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(xing)
鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼，特別是(shi)高(gao)鉻鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼是(shi)容易生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)σ 相(xiang)(xiang)的鋼種(zhong)。σ 相(xiang)(xiang)的形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)鋼的成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)、組織、加(jia)熱溫度(du)、預先冷(leng)加(jia)工等因素有(you)關。含鉻量越高(gao)越易生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)σ相(xiang)(xiang)，硅(gui)、鎳、錳(meng)、鉬促(cu)進σ 相(xiang)(xiang)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)，碳、氮有(you)抑制σ相(xiang)(xiang)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)的作(zuo)用，通常(chang)在(zai)540~815℃加(jia)熱就會產生(sheng)(sheng)σ相(xiang)(xiang)，在(zai)700~800℃加(jia)熱，σ 相(xiang)(xiang)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)速(su)度(du)最快。
σ 相(xiang)(xiang)是富鉻的金屬間(jian)化合物，是一種硬而脆的相(xiang)(xiang)。所以，σ 相(xiang)(xiang)的存在會(hui)使鋼(gang)變脆，其通常是在鐵素(su)體(ti)晶界處析出，還會(hui)降低鋼(gang)的耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)。使用(yong)鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)時，應盡量減少(shao)σ 相(xiang)(xiang)的存在。
σ 相(xiang)的(de)生(sheng)成(cheng)是可逆的(de)。把(ba)鋼加熱到(dao)高于(yu)σ 相(xiang)生(sheng)成(cheng)溫度范圍(wei)，σ 相(xiang)便會重(zhong)新溶(rong)解到(dao)固溶(rong)體中(zhong)，減少對鋼的(de)危(wei)害。通常把(ba)鋼加熱到(dao)900℃以上即可消(xiao)除(chu)σ 相(xiang)。
在有(you)些特(te)定的(de)使(shi)用環境中，如用于靜載荷或摩擦條件下，可(ke)利用σ 相對鋼(gang)起到(dao)的(de)強化作用，提高使(shi)用效果。
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(yan)究表明，鐵素體不銹鋼(gang)在400~500℃這個溫(wen)度(du)區(qu)間(jian)長時間(jian)加熱過程中(zhong)，鐵素體內的鉻原(yuan)子將(jiang)重(zhong)新排(pai)列(lie)，形成許多富鉻的小區(qu)域，它們與母相共格，引起(qi)點陣(zhen)畸變和內應力，從(cong)而(er)使鋼(gang)的強度(du)升(sheng)高，韌性降(jiang)低，見圖2-2。
同時，晶體內(nei)既然形成了富鉻(ge)區，也必然存在貧鉻(ge)區，又加之(zhi)有內(nei)應力存在，使鋼的耐腐蝕性也會降低。見圖2-3。
鐵素體不銹鋼高于700℃溫度(du)加熱(re)(re)時，由于鉻原子(zi)重新排(pai)列引(yin)起的畸變(bian)和內(nei)應(ying)力(li)會消(xiao)除，所以，其帶來的對(dui)鋼的不利影響(xiang)也隨之消(xiao)除。即475℃脆性在高于這個溫度(du)進行加熱(re)(re)會被消(xiao)除。
3. 高(gao)溫脆(cui)性
當鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中含有一定量的(de)(de)碳、氮(dan)等間隙(xi)元(yuan)素(su)時，加熱到950℃以(yi)上再冷卻(que)下(xia)來，可使鋼(gang)在(zai)室溫(wen)下(xia)的(de)(de)塑性和韌性降低(di)，呈現出明顯的(de)(de)脆(cui)性，一般稱為鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)高溫(wen)脆(cui)性。這種現象經常發生(sheng)在(zai)鑄(zhu)件(jian)(jian)、焊(han)接件(jian)(jian)以(yi)及在(zai)950℃以(yi)上加熱的(de)(de)工件(jian)(jian)中。
鐵素體不(bu)(bu)銹鋼(gang)中高溫(wen)脆性產(chan)生(sheng)的(de)(de)原因，認為是自高溫(wen)冷(leng)卻下來的(de)(de)過程中，鋼(gang)中的(de)(de)鉻與碳和(he)氮(dan)形成化合物(wu)并在晶內和(he)晶界析出的(de)(de)結果。這(zhe)種析出物(wu)的(de)(de)存在不(bu)(bu)僅降低(di)鋼(gang)的(de)(de)韌性，也降低(di)鋼(gang)的(de)(de)耐腐蝕性。這(zhe)種不(bu)(bu)利影響不(bu)(bu)僅限(xian)制了鋼(gang)在高溫(wen)下的(de)(de)使用，也對焊接質量產(chan)生(sheng)有害的(de)(de)作用。
鐵素(su)體不銹鋼(gang)(gang)的(de)高溫脆性(xing)可以通過將鋼(gang)(gang)加熱(re)到750~850℃,然后(hou)以較快速(su)度冷卻來消除，使鋼(gang)(gang)的(de)塑(su)性(xing)得到恢復。
4. 晶(jing)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(gang)產(chan)生晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)原因，認(ren)為是鋼(gang)從(cong)較高溫(wen)度冷(leng)卻下來時，會(hui)有(you)含鉻(ge)的(de)碳化物和氮化物從(cong)晶(jing)間(jian)沉(chen)淀析出的(de)結果。而(er)在低于900℃溫(wen)度加熱冷(leng)卻后，晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)傾(qing)向(xiang)明顯減弱。這(zhe)可從(cong)許多研究者的(de)大(da)量實驗結果得到(dao)證實，見(jian)表2-1。
通過研究(jiu)還證明(ming)，對于(yu)已經(jing)處(chu)(chu)于(yu)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)敏感狀態的鐵(tie)素體不銹鋼，一般經(jing)過700~800℃短時(shi)間加熱處(chu)(chu)理，便可減少或消除晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)傾(qing)向，這一點(dian)也可從表2-1的實驗數(shu)據(ju)中得到驗證。
對鐵素(su)(su)體不銹(xiu)鋼(gang)進(jin)行(xing)熱(re)處理的(de)(de)出(chu)發點，就是(shi)要消除或減少鋼(gang)中的(de)(de)σ相脆(cui)性(xing)、475℃脆(cui)性(xing)、高溫脆(cui)性(xing)和晶間腐蝕傾向存在而產生的(de)(de)不良效果，同時，盡量減少鑄造、焊接、冷加(jia)工等加(jia)工過程中產生的(de)(de)應力、應變。以保證鐵素(su)(su)體不銹(xiu)鋼(gang)在使用中具有(you)良好的(de)(de)韌性(xing)和耐腐蝕性(xing)能，使構件組織、形(xing)狀和尺寸穩定。
