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，鐵素體不銹(xiu)鋼熱處(chu)理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(xing)
鐵素體不(bu)銹鋼(gang)，特別是(shi)高鉻(ge)鐵素體不(bu)銹鋼(gang)是(shi)容易生(sheng)成(cheng)(cheng)σ 相(xiang)的(de)鋼(gang)種(zhong)。σ 相(xiang)的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)與鋼(gang)的(de)成(cheng)(cheng)分、組織、加熱(re)溫度、預先冷加工等因素有關。含鉻(ge)量越(yue)高越(yue)易生(sheng)成(cheng)(cheng)σ相(xiang)，硅、鎳、錳、鉬促進σ 相(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)，碳、氮有抑制σ相(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)作用，通常在(zai)540~815℃加熱(re)就(jiu)會(hui)產生(sheng)σ相(xiang)，在(zai)700~800℃加熱(re)，σ 相(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)速度最(zui)快(kuai)。
σ 相(xiang)(xiang)是富鉻的(de)金屬(shu)間化合物，是一種(zhong)硬而脆的(de)相(xiang)(xiang)。所以，σ 相(xiang)(xiang)的(de)存在會(hui)使(shi)鋼(gang)(gang)變脆，其通(tong)常是在鐵(tie)素體(ti)晶(jing)界處析出，還會(hui)降低鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性能。使(shi)用(yong)鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)時，應(ying)盡量減(jian)少σ 相(xiang)(xiang)的(de)存在。
σ 相的生(sheng)成是可逆的。把鋼(gang)(gang)加熱到高于(yu)σ 相生(sheng)成溫度范圍，σ 相便會重(zhong)新(xin)溶(rong)解到固溶(rong)體(ti)中(zhong)，減少(shao)對鋼(gang)(gang)的危害。通常把鋼(gang)(gang)加熱到900℃以上即可消除σ 相。
在有些特定的使用(yong)環境中，如用(yong)于(yu)靜載荷(he)或摩擦條件下(xia)，可利用(yong)σ 相對鋼起到的強(qiang)化作(zuo)用(yong)，提高使用(yong)效果。
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。
研究表(biao)明(ming)，鐵素體不銹鋼在400~500℃這(zhe)個(ge)溫度區間長時間加熱過(guo)程中，鐵素體內(nei)的(de)鉻(ge)原子將重新排列，形成(cheng)許(xu)多富(fu)鉻(ge)的(de)小區域，它們與母相共格，引起(qi)點陣畸變和內(nei)應力，從而使鋼的(de)強度升(sheng)高，韌性降低，見(jian)圖2-2。
同時，晶體內(nei)既(ji)然形(xing)成了富鉻區(qu)，也必(bi)然存在貧(pin)鉻區(qu)，又加之有內(nei)應力存在，使鋼的耐腐蝕性也會(hui)降低(di)。見圖(tu)2-3。
鐵素體不銹(xiu)鋼高于700℃溫度加熱時，由(you)于鉻原子(zi)重新排(pai)列引(yin)起的(de)畸變和內應力會(hui)消除(chu)，所以，其帶來(lai)的(de)對鋼的(de)不利(li)影響也隨之(zhi)消除(chu)。即475℃脆性(xing)在高于這個溫度進行加熱會(hui)被(bei)消除(chu)。
3. 高溫脆性
當鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)鋼中含有一(yi)定(ding)量的碳、氮等間(jian)隙元素(su)時，加熱(re)到950℃以上再冷卻下來，可使鋼在室溫(wen)下的塑性和韌性降低，呈現出(chu)明(ming)顯(xian)的脆性，一(yi)般(ban)稱為(wei)鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)鋼的高溫(wen)脆性。這種現象(xiang)經常發生在鑄件(jian)、焊接件(jian)以及在950℃以上加熱(re)的工(gong)件(jian)中。
鐵(tie)素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)高(gao)溫脆性產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)原因，認為是自高(gao)溫冷卻下(xia)來的(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)，鋼中(zhong)的(de)(de)(de)鉻與(yu)碳和氮形成化(hua)合物(wu)并(bing)在晶(jing)內(nei)和晶(jing)界析出(chu)(chu)的(de)(de)(de)結果。這(zhe)種析出(chu)(chu)物(wu)的(de)(de)(de)存在不(bu)(bu)僅降低鋼的(de)(de)(de)韌性，也(ye)降低鋼的(de)(de)(de)耐腐蝕性。這(zhe)種不(bu)(bu)利影響不(bu)(bu)僅限制了鋼在高(gao)溫下(xia)的(de)(de)(de)使用(yong)，也(ye)對焊接(jie)質(zhi)量產生(sheng)(sheng)有害的(de)(de)(de)作用(yong)。
鐵素體不銹鋼(gang)的高(gao)溫脆性可以通過將鋼(gang)加熱(re)到(dao)750~850℃,然后以較快速度(du)冷(leng)卻來消除，使鋼(gang)的塑性得到(dao)恢復。
4. 晶間(jian)腐蝕(shi)
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(gang)產生晶間腐(fu)蝕的(de)(de)(de)原因，認為是鋼(gang)從較高(gao)溫度冷(leng)卻(que)下來時(shi)，會有含鉻的(de)(de)(de)碳化(hua)物(wu)(wu)和氮(dan)化(hua)物(wu)(wu)從晶間沉淀析出的(de)(de)(de)結(jie)果。而在低于900℃溫度加(jia)熱冷(leng)卻(que)后，晶間腐(fu)蝕傾向明(ming)顯減(jian)弱。這可從許(xu)多(duo)研究者的(de)(de)(de)大(da)量實驗結(jie)果得到證實，見(jian)表2-1。
通過研(yan)究還證明，對于(yu)已經處于(yu)晶(jing)間腐蝕敏感狀(zhuang)態的鐵素體不銹鋼，一般經過700~800℃短時間加熱(re)處理，便可減少(shao)或消除(chu)晶(jing)間腐蝕傾向，這一點也(ye)可從表2-1的實驗(yan)(yan)數據中得(de)到驗(yan)(yan)證。
對鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼進行熱處理的(de)出發(fa)點，就是(shi)要消(xiao)除或減(jian)(jian)少(shao)鋼中的(de)σ相脆性(xing)(xing)、475℃脆性(xing)(xing)、高溫脆性(xing)(xing)和晶(jing)間腐蝕傾向存在而產(chan)生(sheng)的(de)不良(liang)效果(guo)，同時，盡量減(jian)(jian)少(shao)鑄造、焊(han)接、冷加工等加工過程中產(chan)生(sheng)的(de)應(ying)力、應(ying)變。以保(bao)證鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼在使用中具有良(liang)好的(de)韌性(xing)(xing)和耐腐蝕性(xing)(xing)能，使構件組織(zhi)、形狀和尺寸穩定。
