沉淀硬化(hua)不銹鋼(gang)是(shi)一類(lei)含沉淀硬化(hua)元素（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵(tie)鉻鎳合金(jin)，可(ke)以(yi)通過熱處理強(qiang)化(hua)，此類(lei)鋼(gang)具(ju)有高強(qiang)度、足夠的韌(ren)性和適宜的耐蝕性。主要應(ying)用(yong)于宇航工業和一些高技術產業。

  沉(chen)淀硬(ying)化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)區分為馬(ma)氏(shi)(shi)體、半(ban)奧(ao)氏(shi)(shi)體和奧(ao)氏(shi)(shi)體沉(chen)淀硬(ying)化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)三種主要(yao)(yao)類型，近(jin)年(nian)來(lai)又(you)出現(xian)了(le)鐵素體沉(chen)淀硬(ying)化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在馬(ma)氏(shi)(shi)體沉(chen)淀不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中，基于馬(ma)氏(shi)(shi)體時效(xiao)鋼(gang)(gang)(gang)的經驗，近(jin)年(nian)來(lai)出現(xian)了(le)馬(ma)氏(shi)(shi)體時效(xiao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，與前者比較(jiao)(jiao)，后者碳含(han)量(liang)較(jiao)(jiao)低，其強化手(shou)段主要(yao)(yao)是靠金屬間化合物(wu)析出，且熱處理簡單。

a. 沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼的熱(re)處(chu)理

  沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)的(de)熱處(chu)理(li)是獲(huo)得良(liang)好綜(zong)合性(xing)(xing)能(neng)的(de)重要工藝(yi)手段，沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)熱處(chu)理(li)工藝(yi)復雜，只有按(an)所規定溫度(du)(du)、時間，冷卻速度(du)(du)控制參數執行才(cai)能(neng)得到理(li)想的(de)性(xing)(xing)能(neng)。各類沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)的(de)熱處(chu)理(li)規范(fan)將在后續章節予以詳細介紹。

b. 沉(chen)淀(dian)硬化不銹鋼中沉(chen)淀(dian)硬化相

  在沉(chen)(chen)淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼中，經時效處(chu)理后其主要沉(chen)(chen)淀(dian)硬化相(xiang)有面心立方結構(gou)富銅相(xiang)-ε相(xiang)，具有CsCI結構(gou)的NiAl金屬間化合物(wu)、M23C6、X相(xiang)、Laves（n）相(xiang)、γ＇等，時效相(xiang)的類(lei)型(xing)與存在與否和(he)合金成分、熱(re)處(chu)理條件相(xiang)關，在各類(lei)沉(chen)(chen)淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼中已發現的沉(chen)(chen)淀(dian)相(xiang)見表5-1。

  至(zhi)目前為(wei)止(zhi)，在世界范圍內已有(you)十多個(ge)牌(pai)號，我國標(biao)準（GB1220-92）列入三個(ge)牌(pai)號。

1. 馬氏體(ti)型沉淀硬化不(bu)銹鋼

  馬氏(shi)體型沉淀硬化不(bu)銹鋼，在固(gu)溶狀態下(xia)為(wei)馬氏(shi)體，隨(sui)后通過簡單的時效處理即可獲得高的強度和適宜韌(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(ao)氏體沉淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼(gang)

  這類沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)(cheng)分(fen)處(chu)(chu)(chu)于(yu)平(ping)衡狀(zhuang)態(tai)(tai)，M，點低于(yu)室溫(wen)，因此(ci)從固(gu)溶處(chu)(chu)(chu)理(li)溫(wen)度冷至室溫(wen)，鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)主要是(shi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)，具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)利于(yu)成(cheng)(cheng)型加(jia)工，但為了(le)使(shi)其轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，必須通過(guo)調(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)，調(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)通過(guo)碳和(he)合金(jin)元素從奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)析出提(ti)高鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)M，和(he)M，以便利于(yu)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)。調(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)溫(wen)度對這種轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)將(jiang)產生較大影響。假如(ru)采(cai)用(yong)(yong)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)溫(wen)度（730～760℃），M，可升至室溫(wen)附近，在(zai)(zai)(zai)冷卻過(guo)程中(zhong)，馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)是(shi)完(wan)全(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果采(cai)用(yong)(yong)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)溫(wen)度（930～955℃），因析出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳較少，M，仍保持在(zai)(zai)(zai)攝氏(shi)零度以下溫(wen)度，此(ci)時(shi)(shi)(shi)鋼不能完(wan)全(quan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，為了(le)完(wan)全(quan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，必須施予冷處(chu)(chu)(chu)理(li)工序。調(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)溫(wen)度愈高，因固(gu)溶體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)含碳量高，所轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)較低溫(wen)調(diao)整處(chu)(chu)(chu)理(li)所轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)具有(you)更高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度。此(ci)外，亦可借助冷加(jia)工完(wan)成(cheng)(cheng)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)。這些馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)隨后在(zai)(zai)(zai)455～565℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)1～3h使(shi)之進一步強化，半(ban)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)典型熱處(chu)(chu)(chu)理(li)制度見圖5-14。較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)度，可提(ti)高鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)，但降低了(le)可能達到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度和(he)達此(ci)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間。對于(yu)大多數沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)480～510℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)，使(shi)用(yong)(yong)標準的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間，使(shi)之處(chu)(chu)(chu)于(yu)完(wan)全(quan)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)或輕微過(guo)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)狀(zhuang)態(tai)(tai)，可獲得最佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度和(he)韌(ren)性(xing)配合。在(zai)(zai)(zai)510℃以上溫(wen)度時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)，處(chu)(chu)(chu)于(yu)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)狀(zhuang)態(tai)(tai)，僅(jin)在(zai)(zai)(zai)要求具有(you)較高韌(ren)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下使(shi)用(yong)(yong)。

3. 奧氏體沉淀硬化不銹鋼

  奧氏體(ti)(ti)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼的(de)(de)Ms點低到使其不(bu)能轉變成馬氏體(ti)(ti)，主(zhu)要采用Mo固溶強化(hua)和在奧氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上(shang)析出金屬間化(hua)合物予以強化(hua)。與前兩類(lei)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼不(bu)同(tong)，它的(de)(de)熱(re)處(chu)理工藝較(jiao)為簡單(dan)(dan)，在適(shi)宜的(de)(de)固溶處(chu)理后再施以簡單(dan)(dan)的(de)(de)時效，即可達到強化(hua)目(mu)的(de)(de)，同(tong)時保留相(xiang)當高的(de)(de)塑韌性水平。