17-7PH、07Cr17Ni7Al 與PH15-7Mo、07Cr15Ni7Mo2Al 系最先開(kāi)發(fā)的半奧氏體沉淀硬化不銹鋼，其力學(xué)性能見(jiàn)表9.18～表9.20。這兩種鋼有三種熱處理工藝：
1. 固溶處理（1063±15）℃十較低溫調(diào)整處理（760℃）＋時(shí)效。時(shí)效溫度為510℃，若需要較高的塑性和韌性，時(shí)效溫度可提高至565℃。
2. 固溶處理（1063±15）℃＋高溫調(diào)整處理（955℃）十時(shí)效（510℃）。必須指出，當(dāng)Ms點(diǎn)高于室溫時(shí)，熱處理過(guò)程中應(yīng)注意室溫停留對(duì)奧氏體穩(wěn)定化的影響，調(diào)整處理后不得在室溫停留過(guò)長(zhǎng)時(shí)間才進(jìn)行冷處理，應(yīng)使馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始與結(jié)束的時(shí)間不超過(guò)1h，否則在隨后的時(shí)效處理時(shí)得不到應(yīng)有的力學(xué)性能。
3. 固溶處理（1063±15）℃＋冷變形十時(shí)效（482℃）。
第（2）種熱處理制度可以獲得良好的綜合力學(xué)性能，并且有較高的高溫持久強(qiáng)度，這是因?yàn)椴捎昧溯^高的調(diào)整溫度和控制了較低的時(shí)效溫度。第（1）種熱處理制度采用較高的時(shí)效溫度，有較高的塑性和韌性。采用第（3）種熱處理制度由于綜合應(yīng)用了馬氏體相變強(qiáng)化、冷作硬化和沉淀強(qiáng)化，可得到最高的室溫和高溫短時(shí)強(qiáng)度，但塑性和韌性較低，由于冷變形組織穩(wěn)定性較低，高溫下持久強(qiáng)度下降較迅速。PH15-7Mo鋼由于含有鉬，在高溫下持久強(qiáng)度比17-7PH鋼高。
17-7PH和PH15-7Mo鋼具有高的強(qiáng)度并得到較廣泛的應(yīng)用，但它們存在明顯的缺點(diǎn)，即在σb超過(guò)1380MPa時(shí)，鋼的缺口敏感性增加，經(jīng)熱處理后在315～425℃長(zhǎng)期使用時(shí)產(chǎn)生脆化傾向。表9.67為三種半奧氏體沉淀硬化不銹鋼的抗拉強(qiáng)度與缺口敏感性，這三種鋼經(jīng)510℃時(shí)效后的抗拉強(qiáng)度相近，但其缺口敏感性卻大不相同，17-7PH和PH15-7Mo這兩種鋼的缺口敏感性遠(yuǎn)高于PH14-8Mo鋼。當(dāng)三種鋼處理成具有相同的缺口敏感性時(shí)，PH15-7Mo鋼可以利用的強(qiáng)度水平高于17-7PH鋼117MPa鋼，遠(yuǎn)低于PH14-8Mo鋼。缺口敏感性這一指標(biāo)可以直接反映這些鋼在海洋大氣環(huán)境條件下的抗應(yīng)力腐蝕性。
試驗(yàn)研究證明，17-7PH和PH15-7Mo鋼在時(shí)效或加熱時(shí)，相界和晶界上有碳化物或其他雜質(zhì)元素的析出物，引起鋼的塑性降低，導(dǎo)致缺口敏感性增高。PH15-7Mo鋼雖加入2.25％Mo，但并未完全改善在315～425℃的回火脆性傾向，在這個(gè)溫度范圍長(zhǎng)時(shí)間保溫仍然會(huì)產(chǎn)生缺口敏感性。
為克服17-7PH和PH15-7Mo鋼的上述缺點(diǎn)，發(fā)展了高強(qiáng)度和高韌性的PH14-8Mo鋼，可以在保持高比強(qiáng)度的條件下，兼有優(yōu)良的韌性和中溫下的穩(wěn)定性。
