沉淀硬化：不锈钢

沉淀硬化处理通过对能够构成显著提高零部件强度的沉淀物进行良好的控制析出以便提高材料的强度。

收益

许多铸造及锻造不锈钢合金均可通过固溶处理或固溶处理加时效硬化沉淀处理来满足各种不同的特性要求。此类热处理可提高材料的常温及/或高温机械强度及抗腐蚀性。

应用和材料

可选择热处理参数以提高沉淀硬化不锈钢的属性。仅使用固溶处理或固溶处理加时效硬化沉淀处理的方式常用于析出硬化不锈钢。

固溶处理：

• 在生产加工中，大部分材料均会发生加工硬化，限制材料的进一步加工。在处理过程中进行的固溶处理（应力消除）可降低该工作中的硬化条件，允许进一步的加工处理。

• 钎焊、焊接或激光/火焰切割等生产加工可能会影响材料性能，若在进一步的下游加工之前进行固溶处理，则可消除此种不良影响。

• 生产加工可能会导致提前开始最终的时效沉淀硬化处理，若在进一步的加工之前重新进行固溶处理，则可能消除这种影响。

• 由于未回火马氏体可能导致脆性疲劳，降低抗腐蚀性能，因此，不建议使用仅可执行固溶处理的材料。

时效沉淀硬化：

• 为了满足零部件特定的设计要求而对材料最终的属性进行开发时，要求将材料（铸造/锻造材料）长时间置于温度较低的热处理循环中，以便形成特定的合金微结构；这一加工被称为时效硬化沉淀。

• 一般而言，需在生产加工进行到最后或接近最后时进行该步骤，因为热处理会大大提高材料的硬度，而且会导致形变（缩小），尽管此类形变是在预料之中的。若要求执行后时效硬化加工，那么加工成本会大大增加。

• 典型材料包括：15-5PH、17-4PH、17-7PH与马氏体时效钢250。

• 典型热处理名称包括H900或H1075，H900系指在900°F的温度下进行一小时的时效化处理，而H1075则在1075°F的温度下进行四小时的时效化处理。无论在何种情况下，都必需是处理在已做固溶处理条件下或称条件A情况下的材料。

工艺细节

• 固溶处理通常在1700至1950°F的真空中进行，然后再使用风机快速冷却至室温。在进行其它加工步骤之前，必需将该材料冷却至90°F以下(在某些情况下，温度需更低)。

• 在固溶处理之后，要求对亚稳定合金（如17-7PH）进行若干中间处理环节，以便在时效硬化沉淀之前达到理想的性能。此类处理环节包括奥氏体化预备热处理及能使奥氏体完成马氏体相变的深冷处理。

• 通常在900至1150°F的真空、惰性气氛或大气环境中进行时效硬化沉淀，之后，再根据材料与规定的特性将材料在该环境中放置2至4小时不等

• 应用标准包括SAE AMS 2759/3。