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(gang)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(cui)性
鐵(tie)素體不銹鋼(gang)(gang)，特別(bie)是(shi)高(gao)鉻鐵(tie)素體不銹鋼(gang)(gang)是(shi)容易生(sheng)成(cheng)(cheng)σ 相(xiang)的(de)鋼(gang)(gang)種。σ 相(xiang)的(de)形成(cheng)(cheng)與鋼(gang)(gang)的(de)成(cheng)(cheng)分(fen)、組織、加(jia)熱溫度、預(yu)先冷加(jia)工(gong)等(deng)因(yin)素有(you)關。含鉻量越高(gao)越易生(sheng)成(cheng)(cheng)σ相(xiang)，硅、鎳、錳、鉬促(cu)進σ 相(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)，碳、氮有(you)抑制(zhi)σ相(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)作(zuo)用，通常在540~815℃加(jia)熱就會產生(sheng)σ相(xiang)，在700~800℃加(jia)熱，σ 相(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)速度最(zui)快。
σ 相(xiang)是富鉻的(de)(de)(de)金屬間化合物(wu)，是一種(zhong)硬而脆的(de)(de)(de)相(xiang)。所以，σ 相(xiang)的(de)(de)(de)存在(zai)會使(shi)鋼(gang)變脆，其通(tong)常是在(zai)鐵(tie)素(su)體晶界處析(xi)出(chu)，還會降(jiang)低鋼(gang)的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性能。使(shi)用(yong)鐵(tie)素(su)體不銹鋼(gang)時，應盡量減少σ 相(xiang)的(de)(de)(de)存在(zai)。
σ 相的(de)生(sheng)(sheng)成是可逆的(de)。把鋼加熱(re)到(dao)高于σ 相生(sheng)(sheng)成溫度范圍，σ 相便會重新(xin)溶解到(dao)固溶體中，減少對鋼的(de)危(wei)害。通(tong)常把鋼加熱(re)到(dao)900℃以上即可消除σ 相。
在(zai)有些特(te)定的(de)使(shi)用環境中(zhong)，如用于(yu)靜載荷或摩擦條件(jian)下(xia)，可利用σ 相對鋼起到(dao)的(de)強化(hua)作用，提(ti)高使(shi)用效果。
2. 475℃脆性(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(yan)究表(biao)明(ming)，鐵素體不銹鋼(gang)在400~500℃這個溫度區間(jian)長時(shi)間(jian)加熱(re)過程中，鐵素體內的(de)鉻(ge)原子將重新(xin)排列，形(xing)成(cheng)許多富鉻(ge)的(de)小區域，它們與母(mu)相共格，引(yin)起點陣畸變(bian)和(he)內應力(li)，從而使(shi)鋼(gang)的(de)強度升高，韌性降低，見圖2-2。
同(tong)時，晶體內(nei)既然形成了富鉻區，也(ye)(ye)必然存(cun)在貧鉻區，又加之有內(nei)應力存(cun)在，使鋼的耐腐蝕性也(ye)(ye)會降(jiang)低。見圖(tu)2-3。
鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼(gang)高(gao)于(yu)700℃溫度加熱時，由于(yu)鉻(ge)原子重新(xin)排列引起的畸變和內應力(li)會(hui)(hui)消(xiao)除(chu)，所以，其帶來的對鋼(gang)的不利影響(xiang)也隨之消(xiao)除(chu)。即475℃脆(cui)性在高(gao)于(yu)這個溫度進行加熱會(hui)(hui)被消(xiao)除(chu)。
3. 高溫(wen)脆(cui)性
當鐵素體不銹鋼中含(han)有一定量的(de)(de)(de)碳、氮等間隙元(yuan)素時，加熱到950℃以上(shang)再冷卻下(xia)來，可(ke)使鋼在(zai)室溫下(xia)的(de)(de)(de)塑性(xing)和韌性(xing)降低，呈(cheng)現出明顯的(de)(de)(de)脆性(xing)，一般稱為鐵素體不銹鋼的(de)(de)(de)高溫脆性(xing)。這種(zhong)現象經常發(fa)生在(zai)鑄件、焊(han)接件以及在(zai)950℃以上(shang)加熱的(de)(de)(de)工(gong)件中。
鐵素體不銹鋼中高溫(wen)脆性(xing)(xing)產生的(de)原因，認為是自(zi)高溫(wen)冷卻下來的(de)過程中，鋼中的(de)鉻與碳和氮形成(cheng)化合(he)物并(bing)在(zai)晶(jing)內和晶(jing)界(jie)析出的(de)結果。這種(zhong)析出物的(de)存在(zai)不僅(jin)降(jiang)(jiang)低鋼的(de)韌性(xing)(xing)，也降(jiang)(jiang)低鋼的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)。這種(zhong)不利影響(xiang)不僅(jin)限制(zhi)了鋼在(zai)高溫(wen)下的(de)使用(yong)，也對(dui)焊接質(zhi)量產生有害的(de)作(zuo)用(yong)。
鐵素體不銹鋼(gang)的高(gao)溫脆性可以(yi)(yi)通(tong)過將鋼(gang)加熱到750~850℃,然(ran)后以(yi)(yi)較快速度(du)冷卻來(lai)消除(chu)，使鋼(gang)的塑性得到恢復。
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(ti)不銹鋼產生晶(jing)(jing)間腐蝕的(de)原(yuan)因，認(ren)為是鋼從(cong)較高溫度冷卻(que)(que)下來時，會有(you)含(han)鉻的(de)碳化(hua)物和氮化(hua)物從(cong)晶(jing)(jing)間沉淀析出的(de)結果(guo)。而在低于(yu)900℃溫度加熱冷卻(que)(que)后，晶(jing)(jing)間腐蝕傾向明顯減弱(ruo)。這可從(cong)許多研究者的(de)大(da)量實驗(yan)結果(guo)得到證(zheng)實，見表2-1。
通(tong)過(guo)研究(jiu)還證(zheng)明，對于(yu)(yu)已(yi)經處(chu)于(yu)(yu)晶(jing)間(jian)腐蝕敏感狀態的鐵(tie)素體不銹鋼，一(yi)般(ban)經過(guo)700~800℃短(duan)時間(jian)加熱處(chu)理，便(bian)可(ke)減少或(huo)消除晶(jing)間(jian)腐蝕傾向(xiang)，這一(yi)點也可(ke)從表2-1的實(shi)驗數據中得(de)到(dao)驗證(zheng)。
對鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼進行熱處(chu)理(li)的(de)(de)(de)出發點，就是要消除或減少鋼中(zhong)的(de)(de)(de)σ相脆(cui)性(xing)、475℃脆(cui)性(xing)、高溫脆(cui)性(xing)和(he)晶間(jian)腐蝕傾向(xiang)存在(zai)而(er)產生的(de)(de)(de)不(bu)良效果，同時，盡量減少鑄造、焊接、冷加(jia)工等加(jia)工過程中(zhong)產生的(de)(de)(de)應力、應變。以保(bao)證鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)使用中(zhong)具有良好(hao)的(de)(de)(de)韌性(xing)和(he)耐腐蝕性(xing)能，使構件組織、形狀和(he)尺寸穩定。
