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(bu)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(cui)性
鐵素(su)(su)體(ti)不銹鋼，特別是(shi)高鉻鐵素(su)(su)體(ti)不銹鋼是(shi)容易生(sheng)成(cheng)σ 相的鋼種。σ 相的形成(cheng)與鋼的成(cheng)分、組織(zhi)、加(jia)(jia)(jia)熱溫(wen)度、預先冷加(jia)(jia)(jia)工等因(yin)素(su)(su)有(you)(you)關。含鉻量越高越易生(sheng)成(cheng)σ相，硅、鎳(nie)、錳、鉬促進σ 相生(sheng)成(cheng)，碳、氮有(you)(you)抑制σ相生(sheng)成(cheng)的作用，通常在540~815℃加(jia)(jia)(jia)熱就會產生(sheng)σ相，在700~800℃加(jia)(jia)(jia)熱，σ 相生(sheng)成(cheng)速度最快。
σ 相是富鉻的(de)金屬間化合物，是一種硬而脆的(de)相。所(suo)以，σ 相的(de)存在(zai)(zai)會(hui)使(shi)鋼變(bian)脆，其通(tong)常(chang)是在(zai)(zai)鐵(tie)素體晶(jing)界處(chu)析出，還(huan)會(hui)降低鋼的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能。使(shi)用鐵(tie)素體不銹鋼時，應盡量減少σ 相的(de)存在(zai)(zai)。
σ 相的(de)生(sheng)成是可(ke)逆的(de)。把(ba)鋼加熱(re)(re)到高(gao)于(yu)σ 相生(sheng)成溫度范圍，σ 相便會重(zhong)新溶解到固溶體(ti)中(zhong)，減少對鋼的(de)危(wei)害。通常把(ba)鋼加熱(re)(re)到900℃以上即(ji)可(ke)消除σ 相。
在(zai)有些特定的(de)使用環境中(zhong)，如用于(yu)靜(jing)載荷或摩(mo)擦條件下，可利(li)用σ 相對(dui)鋼起到的(de)強化作用，提高使用效(xiao)果。
2. 475℃脆(cui)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(bu)銹鋼在400~500℃這個(ge)溫度(du)區間(jian)長時間(jian)加熱(re)過程中(zhong)，鐵素體內(nei)(nei)的鉻原(yuan)子(zi)將重新排列，形成許多富鉻的小區域，它們與母相共格(ge)，引起點陣(zhen)畸變(bian)和內(nei)(nei)應力，從而使鋼的強(qiang)度(du)升高，韌性降低，見圖2-2。
同時(shi)，晶體內既然形成了富鉻區，也(ye)必然存在貧鉻區，又加(jia)之有內應力存在，使(shi)鋼的(de)耐腐蝕(shi)性也(ye)會降低。見圖2-3。
鐵素體(ti)不銹鋼(gang)高于(yu)(yu)700℃溫(wen)度加熱(re)時，由于(yu)(yu)鉻原子重新排列(lie)引起的畸變和內應力會消(xiao)除(chu)，所以，其帶來的對鋼(gang)的不利影響也(ye)隨之消(xiao)除(chu)。即475℃脆性(xing)在(zai)高于(yu)(yu)這個溫(wen)度進行加熱(re)會被消(xiao)除(chu)。
3. 高溫脆性
當鐵素體不銹鋼中(zhong)含(han)有一(yi)定(ding)量的(de)(de)碳(tan)、氮等間隙元素時，加(jia)熱(re)到(dao)950℃以(yi)上再冷卻下來，可(ke)使鋼在(zai)室溫(wen)(wen)下的(de)(de)塑性和韌性降低，呈現出明顯的(de)(de)脆(cui)性，一(yi)般(ban)稱(cheng)為(wei)鐵素體不銹鋼的(de)(de)高溫(wen)(wen)脆(cui)性。這(zhe)種現象經常發生(sheng)在(zai)鑄件、焊接(jie)件以(yi)及在(zai)950℃以(yi)上加(jia)熱(re)的(de)(de)工(gong)件中(zhong)。
鐵素體不(bu)銹鋼中高溫(wen)脆性(xing)產生的(de)原因，認為是自高溫(wen)冷卻(que)下來的(de)過(guo)程中，鋼中的(de)鉻與碳(tan)和(he)氮(dan)形成化合物(wu)并在晶(jing)內和(he)晶(jing)界析出的(de)結果。這種(zhong)析出物(wu)的(de)存在不(bu)僅(jin)降低鋼的(de)韌性(xing)，也降低鋼的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)。這種(zhong)不(bu)利影響(xiang)不(bu)僅(jin)限(xian)制了鋼在高溫(wen)下的(de)使(shi)用，也對焊接質量產生有害的(de)作用。
鐵素體(ti)不銹鋼的高溫脆性可以通(tong)過將鋼加熱到(dao)750~850℃,然后以較(jiao)快速度(du)冷卻來消(xiao)除，使鋼的塑(su)性得到(dao)恢復。
4. 晶間腐蝕(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(bu)銹鋼產生晶間腐蝕的原因，認為是鋼從較高溫(wen)度冷卻下(xia)來時，會有含鉻的碳化物和氮(dan)化物從晶間沉淀析出的結果(guo)。而在低于900℃溫(wen)度加熱冷卻后，晶間腐蝕傾(qing)向(xiang)明(ming)顯減弱(ruo)。這可從許多研究(jiu)者(zhe)的大量實驗(yan)結果(guo)得到證(zheng)實，見表2-1。
通過(guo)研究還證明，對(dui)于已經(jing)(jing)處于晶(jing)間腐蝕敏感狀態的(de)鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼，一般經(jing)(jing)過(guo)700~800℃短(duan)時間加熱處理(li)，便可減少或消除晶(jing)間腐蝕傾向，這一點也可從表2-1的(de)實驗數據(ju)中得到(dao)驗證。
對(dui)鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼進(jin)行熱處理的出發點，就是要消除或減少鋼中的σ相脆(cui)性(xing)、475℃脆(cui)性(xing)、高溫脆(cui)性(xing)和(he)晶間腐蝕(shi)傾向(xiang)存(cun)在而產生的不(bu)良(liang)效果，同(tong)時(shi)，盡量減少鑄造、焊接、冷加工等(deng)加工過程中產生的應力、應變(bian)。以保證鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼在使用中具(ju)有(you)良(liang)好的韌性(xing)和(he)耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能，使構件組織(zhi)、形狀和(he)尺(chi)寸穩定。
