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2026.05.14
沉淀硬化不锈钢按金相组织分为三类，航空领域各有分工：
马氏体型（17-4PH、15-5PH、PH13-8Mo、Custom 465）——固溶后直接时效，工艺最简单，用于中温承力件，是航空用量最大的一类。
半奥氏体型（17-7PH）——固溶态为奥氏体，塑性极好，可冷冲压成复杂薄壁件，再通过"调整处理"转为马氏体后时效强化，专门用于弹簧、波纹管、膜片等需要先成形后强化的零件。
奥氏体型（A-286/AMS 5663）——在650～750℃仍保持高强度，用于航空发动机涡轮盘、高温紧固件等极端高温场景。
这是航空领域用量最大、最"万金油"的沉淀硬化钢。
成分核心：Cr 15.0～17.5%、Ni 3.0～5.0%、Cu 3.0～5.0%、Nb 0.15～0.45%、C≤0.07%。铜是强化关键，铌抑制晶间腐蚀。
热处理制度：固溶处理在1040～1065℃保温后空冷，获得软态马氏体，此时可进行车削、铣削、钻孔等全部机加工。加工完成后再时效。
H900状态（最常用）：480℃×1h时效，抗拉强度≥1310 MPa，屈服强度≥1180 MPa，硬度≥40 HRC，延伸率≥10%。强度最高，用于阀杆、轴类、高强度螺栓。
H1025状态：550℃×4h时效，抗拉强度≥1070 MPa，屈服强度≥1000 MPa，硬度≥35 HRC，延伸率≥12%。强度与韧性平衡最佳，抗应力腐蚀优于H900，海洋环境首选。
H1150状态：620℃×4h时效，抗拉强度≥930 MPa，屈服强度≥725 MPa，硬度≥28 HRC，延伸率≥16%。韧性和耐蚀性最优，用于对韧性要求高的承力结构。
航空典型应用：阀门阀杆（尤其海洋石油平台阀门）、发动机辅助轴件、起落架连接件、机身结构件。
17-4PH的"升级版"，核心改进是硫含量从≤0.030%降至≤0.015%，彻底解决了17-4PH横向韧性差、厚板易开裂的痼疾。
成分核心：Cr 14.0～15.5%、Ni 3.5～5.5%、Cu 2.5～4.5%、Nb 0.15～0.45%、S≤0.015%。铬略低于17-4PH所以耐蚀性稍逊，但韧性和焊接性显著更优。
热处理制度：与17-4PH完全一致，固溶1040～1065℃空冷，时效分三档。
H900状态：抗拉强度≥1310 MPa，硬度约40 HRC，横向冲击韧性远优于17-4PH。
H1025状态：抗拉强度≥1070 MPa，抗应力腐蚀性能最佳，含氯化物环境推荐此状态。
H1150状态：抗拉强度≥930 MPa，延伸率≥16%，韧性和耐蚀性最优。
航空典型应用：机体框架、舱门铰链、紧固件、起落架附件。凡是17-4PH用在厚板焊接件或关键承力件容易开裂的场合，换15-5PH就对了。
沉淀硬化不锈钢的"天花板"，航空关键承力件的终极选择。
成分核心：Cr 12.5～13.5%、Ni 7.5～8.75%、Mo 2.0～3.0%、Al 0.75～1.50%、C≤0.05%、S≤0.008%。强化元素从铜换成了铝——时效时析出Ni₃Al（β相）和M₂₃C₆碳化物，同时钼大幅提升抗应力腐蚀能力。铝+超低碳设计使其横向性能无各向异性，这是17-4PH和15-5PH做不到的。
热处理制度：固溶温度略低于前两者，在900～950℃保温15～30分钟后油冷或空冷。
H950状态（最常用）：510℃×4h时效，抗拉强度≥1310 MPa，屈服强度≥1240 MPa，硬度约HRC 47，延伸率约15～16%。超高强度与优异韧性的完美统一。
H1025状态：552℃×4h时效，抗应力腐蚀性能进一步提升，海洋环境首选。
H1100状态：593℃×4h时效，高韧性状态，抗SCC性能最佳。
H1150-M状态（双重过时效）：先760℃×2h再620℃×4h，屈服强度可降至约515 MPa，延伸率≥18%，韧性和耐蚀性登顶，用于对韧性和耐蚀性要求极致的场合。
航空典型应用：飞机起落架活塞杆（这是最经典的应用，没有之一）、航空发动机高强度紧固件、直升机旋翼枢轴、导弹结构件、潜艇耐压壳体部件。
半奥氏体沉淀硬化钢的代表，最大特点是"先成形后强化"。
成分核心：Cr 16.0～18.0%、Ni 6.5～7.75%、Al 0.75～1.50%、C≤0.09%。铝代替铜作为强化元素，同时铝的加入使Ms点升高，为"奥氏体→马氏体"的相变控制提供了基础。
热处理制度（这是它最复杂也最精妙的地方）：
固溶态为奥氏体，塑性极好，可以像奥氏体不锈钢一样冷冲压、冷弯曲、深拉伸，加工出极其复杂的薄壁零件。成形后必须进行"调整处理"把奥氏体转变为马氏体，再时效强化。调整处理有三条路线：
TH1050路线（最常用）：固溶后冷至-73℃（干冰+酒精）或更低保持1小时，再升温至565±10℃保温90分钟空冷。抗拉强度≥1240 MPa，屈服强度≥1170 MPa，硬度约HRC 40。工艺稳定，适合批量生产。
RH950路线：固溶后升温至510±10℃保温60分钟空冷（直接热调整），再565℃时效90分钟。抗拉强度≥1170 MPa，适合形状简单的零件。
CH900路线：固溶后冷至-73℃保持1小时，再升温至480℃保温60分钟空冷（冷调整+低温度时效）。抗拉强度≥1030 MPa，延伸率更高，适合对韧性要求高的弹簧。
航空典型应用：航空发动机压气机叶片、弹簧、波纹管、膜片、薄壁容器、导管。凡是需要先冷冲压成复杂形状再强化的零件，17-7PH是不二之选。
奥氏体型沉淀硬化钢，也是高温合金家族的成员，能在650～700℃长期服役，这是前面所有马氏体PH钢都做不到的。
成分核心：Cr 14.0～17.0%、Ni 24.0～27.0%、Mo 1.2～2.1%、Ti 1.7～2.3%、Al 0.4～0.9%、Fe余量。镍含量高达25%左右，钛和铝共同形成Ni₃(Ti,Al) γ'相强化，钼稳定组织。
热处理制度：
固溶处理在980～1040℃保温后空冷或油冷。
时效处理在700～760℃保温8～16小时后空冷。也可采用两级时效：先720℃×8h再620℃×8h，以获得更稳定的组织。
时效后抗拉强度≥1100 MPa（700℃时效），屈服强度≥860 MPa，硬度约HRC 35～40。在650℃下仍可保持抗拉强度≥800 MPa。
航空典型应用：航空发动机涡轮盘、高温紧固件、燃烧室部件、排气系统零件。凡是温度超过315℃的航空承力件，必须用A-286。
国产超高强马氏体PH钢，对标美国Custom 465，强度比17-4PH再上一个台阶。
成分核心：Cr 11.5～12.5%、Ni 9.0～11.0%、Mo 0.8～1.2%、Ti 1.2～1.8%、Al 0.6～1.0%、C≤0.03%。超低碳+钛铝双强化，析出Ni₃Ti和Ni₃Al相。
热处理制度：固溶950～1000℃油冷或空冷，时效480～550℃保温，硬度可达HRC 50～54。
H900状态：抗拉强度≥1600 MPa，屈服强度≥1500 MPa。这是目前航空用沉淀硬化钢中强度最高的一档。
航空典型应用：航空超高强度紧固件、高应力弹簧、医疗器械（手术钳等需极高强度的器械）。
阀门阀杆（通用场景）——选17-4PH，H900状态，理由是强度够、成本低、供应最广。
阀门阀杆（含H₂S或海洋环境）——选15-5PH，H1025状态，理由是抗应力腐蚀性能优于17-4PH。
起落架活塞杆——选PH13-8Mo，H950状态，理由是强韧匹配与抗SCC能力在所有PH钢中最优，没有替代选项。
发动机高温紧固件（650℃以上）——选A-286，720℃/8h+620℃/8h双级时效，理由是唯一能在650℃以上保持高强度的不锈钢。
复杂薄壁弹簧、波纹管、膜片——选17-7PH，TH1050路线，理由是固溶态为奥氏体，可冷冲压成形，这是其他PH钢做不到的。
超高强度紧固件（强度≥1600 MPa）——选Custom 465，H900状态，理由是航空用PH钢强度天花板。
机身框架、舱门铰链、厚板焊接件——选15-5PH，H1025状态，理由是横向韧性好、焊接抗裂性强，不会像17-4PH那样厚板开裂。
航空零件对热处理的要求远比一般工业件严苛，核心原则是"软态成形，硬化交付"——所有沉淀硬化钢都在固溶态（软态）完成车削、铣削、钻孔、弯曲等全部加工，加工完成后再时效至最终硬度。这避免了高硬度状态下加工困难、刀具磨损快的问题。
固溶转移时间：固溶保温结束后必须在几秒钟内（大件不超过10秒）浸入淬火介质，防止过饱和固溶体在转移过程中发生分解，导致时效后强度不达标。
真空热处理：航空关键件（如起落架活塞杆）必须采用真空炉固溶+时效，避免表面氧化变色，同时保证尺寸精度。PH13-8Mo尤其要求双真空冶炼（VIM+VAR）保证钢质纯净度，S≤0.008%是航空级的门槛。
无损检测配套：航空承力件热处理后需进行磁粉检测（表面裂纹）、超声检测（内部缺陷）、非线性超声（热老化脆化评估）等多重检测。PH13-8Mo因具有磁性，需根据其B-H曲线制定专用磁化规范。
稳定化处理：精密航空零件（如陀螺仪部件、传感器壳体）在最终时效后还需进行120～150℃×24h的稳定化处理，消除残余应力，确保长期尺寸稳定。
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