17-4PH不锈钢的热处理理论基础是铁的同素异构转变。铁的同素异构转变导致17-4PH不锈钢在加热和冷却过程中内部组织发生变化。17-4PH不锈钢的热处理原理主要研究17-4PH不锈钢在加热和冷却时内部组织转变的基本规律，从而确定17-4PH不锈钢的加热温度、保温时间等工艺参数和冷却介质，制定热处理工艺规范。

17-4PH不锈钢经冶炼成型后，其化学成分为一定值，该钢最后所能获得的组织和性能取决于它的热处理工艺。作为沉淀硬化型不锈钢，由于其强化机制所决定，首先通过固溶处理使其合金元素最大限度地溶解于奥氏体中并使其充分均匀化。这类钢拥有高合金含量，淬透性又好，在通过空冷后就可以得到马氏体组织，但由于碳的百分比比较低，这种低碳马氏体的硬度和强度就比较低，且组织中还存在一些残余奥氏体，所以，钢的高强度必须通过适宜的时效处理来获得，在时效处理过程中，残余奥氏体发生分解，部分碳化物析出，特别是Fe2Nb、Ni3Nb及含Cu相等，在一定程度上使钢得到最佳的强化效果。

17-4PH不锈钢热处理的特点及应用金属机器零件在制造过程中要经过冷、热加工等多道工序，其间经常要穿插热处理工序。热处理是通过加热、保温和冷却，改变固态金属的组织，以得到所需要的组织结构和性能的一种工艺。热处理工艺过程可用“温度—时间”为坐标的曲线图表示，此曲线称为热处理工艺曲线。热处理与切削加工、铸造、锻压、焊接等方法不同，它只改变材料的使用性能和工艺性能，而不改变零件的形状和尺寸。

在机械零件制造过程中，17-4PH不锈钢材被广泛应用。17-4PH不锈钢制零件的热处理在机械制造生产中具有非常重要的地位。如汽车、拖拉机生产中有三分之二以上的零件要进行热处理；锯条、铰刀、钻头、冲模等工、模具零件，要具有高硬度和耐磨性，才能保持锋利，达到加工金属并保持较久的使用寿命，除了选择合适的材料外，还必须进行热处理才能够满足性能要求；车床的主轴、某些齿轮等零件，其局部表面要求有高的硬度和耐磨性，其它部位要求有足够的强度和高的韧性，这只有通过热处理才能在同一个零件上达到不同的性能要求。

此外，热处理还可以改善材料的工艺性能，如改善材料的切削加工性能，使切削时省力、轻快，加工效率高，刀具磨损减少；改善材料的成形性能，使材料在冷变形加工中具有良好的变形能力而不破裂。因此，热处理是保证产品质量、提高加工效率等方面不可或缺的工序。

Fe-Fe3C相图是17-4PH不锈钢进行热处理的依据。由Fe-Fe3C相图可知，A1、A3、Acm是17-4PH不锈钢在平衡相变时的临界点。由于实际生产中加热或冷却速度较快，17-4PH不锈钢的组织转变有滞后现象，加热时温度要高于临界点，冷却时温度要低于临界点。

为了区别，把加热时的各临界点用Ac1、Ac3、Accm表示；冷却时的各临界点用Ar1、Ar3、Arcm表示。当加热温度稍高于Ac1时，17-4PH不锈钢中的珠光体就转变为奥氏体。共析17-4PH不锈钢组织全部是珠光体，只需加热到稍高于Ac1时，就能获得完全的奥氏体组织；亚共析17-4PH不锈钢组织是铁素体和珠光体，铁素体要加热到Ac3以上时，才能全部转变为奥氏体组织；过共析17-4PH不锈钢组织是渗碳体和珠光体，渗碳体要加热到Accm以上时才能全部转变为奥氏体组织。

不论原来17-PH不锈钢中组织晶粒是粗还是细，加热温度超过实际临界温度不多时，得到的奥氏体晶粒是细小的。但随着加热温度的升高，保温时间的延长，奥氏体晶粒会自发地长大。加热温度愈高，保温时间愈长，奥氏体晶粒愈粗大。17-4PH不锈钢在实际加热条件下获得的奥氏体晶粒的大小，称为奥氏体的实际晶粒，其大小对冷却时组织转变产物的组织和性能有很大影响：晶粒细小而成分均匀的奥氏体，冷却后的组织晶粒也细小，强度、塑性、韧性均比粗晶粒的组织高；晶粒粗大的奥氏体在冷却过程中还易引起工件的较大变形，甚至开裂。