一、核心特性与命名由来

• 命名含义：“13-8” 代表其主要合金元素含量 —— 约 13% 铬（Cr）和 8% 镍（Ni），“PH” 是 “Precipitation Hardening”（沉淀硬化）的缩写，表明其通过沉淀硬化热处理实现强化的特性，“Mo” 则标识添加了钼元素以提升耐蚀性。

• 基础组织：固溶处理后为奥氏体，经冷却转变为马氏体，最终通过时效处理析出强化相，形成马氏体基体 + 细小析出相的复合组织。

二、化学成分与设计逻辑

• 铬（12.25%-13.25%）：形成钝化膜，是耐腐蚀性的核心保障，同时稳定马氏体组织。

• 镍（7.5%-8.5%）：促进奥氏体形成，改善韧性，为后续时效析出 Ni?Al 等强化相提供基础。

• 钼（2.0%-2.5%）：显著提升耐点蚀、缝隙腐蚀能力，尤其增强在含氯离子环境（如海洋、化工）中的耐蚀性。

• 铝（0.90%-1.35%）：时效处理时与镍结合形成 Ni?Al 金属间化合物，是主要强化相，决定材料的高强度。

• 低杂质控制：碳（≤0.05%）、磷（≤0.01%）、硫（≤0.008%）含量低，避免晶界脆化，保证韧性和耐蚀性。

三、强化机制：沉淀硬化的核心原理

1. 固溶处理（927℃±15℃，水淬）：
   将合金元素（镍、钼、铝等）充分溶解到奥氏体中，形成过饱和固溶体，快速水淬后保持亚稳定的马氏体组织（室温下）。
2. 时效处理（510-650℃，保温 4 小时空冷）：
   在时效温度下，过饱和马氏体中析出均匀、细小的 Ni?Al（γ' 相）和少量 Ni?Mo 等金属间化合物，这些析出相通过 “弥散强化” 作用阻碍位错运动，显著提高材料的强度和硬度。
   不同时效温度对应不同性能：低温时效（如 H900 状态，510℃）强度最高，高温时效（如 H1150 状态，650℃）韧性更优。

四、关键性能优势

1. 高强度与高韧性平衡：
   经 H950 状态处理后，抗拉强度可达 1310MPa 以上，屈服强度≥1170MPa，同时延伸率≥10%，冲击韧性≥80J，优于多数马氏体不锈钢（如 440C）和部分高强度合金。
2. 优异的耐腐蚀性：
   铬、镍、钼的协同作用使其耐蚀性接近 304 不锈钢，尤其在海洋环境、潮湿大气、稀酸等介质中表现出色，远优于传统马氏体不锈钢（如 17-4PH 在高氯离子环境下的耐蚀性）。
3. 良好的工艺性能：

• 可进行冷加工（冷轧、冷拔）和热加工（锻造、轧制），加工后通过热处理恢复性能。

• 焊接性能较好，可采用 TIG 焊等工艺，焊接后经时效处理可恢复强度。

• 热处理工艺灵活，通过调整时效温度可精准调控强度与韧性的匹配，满足不同场景需求。

4. 尺寸稳定性：
   热处理过程中变形小，适合制造高精度零件（如航空航天紧固件、精密仪器部件）。

五、典型应用领域

• 航空航天：飞机结构件、发动机部件、弹舱体、紧固件等（需承受高应力与复杂环境）。

• 海洋工程：水下设备、海洋平台连接件、海水处理装置（耐海水腐蚀）。

• 核工业：核反应堆部件、控制棒驱动机构（耐辐射与高温腐蚀）。

• 机械：精密阀门、高压泵零件、医疗器械（如手术器械，兼顾强度与耐体液腐蚀）。

六、相关标准与注意事项

• 主要标准：ASTM A564（棒材 / 型材）、ASTM A693（钢板）、AMS 5629（航空航天标准）等，规范其化学成分、热处理工艺及性能指标。

• 使用注意：

• 避免在 600℃以上长期使用，以防强化相粗化导致性能下降。

• 焊接后需及时时效处理，消除应力并恢复强度。

• 热处理需控制炉内气氛，防止脱碳或渗碳影响耐蚀性。