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(li)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(su)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)，特別(bie)是(shi)高鉻鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)是(shi)容(rong)易(yi)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)σ 相(xiang)(xiang)(xiang)的鋼(gang)(gang)種。σ 相(xiang)(xiang)(xiang)的形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)與鋼(gang)(gang)的成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分、組織、加熱溫(wen)度(du)、預先冷加工(gong)等(deng)因(yin)素(su)有關。含鉻量越(yue)高越(yue)易(yi)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)σ相(xiang)(xiang)(xiang)，硅、鎳、錳、鉬促(cu)進σ 相(xiang)(xiang)(xiang)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，碳、氮有抑(yi)制σ相(xiang)(xiang)(xiang)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的作用(yong)，通常在540~815℃加熱就會產生σ相(xiang)(xiang)(xiang)，在700~800℃加熱，σ 相(xiang)(xiang)(xiang)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)速度(du)最快。
σ 相(xiang)是(shi)富鉻的(de)(de)金屬間化(hua)合物，是(shi)一(yi)種硬(ying)而(er)脆(cui)的(de)(de)相(xiang)。所以，σ 相(xiang)的(de)(de)存在(zai)(zai)會使(shi)鋼(gang)變脆(cui)，其通(tong)常是(shi)在(zai)(zai)鐵素體(ti)晶(jing)界(jie)處析出，還會降低鋼(gang)的(de)(de)耐腐蝕性能。使(shi)用鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)時，應盡量(liang)減少(shao)σ 相(xiang)的(de)(de)存在(zai)(zai)。
σ 相的生(sheng)(sheng)成是(shi)可(ke)逆(ni)的。把鋼(gang)加(jia)熱(re)到高于σ 相生(sheng)(sheng)成溫度范圍，σ 相便會(hui)重(zhong)新(xin)溶解到固溶體中，減少對鋼(gang)的危(wei)害。通常把鋼(gang)加(jia)熱(re)到900℃以上(shang)即可(ke)消除(chu)σ 相。
在有些特定(ding)的使用環(huan)境中，如用于靜載(zai)荷或摩擦條件下，可利用σ 相對(dui)鋼起到(dao)的強化作用，提高使用效果。
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。
研究表(biao)明，鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)鋼在400~500℃這個溫(wen)度區間長時(shi)間加熱過(guo)程(cheng)中，鐵(tie)素(su)體內的(de)鉻原子將(jiang)重新(xin)排(pai)列，形成許多富(fu)鉻的(de)小區域(yu)，它(ta)們與母相共格，引起點(dian)陣畸變和內應(ying)力(li)，從而(er)使鋼的(de)強度升高，韌性降(jiang)低，見圖2-2。
同時，晶體內(nei)既(ji)然形成了富鉻區，也(ye)必然存(cun)在貧鉻區，又(you)加之有內(nei)應力存(cun)在，使鋼的耐腐蝕性也(ye)會降(jiang)低。見圖2-3。
鐵素體不銹鋼(gang)高于(yu)700℃溫(wen)度加熱時，由(you)于(yu)鉻(ge)原子(zi)重新排列引(yin)起的畸變和內(nei)應力會消(xiao)(xiao)除，所(suo)以(yi)，其帶來的對鋼(gang)的不利影響(xiang)也隨之消(xiao)(xiao)除。即475℃脆(cui)性(xing)在高于(yu)這(zhe)個溫(wen)度進行加熱會被消(xiao)(xiao)除。
3. 高溫脆性
當鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼中含有(you)一定量(liang)的(de)碳、氮等間隙元素(su)時，加熱(re)到950℃以(yi)上(shang)再冷卻下來，可使鋼在(zai)室溫下的(de)塑(su)性和韌性降低，呈現出明顯的(de)脆性，一般稱為(wei)鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)高溫脆性。這種(zhong)現象經常發生在(zai)鑄件、焊接件以(yi)及(ji)在(zai)950℃以(yi)上(shang)加熱(re)的(de)工件中。
鐵素(su)體不(bu)(bu)銹鋼中高溫脆性產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因，認為是(shi)自高溫冷卻下來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程中，鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻與(yu)碳和(he)(he)氮形(xing)成化合物(wu)并在(zai)晶內(nei)和(he)(he)晶界(jie)析(xi)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果。這(zhe)種析(xi)出物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)不(bu)(bu)僅降低鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌性，也(ye)降低鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐腐蝕性。這(zhe)種不(bu)(bu)利(li)影響不(bu)(bu)僅限制了鋼在(zai)高溫下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用，也(ye)對焊(han)接(jie)質量產生(sheng)有害的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用。
鐵素(su)體不銹鋼(gang)(gang)的高溫(wen)脆性可以通過將鋼(gang)(gang)加熱(re)到750~850℃,然后以較快速(su)度冷卻來(lai)消(xiao)除，使鋼(gang)(gang)的塑(su)性得(de)到恢復(fu)。
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(ti)不銹鋼(gang)產生晶(jing)間腐蝕的原因，認為是鋼(gang)從(cong)較高溫度冷卻下來時，會有含鉻(ge)的碳化物(wu)和氮化物(wu)從(cong)晶(jing)間沉淀析出的結果。而在低于900℃溫度加熱(re)冷卻后，晶(jing)間腐蝕傾向(xiang)明顯減弱。這可從(cong)許多研究者的大量實(shi)驗結果得到證實(shi)，見表2-1。
通過研究還證明，對(dui)于已(yi)經處(chu)(chu)于晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕敏(min)感狀態的鐵素體不銹鋼，一(yi)般經過700~800℃短時間(jian)加熱處(chu)(chu)理，便可(ke)減少(shao)或(huo)消除晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕傾向，這一(yi)點也可(ke)從表2-1的實驗(yan)數(shu)據中得到驗(yan)證。
對鐵(tie)素(su)體不銹鋼進行熱處理的(de)出發點，就是要消除(chu)或減少鋼中(zhong)的(de)σ相(xiang)脆(cui)性、475℃脆(cui)性、高(gao)溫脆(cui)性和晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向存在而(er)產生的(de)不良(liang)效果，同(tong)時，盡量減少鑄造、焊接、冷加(jia)(jia)工等加(jia)(jia)工過程中(zhong)產生的(de)應力(li)、應變。以保證鐵(tie)素(su)體不銹鋼在使(shi)用中(zhong)具有良(liang)好的(de)韌性和耐腐(fu)蝕(shi)性能，使(shi)構件組織、形狀和尺寸穩定。
