一定的(de)(de)影響。特(te)別是由于(yu)富(fu)銅(tong)相的(de)(de)析(xi)出，降低了在(zai)氧化性酸中的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)性。0Cr17Ni4Cu4Nb 固溶(rong)經(jing)550℃時效(xiao)的(de)(de)金相組(zu)織圖見圖5-7。
0Cr17Ni4Cu4Nb是比(bi)較成熟和穩定的(de)沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)，一般(ban)情況下采用(yong)固(gu)溶后時效處(chu)(chu)理(li)就能滿足使用(yong)要(yao)求，但有的(de)情況下需要(yao)用(yong)調(diao)整處(chu)(chu)理(li)來(lai)提(ti)高(gao)熱處(chu)(chu)理(li)質量。
有的零件(jian)要求(qiu)組織更(geng)均(jun)勻、性能更(geng)優良，并(bing)嚴格控制殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)(ti)量(liang)，這時(shi)，可以在固(gu)溶(rong)處(chu)理后進行(xing)一(yi)次調整(zheng)處(chu)理再時(shi)效。這可保證材料(liao)獲(huo)得最大量(liang)的馬氏(shi)體(ti)(ti)，消(xiao)除殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)(ti)，經時(shi)效處(chu)理后，沉淀(dian)析出相更(geng)均(jun)勻，強(qiang)化效果(guo)更(geng)好。
再(zai)比如，材料由(you)于前期熱(re)加(jia)工不正(zheng)確或某些成分的影響，降低了馬氏體(ti)轉變點(dian)溫度，而采用(yong)正(zheng)常的固溶、時效處(chu)理(li)，得不到正(zheng)常的處(chu)理(li)效果。這(zhe)時，也可以考慮在固溶處(chu)理(li)后加(jia)一次調整處(chu)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(jian)，調(diao)整處(chu)理作為馬氏體類沉(chen)淀硬化不銹鋼的補充(chong)處(chu)理，其(qi)作用是明顯的。
