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
鐵素體不(bu)銹鋼，特別是高鉻鐵素體不(bu)銹鋼是容易生成σ 相(xiang)(xiang)的鋼種(zhong)。σ 相(xiang)(xiang)的形成與鋼的成分、組織、加(jia)熱溫度、預先冷加(jia)工等因(yin)素有(you)關。含(han)鉻量越高越易生成σ相(xiang)(xiang)，硅、鎳、錳、鉬促(cu)進σ 相(xiang)(xiang)生成，碳、氮(dan)有(you)抑制σ相(xiang)(xiang)生成的作用，通常在(zai)540~815℃加(jia)熱就會產(chan)生σ相(xiang)(xiang)，在(zai)700~800℃加(jia)熱，σ 相(xiang)(xiang)生成速度最(zui)快。
σ 相(xiang)是富鉻(ge)的(de)(de)金(jin)屬間化合(he)物，是一種(zhong)硬而脆(cui)的(de)(de)相(xiang)。所以，σ 相(xiang)的(de)(de)存(cun)在會(hui)使鋼(gang)變脆(cui)，其通常是在鐵素體(ti)晶界處析出，還(huan)會(hui)降低鋼(gang)的(de)(de)耐腐蝕性能。使用鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)時，應(ying)盡量減少(shao)σ 相(xiang)的(de)(de)存(cun)在。
σ 相(xiang)(xiang)的生成是可(ke)逆的。把鋼(gang)加(jia)(jia)熱到高于σ 相(xiang)(xiang)生成溫度范圍，σ 相(xiang)(xiang)便會(hui)重新溶解到固溶體(ti)中，減少對鋼(gang)的危害(hai)。通常把鋼(gang)加(jia)(jia)熱到900℃以上即可(ke)消除(chu)σ 相(xiang)(xiang)。
在有些特定的使用(yong)環境中，如(ru)用(yong)于靜載荷或摩擦(ca)條件下，可利用(yong)σ 相對鋼(gang)起到的強(qiang)化作用(yong)，提(ti)高使用(yong)效果。
2. 475℃脆(cui)性(xing)
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，鐵素體(ti)不銹鋼在400~500℃這(zhe)個溫度區(qu)間長時間加熱過(guo)程中，鐵素體(ti)內的鉻(ge)原子將重新排列(lie)，形(xing)成許多富鉻(ge)的小區(qu)域，它們與母相(xiang)共格，引起點陣(zhen)畸變和內應力，從而使(shi)鋼的強度升高，韌性降低(di)，見圖2-2。
同時(shi)，晶體內既然(ran)形成(cheng)了富(fu)鉻區(qu)，也必然(ran)存在貧鉻區(qu)，又(you)加之有內應力存在，使(shi)鋼的(de)耐(nai)腐蝕性也會降低。見圖(tu)2-3。
鐵素體不(bu)銹鋼高于(yu)700℃溫(wen)度(du)加熱時，由(you)于(yu)鉻原(yuan)子重新排列引起的(de)畸變和內應(ying)力會(hui)消(xiao)除(chu)(chu)，所(suo)以，其帶來的(de)對(dui)鋼的(de)不(bu)利影(ying)響也隨(sui)之消(xiao)除(chu)(chu)。即(ji)475℃脆性在高于(yu)這個溫(wen)度(du)進(jin)行(xing)加熱會(hui)被消(xiao)除(chu)(chu)。
3. 高溫脆性(xing)
當(dang)鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼中含有一(yi)定量的(de)(de)碳、氮等間(jian)隙元素時(shi)，加熱(re)到950℃以(yi)(yi)上(shang)再冷卻(que)下(xia)來，可使鋼在(zai)室溫(wen)下(xia)的(de)(de)塑性和韌性降低，呈(cheng)現(xian)出(chu)明顯的(de)(de)脆性，一(yi)般稱為鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)高溫(wen)脆性。這(zhe)種現(xian)象經常發生在(zai)鑄件、焊接件以(yi)(yi)及在(zai)950℃以(yi)(yi)上(shang)加熱(re)的(de)(de)工件中。
鐵素體不銹(xiu)鋼中高溫(wen)脆性產生(sheng)的(de)原因，認為是(shi)自高溫(wen)冷卻(que)下來(lai)的(de)過程(cheng)中，鋼中的(de)鉻(ge)與碳和氮(dan)形成(cheng)化合物(wu)并在晶內和晶界析出的(de)結(jie)果。這(zhe)種(zhong)析出物(wu)的(de)存在不僅降(jiang)低鋼的(de)韌性，也降(jiang)低鋼的(de)耐腐蝕(shi)性。這(zhe)種(zhong)不利影響不僅限制了鋼在高溫(wen)下的(de)使用(yong)，也對焊接質量產生(sheng)有害的(de)作用(yong)。
鐵素體(ti)不銹鋼的(de)(de)高溫脆性可以(yi)通過將鋼加熱到750~850℃,然后以(yi)較(jiao)快速度冷卻來(lai)消除，使鋼的(de)(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(su)體不銹鋼產生晶(jing)間腐蝕的原因(yin)，認(ren)為是鋼從(cong)較高溫度(du)冷卻(que)(que)下來時，會(hui)有含鉻的碳化物和(he)氮化物從(cong)晶(jing)間沉淀析出的結果(guo)。而在低于900℃溫度(du)加(jia)熱冷卻(que)(que)后(hou)，晶(jing)間腐蝕傾向(xiang)明顯減弱。這可從(cong)許多研究者的大量(liang)實驗(yan)結果(guo)得到證實，見表(biao)2-1。
通過研(yan)究還(huan)證(zheng)明，對于已經處于晶間(jian)腐蝕敏感(gan)狀態(tai)的鐵素(su)體不銹鋼，一般經過700~800℃短(duan)時間(jian)加熱處理，便可減少或消除晶間(jian)腐蝕傾向，這一點(dian)也可從表(biao)2-1的實驗(yan)數據中得到驗(yan)證(zheng)。
對(dui)鐵素體不(bu)銹鋼(gang)進行熱處理(li)的(de)出發點，就是(shi)要(yao)消除(chu)或減(jian)少鋼(gang)中(zhong)的(de)σ相脆性、475℃脆性、高溫脆性和晶間(jian)腐蝕(shi)傾向存在而產生的(de)不(bu)良效果，同時，盡量(liang)減(jian)少鑄造、焊接、冷加工等加工過程中(zhong)產生的(de)應(ying)力、應(ying)變(bian)。以保證鐵素體不(bu)銹鋼(gang)在使用(yong)中(zhong)具有良好的(de)韌性和耐腐蝕(shi)性能，使構件組織、形狀和尺寸穩定。
