多年來(lái)，熱處理已經(jīng)成為金屬材料生產(chǎn)的必要流程，對(duì)熱處理的精準(zhǔn)控制可以保證獲得最佳的顯微組織，從而達(dá)到所希望的力學(xué)性能。在高合金熱處理馬氏體不銹鋼的熱處理過(guò)程中包括了兩個(gè)重要步驟：固溶處理或奧氏體化和回火。步驟一通常是為了使碳化物溶解，并產(chǎn)生單相的奧氏體組織，這種奧氏體組織在隨后的冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變成馬氏體。盡管碳化物具有阻止晶粒長(zhǎng)大的作用，并促進(jìn)較細(xì)的奧氏體組織的形成，但是在奧氏體化之后它們的存在卻會(huì)使材料的淬透性以及力學(xué)性能惡化。步驟二通?？梢曰貜?fù)材料的抗沖擊性能損失，甚至使殘余應(yīng)力和位錯(cuò)得到恢復(fù)。

為了搞清楚15Cr-4Ni-0.08C馬氏體不銹鋼的最佳熱處理制度，對(duì)包括固溶處理和回火在內(nèi)的不同熱處理工序進(jìn)行了研究。在900～1100℃的固溶溫度下分別進(jìn)行30、60、120分鐘的均熱，然后再空冷?；鼗鹛幚硎窃诠倘芴幚碇?，在250～600℃下進(jìn)行2小時(shí)，然后再空冷。

光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡觀察表明，在低于1000的溫度下，盡管在奧氏體晶粒出現(xiàn)并正常長(zhǎng)大之前，奧氏體化不會(huì)使碳化鉻完全溶解，但奧氏體的逐漸富集會(huì)使材料的硬度逐漸提高；在較短的奧氏體化時(shí)間（30和60分鐘）內(nèi)，要徹底溶解碳化物，必須使固溶溫度保持在1000℃，而當(dāng)奧氏體化時(shí)間為較長(zhǎng)的120分鐘時(shí)，固溶溫度可降至950℃。

在碳化物固溶之后可發(fā)現(xiàn)晶粒的不規(guī)則長(zhǎng)大以及隨之而來(lái)的硬度惡化，研究表明，當(dāng)固溶溫度達(dá)到1000℃、固溶時(shí)間為60分鐘時(shí)，奧氏體化制度達(dá)到最佳，此時(shí)材料的硬度可以達(dá)到如淬火后硬度那樣的最佳值。

力學(xué)性能試驗(yàn)和斷口組織的觀察表明，在450℃和550℃的兩步二次硬化會(huì)導(dǎo)致延性的降低，但卻會(huì)提高強(qiáng)度和硬度。（余冶）