鐵素體不銹鋼一般情況下是穩定的單相鐵素體組織，加熱和冷卻不發生相變，所以，鐵素體不(bu)銹鋼熱處理(li)的目的不是改變組織，而是要消除或減弱在各生產工序中可能產生的第二相及其帶來的不利影響，這些影響大概可以包括以下幾個方面。
1. σ相脆性
鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)，特別是(shi)(shi)高鉻鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)是(shi)(shi)容易生(sheng)成(cheng)(cheng)σ 相的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)。σ 相的(de)(de)形成(cheng)(cheng)與鋼(gang)的(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)、組織、加(jia)(jia)熱溫(wen)度、預(yu)先冷加(jia)(jia)工等因素(su)有關(guan)。含鉻量越高越易生(sheng)成(cheng)(cheng)σ相，硅(gui)、鎳、錳、鉬促進σ 相生(sheng)成(cheng)(cheng)，碳、氮有抑制σ相生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)(de)作用，通常(chang)在540~815℃加(jia)(jia)熱就會(hui)產生(sheng)σ相，在700~800℃加(jia)(jia)熱，σ 相生(sheng)成(cheng)(cheng)速度最快。
σ 相(xiang)(xiang)是富鉻的金(jin)屬間化合物(wu)，是一種(zhong)硬(ying)而脆的相(xiang)(xiang)。所以(yi)，σ 相(xiang)(xiang)的存在(zai)(zai)會使(shi)鋼變脆，其通常是在(zai)(zai)鐵素體晶界處析出，還會降低鋼的耐腐(fu)蝕(shi)性能。使(shi)用鐵素體不銹(xiu)鋼時，應盡(jin)量減少σ 相(xiang)(xiang)的存在(zai)(zai)。
σ 相(xiang)的生成是(shi)可逆的。把鋼加熱到高于σ 相(xiang)生成溫度范圍，σ 相(xiang)便會重新溶解到固溶體中，減少對鋼的危害。通常把鋼加熱到900℃以上即可消除σ 相(xiang)。
在(zai)有些特定的使(shi)(shi)用(yong)(yong)環境中，如用(yong)(yong)于靜(jing)載荷或摩擦條件下(xia)，可利用(yong)(yong)σ 相對鋼起到(dao)的強(qiang)化作用(yong)(yong)，提高使(shi)(shi)用(yong)(yong)效果(guo)。
2. 475℃脆性
鐵素體不銹鋼在400~500℃長時間加熱后，會表現出強度升高、韌性大幅度下降的特征，因其在475℃左右表現最明顯，故常稱為475℃脆性。鐵素體不銹鋼的這種脆性傾向，隨鋼中含鉻量的提高而增大，產生脆性的溫度也隨含鉻量增高而移向較高的溫度。
研(yan)究(jiu)表明，鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)在400~500℃這(zhe)個溫度區間長時(shi)間加熱過程(cheng)中，鐵素(su)體(ti)內的(de)(de)鉻(ge)原子將(jiang)重新排列(lie)，形成許多(duo)富鉻(ge)的(de)(de)小區域，它們與母相(xiang)共格，引(yin)起點陣(zhen)畸變(bian)和(he)內應力，從而使鋼(gang)的(de)(de)強度升高，韌性降低(di)，見圖2-2。
同時，晶體內既然(ran)形成了富鉻區，也必然(ran)存在貧鉻區，又加之有內應(ying)力存在，使鋼的耐腐蝕性也會(hui)降低。見(jian)圖2-3。
鐵素體不銹鋼高(gao)于(yu)700℃溫度加熱時，由于(yu)鉻原子重新排列引起的(de)(de)畸變(bian)和內應力(li)會消(xiao)除，所以，其帶(dai)來的(de)(de)對鋼的(de)(de)不利(li)影響也隨(sui)之消(xiao)除。即475℃脆性在高(gao)于(yu)這(zhe)個溫度進行加熱會被消(xiao)除。
3. 高溫脆性
當(dang)鐵素體不(bu)銹鋼(gang)中含有(you)一定量的(de)碳、氮等間隙(xi)元素時，加(jia)熱到950℃以上再冷卻下來，可使鋼(gang)在室溫下的(de)塑性(xing)(xing)和韌(ren)性(xing)(xing)降低，呈現出(chu)明顯的(de)脆性(xing)(xing)，一般稱為鐵素體不(bu)銹鋼(gang)的(de)高溫脆性(xing)(xing)。這種(zhong)現象經常(chang)發生(sheng)在鑄件、焊(han)接件以及在950℃以上加(jia)熱的(de)工件中。
鐵素體(ti)不銹鋼中高(gao)溫(wen)(wen)脆性產(chan)生(sheng)的原因，認為是自(zi)高(gao)溫(wen)(wen)冷卻下來的過程(cheng)中，鋼中的鉻(ge)與碳和氮形成化合物并在晶內(nei)和晶界析(xi)出(chu)(chu)的結果。這種析(xi)出(chu)(chu)物的存在不僅(jin)降低鋼的韌性，也(ye)降低鋼的耐腐蝕性。這種不利(li)影響不僅(jin)限制了鋼在高(gao)溫(wen)(wen)下的使用，也(ye)對(dui)焊接質量產(chan)生(sheng)有害的作用。
鐵素(su)體不銹鋼的(de)高溫脆性可以通過將鋼加(jia)熱到750~850℃,然后以較(jiao)快(kuai)速度冷卻(que)來(lai)消除，使(shi)鋼的(de)塑(su)性得到恢復。
4. 晶間腐蝕
鐵素體不銹鋼也會產生晶間腐蝕。研究和實踐證明，鐵素體不銹鋼加熱到925℃以上，就是以較快速度冷卻到室溫，也將處于引起晶間腐蝕的敏化狀態。這點與奧氏體不銹鋼產生晶間腐蝕的條件是不同的。普通鐵素體不銹鋼焊接后，焊縫區，特別是緊鄰熔合線處即符合這種產生敏化的條件。
鐵素體不銹鋼產生晶(jing)間腐蝕的原(yuan)因，認為是鋼從(cong)較(jiao)高溫度冷(leng)卻下來時，會有(you)含鉻的碳化(hua)(hua)物和氮化(hua)(hua)物從(cong)晶(jing)間沉淀析出的結(jie)果。而在低(di)于900℃溫度加熱冷(leng)卻后，晶(jing)間腐蝕傾(qing)向(xiang)明顯減弱。這可從(cong)許多研究者的大(da)量實(shi)驗結(jie)果得到(dao)證實(shi)，見表2-1。
通過研究還(huan)證(zheng)明(ming)，對于(yu)已(yi)經處于(yu)晶間(jian)腐蝕敏感(gan)狀態的鐵(tie)素體不銹鋼，一般(ban)經過700~800℃短時間(jian)加熱(re)處理，便可減少(shao)或(huo)消(xiao)除晶間(jian)腐蝕傾向，這一點(dian)也(ye)可從表2-1的實驗(yan)數據中得到驗(yan)證(zheng)。
對鐵(tie)素體不銹鋼(gang)進行(xing)熱(re)處理(li)的出發點，就是要消除(chu)或減少鋼(gang)中的σ相脆性(xing)(xing)、475℃脆性(xing)(xing)、高溫脆性(xing)(xing)和晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕傾向存(cun)在而產(chan)生的不良(liang)效(xiao)果，同時(shi)，盡量減少鑄造、焊接、冷加工等加工過(guo)程中產(chan)生的應力、應變。以(yi)保(bao)證鐵(tie)素體不銹鋼(gang)在使(shi)用中具有良(liang)好的韌性(xing)(xing)和耐腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)能，使(shi)構件(jian)組織、形狀和尺寸穩(wen)定。
