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(gang)熱(re)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)
鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)，特別是高鉻鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)是容易(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)σ 相的鋼(gang)(gang)種(zhong)。σ 相的形成(cheng)與(yu)鋼(gang)(gang)的成(cheng)分、組織、加(jia)熱溫度、預先冷加(jia)工等因素(su)有關。含鉻量越高越易(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)σ相，硅、鎳、錳、鉬(mu)促進σ 相生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)，碳、氮有抑制σ相生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)的作用，通常在540~815℃加(jia)熱就(jiu)會產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)σ相，在700~800℃加(jia)熱，σ 相生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)速(su)度最快。
σ 相是富鉻的(de)金屬(shu)間(jian)化(hua)合物，是一(yi)種硬而脆的(de)相。所以(yi)，σ 相的(de)存(cun)在會使鋼(gang)變脆，其(qi)通常是在鐵(tie)素體(ti)晶(jing)界處析出(chu)，還會降低鋼(gang)的(de)耐腐(fu)蝕性能。使用鐵(tie)素體(ti)不銹鋼(gang)時，應(ying)盡量(liang)減(jian)少(shao)σ 相的(de)存(cun)在。
σ 相(xiang)(xiang)的生成是可逆的。把鋼(gang)加熱(re)到高于σ 相(xiang)(xiang)生成溫度范圍，σ 相(xiang)(xiang)便(bian)會重新溶解到固溶體中，減少對鋼(gang)的危害。通(tong)常把鋼(gang)加熱(re)到900℃以上(shang)即可消除(chu)σ 相(xiang)(xiang)。
在有些特定的(de)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)中，如用(yong)于靜載(zai)荷(he)或摩(mo)擦條件(jian)下，可利用(yong)σ 相對(dui)鋼起到的(de)強化作用(yong)，提(ti)高使(shi)用(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，鐵素體不銹鋼在400~500℃這個溫度區間長時間加熱過(guo)程中，鐵素體內的(de)鉻(ge)原子將(jiang)重新排列，形成許多富(fu)鉻(ge)的(de)小(xiao)區域，它們與母相共格(ge)，引起點陣畸變和(he)內應(ying)力，從而使鋼的(de)強(qiang)度升高，韌性(xing)降(jiang)低(di)，見圖2-2。
同時(shi)，晶體內既然形(xing)成(cheng)了富鉻(ge)區，也(ye)必(bi)然存在(zai)貧鉻(ge)區，又加(jia)之有內應(ying)力存在(zai)，使鋼的耐腐蝕性也(ye)會降低。見圖2-3。
鐵素體不銹鋼高于(yu)700℃溫(wen)度加熱時，由(you)于(yu)鉻原子重新排(pai)列引起的畸變和內應力會消除，所以(yi)，其帶來的對(dui)鋼的不利影響也隨之消除。即475℃脆性在高于(yu)這個溫(wen)度進(jin)行加熱會被消除。
3. 高溫脆性(xing)
當鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)中含(han)有一(yi)定量(liang)的(de)碳、氮等間(jian)隙(xi)元素(su)時，加(jia)熱(re)到950℃以上(shang)再冷卻下來(lai)，可使鋼(gang)在室溫下的(de)塑性(xing)和韌性(xing)降低(di)，呈現(xian)出(chu)明顯的(de)脆性(xing)，一(yi)般稱為鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)的(de)高溫脆性(xing)。這種現(xian)象經常發生(sheng)在鑄件(jian)(jian)、焊接件(jian)(jian)以及(ji)在950℃以上(shang)加(jia)熱(re)的(de)工件(jian)(jian)中。
鐵素體(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)高溫脆性產生(sheng)(sheng)的(de)原因(yin)，認為(wei)是自高溫冷卻下(xia)來的(de)過程中(zhong)，鋼中(zhong)的(de)鉻與碳(tan)和氮形(xing)成化合物并在晶內和晶界析(xi)出(chu)的(de)結(jie)果(guo)。這(zhe)種析(xi)出(chu)物的(de)存在不(bu)僅降低鋼的(de)韌(ren)性，也降低鋼的(de)耐腐蝕性。這(zhe)種不(bu)利影(ying)響不(bu)僅限制了鋼在高溫下(xia)的(de)使用(yong)，也對焊接質量產生(sheng)(sheng)有害的(de)作用(yong)。
鐵(tie)素體不銹鋼(gang)(gang)的(de)高溫脆性可以(yi)通過將(jiang)鋼(gang)(gang)加熱到750~850℃,然后以(yi)較(jiao)快速度(du)冷卻來消(xiao)除(chu)，使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)塑性得到恢復。
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(chan)生晶間腐蝕的(de)(de)原因(yin)，認(ren)為是鋼從(cong)(cong)較高溫度(du)冷卻下來時(shi)，會有(you)含鉻的(de)(de)碳化物(wu)和氮化物(wu)從(cong)(cong)晶間沉(chen)淀析出的(de)(de)結(jie)果。而在低于900℃溫度(du)加熱冷卻后，晶間腐蝕傾向明顯減弱。這可從(cong)(cong)許多研究者的(de)(de)大量實驗結(jie)果得到證(zheng)實，見表2-1。
通(tong)過(guo)研究還證(zheng)明，對于(yu)已經處于(yu)晶間腐蝕(shi)敏(min)感狀態的鐵素(su)體不銹鋼，一(yi)般經過(guo)700~800℃短時間加熱處理，便可(ke)(ke)減少或消除晶間腐蝕(shi)傾(qing)向(xiang)，這一(yi)點也可(ke)(ke)從表2-1的實驗數(shu)據中得到(dao)驗證(zheng)。
對鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼進行熱處理的(de)出(chu)發點，就(jiu)是要消除或減少鋼中的(de)σ相脆性、475℃脆性、高溫脆性和(he)晶間(jian)腐(fu)蝕傾(qing)向存(cun)在而(er)產(chan)生的(de)不(bu)良效(xiao)果，同時，盡量減少鑄造、焊接(jie)、冷(leng)加(jia)工等加(jia)工過(guo)程中產(chan)生的(de)應(ying)力、應(ying)變。以保證鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼在使(shi)用中具(ju)有良好的(de)韌(ren)性和(he)耐腐(fu)蝕性能，使(shi)構件組(zu)織、形狀和(he)尺寸(cun)穩定。
