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(xiang)脆性(xing)
鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)，特(te)別是(shi)高鉻(ge)鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)是(shi)容易生(sheng)(sheng)(sheng)成σ 相的(de)鋼(gang)種(zhong)。σ 相的(de)形(xing)成與(yu)鋼(gang)的(de)成分、組織、加(jia)熱溫度(du)、預先冷加(jia)工等因素(su)有(you)關(guan)。含鉻(ge)量越(yue)高越(yue)易生(sheng)(sheng)(sheng)成σ相，硅、鎳、錳、鉬促(cu)進(jin)σ 相生(sheng)(sheng)(sheng)成，碳(tan)、氮有(you)抑制σ相生(sheng)(sheng)(sheng)成的(de)作(zuo)用，通常在(zai)(zai)540~815℃加(jia)熱就會產生(sheng)(sheng)(sheng)σ相，在(zai)(zai)700~800℃加(jia)熱，σ 相生(sheng)(sheng)(sheng)成速度(du)最快。
σ 相是富鉻的金屬間化合物，是一(yi)種硬而脆(cui)的相。所以(yi)，σ 相的存(cun)在會使鋼(gang)變脆(cui)，其通常是在鐵(tie)素(su)體(ti)晶界處析出，還會降低鋼(gang)的耐(nai)腐蝕性(xing)能。使用鐵(tie)素(su)體(ti)不銹鋼(gang)時(shi)，應盡量減少σ 相的存(cun)在。
σ 相的(de)(de)生成是可(ke)逆(ni)的(de)(de)。把鋼(gang)加熱到(dao)(dao)高于σ 相生成溫度范(fan)圍，σ 相便會重(zhong)新溶(rong)解到(dao)(dao)固(gu)溶(rong)體中，減少對鋼(gang)的(de)(de)危害。通常把鋼(gang)加熱到(dao)(dao)900℃以上即(ji)可(ke)消除σ 相。
在有些特定的(de)使(shi)用(yong)(yong)環境(jing)中，如用(yong)(yong)于靜載荷(he)或摩(mo)擦條(tiao)件(jian)下(xia)，可利用(yong)(yong)σ 相(xiang)對鋼起(qi)到的(de)強(qiang)化作用(yong)(yong)，提高使(shi)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(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)在400~500℃這個溫(wen)度區間長時間加熱過程(cheng)中(zhong)，鐵(tie)素(su)體(ti)內(nei)(nei)的鉻原子將重新排列，形成許(xu)多富鉻的小區域，它們與母(mu)相(xiang)共格(ge)，引起點陣畸變(bian)和內(nei)(nei)應力(li)，從(cong)而(er)使(shi)鋼(gang)的強度升(sheng)高(gao)，韌性降低，見圖2-2。
同時，晶體內(nei)(nei)既然形(xing)成了富(fu)鉻區，也必然存在貧鉻區，又加之有內(nei)(nei)應力(li)存在，使(shi)鋼(gang)的耐腐蝕性(xing)也會(hui)降低。見(jian)圖2-3。
鐵素體不銹鋼高(gao)于700℃溫度(du)加熱時，由于鉻(ge)原(yuan)子重新排列引(yin)起的畸變和內應力會消(xiao)除(chu)，所以(yi)，其帶來的對鋼的不利影響也隨之(zhi)消(xiao)除(chu)。即475℃脆性在高(gao)于這個溫度(du)進行加熱會被消(xiao)除(chu)。
3. 高溫脆性(xing)
當鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)含有一定量的(de)(de)碳、氮等間隙元素時(shi)，加熱(re)到(dao)950℃以(yi)上(shang)再(zai)冷(leng)卻下來(lai)，可使鋼(gang)在(zai)室溫下的(de)(de)塑性和韌性降低(di)，呈(cheng)現出明顯(xian)的(de)(de)脆性，一般稱為(wei)鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)高(gao)溫脆性。這(zhe)種(zhong)現象經常發生(sheng)在(zai)鑄件、焊接(jie)件以(yi)及在(zai)950℃以(yi)上(shang)加熱(re)的(de)(de)工(gong)件中(zhong)。
鐵素體不銹鋼中(zhong)高溫(wen)脆性(xing)產生的(de)原因，認為是自高溫(wen)冷卻下(xia)來(lai)的(de)過程中(zhong)，鋼中(zhong)的(de)鉻與(yu)碳和(he)氮形成化(hua)合物并(bing)在(zai)晶(jing)內和(he)晶(jing)界析(xi)出(chu)的(de)結果。這種析(xi)出(chu)物的(de)存(cun)在(zai)不僅降(jiang)低鋼的(de)韌(ren)性(xing)，也(ye)降(jiang)低鋼的(de)耐(nai)腐蝕性(xing)。這種不利(li)影響不僅限制了鋼在(zai)高溫(wen)下(xia)的(de)使用(yong)，也(ye)對焊接質量(liang)產生有害(hai)的(de)作用(yong)。
鐵素體不銹鋼的(de)高溫(wen)脆性可以(yi)通過將鋼加熱到750~850℃,然后(hou)以(yi)較快速度冷卻來消除，使鋼的(de)塑性得到恢(hui)復。
4. 晶間(jian)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。
鐵素體不(bu)銹鋼產生晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕的(de)原因，認為是鋼從較高溫(wen)度冷卻(que)下來時，會有含(han)鉻的(de)碳化(hua)(hua)物(wu)和氮化(hua)(hua)物(wu)從晶(jing)間(jian)沉淀析出的(de)結果。而在低于(yu)900℃溫(wen)度加熱(re)冷卻(que)后(hou)，晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕傾向明顯減(jian)弱。這可從許(xu)多研究(jiu)者的(de)大(da)量實驗結果得到證實，見表2-1。
通過(guo)研(yan)究還(huan)證明，對于已經(jing)處于晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)敏感狀態的鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)，一般經(jing)過(guo)700~800℃短時(shi)間(jian)加熱處理，便可(ke)減少或消除晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向，這一點也可(ke)從表2-1的實驗數據中得到驗證。
對鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)進行熱處(chu)理的出發點，就(jiu)是要消除(chu)或減(jian)少鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的σ相脆(cui)(cui)性(xing)(xing)(xing)(xing)、475℃脆(cui)(cui)性(xing)(xing)(xing)(xing)、高溫(wen)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)(xing)(xing)和晶間腐蝕(shi)傾(qing)向存在而產生的不(bu)良效果，同時，盡(jin)量減(jian)少鑄造(zao)、焊接、冷加工等加工過程中(zhong)(zhong)產生的應(ying)力、應(ying)變。以保(bao)證鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)在使(shi)(shi)用(yong)中(zhong)(zhong)具有良好的韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，使(shi)(shi)構件組(zu)織、形(xing)狀和尺寸穩定。
