沉淀硬化型不锈钢兼有马氏体不锈钢的高强度和奥氏体不锈钢的耐蚀性。一些沉淀硬化型不锈钢的强度达到超高强度的水平,而且有较高的高温强度。因此在要求高强度、高耐蚀性和抗氧化的机械零部件上获得了广泛的应用。
沉淀硬化型不锈钢是20世纪40年代为适应航空、航天工业迅速发展的需要而开发的钢种,其化学成分一般不超过18-8型钢种中Cr、Ni的含量,并添加硬化元素铝、钛、铌、铜、钼等,在最终形成马氏体后,经过时效处理,析出金属间化合物和某些少量碳化物以产生沉淀硬化。
20世纪60年代我国开始生产沉淀硬化型不锈钢,至今已有50年了,但在GB/T 1220-1992标准中也只有3种。近十几年来,由于精密耐蚀设备和精密耐蚀模具的需要,沉淀硬化型不锈钢的产量和品种数量有较大发展。一方面沉淀硬化型不锈钢有较高的强度和耐蚀性;另一方面,沉淀硬化型不锈钢固溶处理后,钢材硬度较低,便于切削加工成形和冷变形成形。而且之后通过低温时效产生的沉淀硬化可以提高零件的硬度,减少精密零件的热处理变形,因此在精密、高强度、耐腐蚀的模具和机械零件上得到广泛应用。
目前,沉淀硬化型不锈钢已由旧标准的3种发展到新标准的10种(GB/T20878-2007)。而且为了适应工业发展需要,科技工作者已经和正在研发新的沉淀硬化型不锈钢。
在纳入新标准的沉淀硬化型不锈钢中尚无马氏体时效不锈钢。马氏体时效不锈钢碳含量很低(w(C)<0.03%),具有优良的塑性、韧性和冷加工成形性(冷变形量可达80%),通过时效处理析出金属间化合物可达到高强度。马氏体时效不锈钢因具有优良的力学性能和工艺性能(包括焊接性),并兼有一定的耐蚀性,已成为析出硬化型不锈钢的主要发展方向。目前,已研制成功并已应用的马氏体时效不锈钢有022Cr16Ni6MoCuNb和022Cr14Ni6Mo2NINb等,相信不久的将来,一定会成为新一代高强度不锈钢。