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(tie)素(su)體不銹鋼，特別(bie)是高鉻鐵(tie)素(su)體不銹鋼是容易生(sheng)成(cheng)(cheng)σ 相(xiang)的鋼種。σ 相(xiang)的形成(cheng)(cheng)與鋼的成(cheng)(cheng)分(fen)、組織、加熱溫度(du)、預先冷(leng)加工等(deng)因素(su)有關。含(han)鉻量越(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(dan)有抑制σ相(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)的作用，通常在540~815℃加熱就會產生(sheng)σ相(xiang)，在700~800℃加熱，σ 相(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)速(su)度(du)最(zui)快。
σ 相是富鉻的金屬間化合物，是一種(zhong)硬而(er)脆的相。所以，σ 相的存在會使(shi)鋼變脆，其通常是在鐵素(su)體(ti)(ti)晶(jing)界處(chu)析出，還會降低鋼的耐腐蝕性(xing)能。使(shi)用鐵素(su)體(ti)(ti)不銹鋼時(shi)，應(ying)盡量(liang)減少σ 相的存在。
σ 相(xiang)的生成(cheng)是(shi)可逆的。把(ba)鋼加(jia)熱到(dao)高(gao)于σ 相(xiang)生成(cheng)溫度范(fan)圍，σ 相(xiang)便會(hui)重新(xin)溶解到(dao)固溶體中(zhong)，減少對鋼的危害。通常(chang)把(ba)鋼加(jia)熱到(dao)900℃以上即可消除σ 相(xiang)。
在有些(xie)特定的使用(yong)(yong)環境中(zhong)，如用(yong)(yong)于靜載荷或摩擦條件下(xia)，可利(li)用(yong)(yong)σ 相對鋼起到(dao)的強化作用(yong)(yong)，提高使用(yong)(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。
研究表明，鐵素體不銹鋼(gang)在400~500℃這個溫度區(qu)間長時(shi)間加熱過程中，鐵素體內的鉻原子(zi)將重新排列(lie)，形成許多富(fu)鉻的小(xiao)區(qu)域，它們(men)與母相(xiang)共(gong)格，引起點陣畸變和內應力，從而使(shi)鋼(gang)的強度升高，韌性降低，見圖2-2。
同時，晶體內既然形成了富鉻(ge)區，也必然存在貧鉻(ge)區，又(you)加(jia)之有內應力存在，使鋼(gang)的耐腐蝕(shi)性也會降低。見圖2-3。
鐵素(su)體不銹鋼(gang)高(gao)于(yu)700℃溫度加(jia)熱時，由于(yu)鉻原子重新排列引(yin)起的畸變(bian)和內應力(li)會消(xiao)除，所以，其帶來的對(dui)鋼(gang)的不利影響也隨之消(xiao)除。即475℃脆(cui)性在高(gao)于(yu)這個溫度進行(xing)加(jia)熱會被消(xiao)除。
3. 高溫(wen)脆性
當鐵素體不銹鋼(gang)中含有一(yi)(yi)定量(liang)的(de)碳、氮等間隙元(yuan)素時，加熱(re)到950℃以上再冷卻(que)下來，可使鋼(gang)在室溫下的(de)塑性(xing)和韌性(xing)降低，呈現(xian)出明(ming)顯的(de)脆性(xing)，一(yi)(yi)般稱為鐵素體不銹鋼(gang)的(de)高(gao)溫脆性(xing)。這種現(xian)象經常發生在鑄件、焊(han)接件以及在950℃以上加熱(re)的(de)工件中。
鐵素體不(bu)銹鋼中高溫脆性產生的(de)原因，認為是(shi)自(zi)高溫冷卻下(xia)來的(de)過程中，鋼中的(de)鉻與(yu)碳和(he)氮形成化合物并(bing)在晶內和(he)晶界析出的(de)結果。這種(zhong)析出物的(de)存在不(bu)僅(jin)降低(di)鋼的(de)韌性，也降低(di)鋼的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性。這種(zhong)不(bu)利(li)影(ying)響不(bu)僅(jin)限制(zhi)了(le)鋼在高溫下(xia)的(de)使(shi)用(yong)，也對焊接質量產生有害的(de)作用(yong)。
鐵素體不(bu)銹鋼的高(gao)溫(wen)脆性可以通過將鋼加熱到750~850℃,然后以較快(kuai)速度(du)冷卻來消除，使鋼的塑性得到恢復。
4. 晶(jing)間(jian)腐(fu)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(chan)生晶間腐蝕的(de)原(yuan)因(yin)，認為是鋼從(cong)(cong)較(jiao)高溫度(du)冷(leng)卻下來時，會有含鉻(ge)的(de)碳化物和氮化物從(cong)(cong)晶間沉淀析出的(de)結果。而在低(di)于900℃溫度(du)加熱冷(leng)卻后，晶間腐蝕傾向明顯減弱。這可從(cong)(cong)許(xu)多研(yan)究者的(de)大(da)量實驗(yan)結果得(de)到證(zheng)實，見(jian)表2-1。
通過研究還(huan)證明，對于已經處于晶間(jian)腐(fu)蝕敏感(gan)狀(zhuang)態的鐵素體不銹鋼，一般經過700~800℃短時(shi)間(jian)加熱處理，便可減少或消除(chu)晶間(jian)腐(fu)蝕傾向，這一點也可從表2-1的實驗(yan)數(shu)據(ju)中(zhong)得到驗(yan)證。
對(dui)鐵素體不銹(xiu)鋼進行熱處理(li)的出(chu)發點(dian)，就是要消除或減(jian)少(shao)鋼中(zhong)的σ相(xiang)脆性(xing)(xing)、475℃脆性(xing)(xing)、高溫脆性(xing)(xing)和晶間(jian)腐(fu)蝕傾(qing)向存(cun)在而產生的不良效(xiao)果(guo)，同時，盡量(liang)減(jian)少(shao)鑄造、焊(han)接、冷加(jia)工等加(jia)工過程中(zhong)產生的應力、應變。以保證鐵素體不銹(xiu)鋼在使用中(zhong)具有良好的韌性(xing)(xing)和耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)能，使構件(jian)組織(zhi)、形狀(zhuang)和尺寸穩(wen)定。
