4-4 沉淀硬化不锈钢的热处理

JIS规定了两种析出硬化不锈钢SUS630和SUS631。如表1所示，两种钢种都是在凝固热处理（热处理符号：S）后进行沉淀硬化热处理以赋予它们规定的强度而使用的。两种钢种的Cr含量都在17%左右，但SUS630的Ni含量在4%左右，SUS631的含量在7%左右，所以Ni含量和Cr含量并列排列，前者为17-4PH（沉淀硬化）。后者称为17-7PH。

表1 沉淀硬化不锈钢的热处理及力学性能

固溶热处理从1020℃快速冷却到1060℃，得到的金属组织为马氏体，因此后续的冷加工困难。在凝固热处理后进行沉淀硬化处理以赋予韧性，此时的处理温度根据所需的硬度来设定。例如，在470～490℃析出硬化时的硬度为375HBW以上，但随着处理温度的升高而软化，因此呈现出类似于马氏体不锈钢回火的现象。有助于该钢种沉淀硬化的合金元素是铜 (Cu) 和铌 (Nb)。

在JIS中，热处理符号是由该沉淀硬化处理温度决定的，例如470～490℃的沉淀硬化的符号为H900。这个H表示硬化（Hardening），900表示900华氏度（482°C），以华氏度表示沉淀硬化处理温度。顺便说一句，如果热处理符号是H1075，则沉淀硬化处理温度将为570至590°C。例如，图 1 显示了用 H900 处理的 SUS630 的微观结构。

图1 SUS630（H900）的显微结构

固溶热处理从1000℃快速冷却到1100℃，得到的金属组织为亚稳态奥氏体，所以在200HBW左右是软的。因此，一般在凝固热处理后通过冷成形进行加工硬化，然后进行析出硬化。然而，在析出硬化过程中，如表1所示，进行热处理以将不稳定的奥氏体转变为稳定的马氏体。同样在这种情况下，热处理符号由沉淀硬化处理温度决定，有两种类型，RH950和TH1050。有助于该钢种沉淀硬化的合金元素是铝 (Al)。另外，溶解热处理后的加工硬化程度越大，通过析出硬化处理得到的硬度越高。

JIS 规定了两种沉淀硬化不锈钢作为弹簧用不锈钢带材。即，如表2所示，有SUS631-CSP和SUS632J1-CSP，大多数应用它们的产品在凝固热处理后冷轧后进行沉淀硬化热处理，以获得高强度。 .. 得到的硬度取决于此时冷轧的程度，冷轧后的硬度越高，沉淀硬化热处理后的硬度越高，可以获得更高的强度。

特别是 SUS632J1-CSP 仅作为弹簧用不锈钢钢带指定，与其他钢种相比，析出硬化处理赋予了更高的限值。另外，不需要析出硬化前的复杂的热处理，冷轧后直接进行析出硬化。有助于该钢种沉淀硬化的合金元素是钛 (Ti) 和铜 (Cu)。

表2 弹簧用沉淀硬化不锈钢带材的热处理及力学性能[摘自JIS G 4313(1996)表5、6及参考表1]

[O：固溶热处理状态1/2H、3/4H、H：冷轧状态CH：475℃保持1小时后空冷]