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相脆性
鐵素(su)體不銹(xiu)鋼，特別是高鉻鐵素(su)體不銹(xiu)鋼是容易生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)σ 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的鋼種(zhong)。σ 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)與鋼的成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)、組織(zhi)、加(jia)熱溫(wen)度(du)、預(yu)先(xian)冷加(jia)工(gong)等因素(su)有(you)關。含鉻量(liang)越高越易生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，硅、鎳、錳、鉬促進σ 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，碳、氮有(you)抑制(zhi)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的作(zuo)用，通(tong)常在(zai)540~815℃加(jia)熱就(jiu)會產(chan)生(sheng)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，在(zai)700~800℃加(jia)熱，σ 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)速(su)度(du)最(zui)快。
σ 相(xiang)是富鉻(ge)的(de)(de)金屬間(jian)化合(he)物(wu)，是一種硬而脆的(de)(de)相(xiang)。所以，σ 相(xiang)的(de)(de)存在(zai)會(hui)使(shi)鋼變脆，其通常是在(zai)鐵素體晶界(jie)處析(xi)出，還會(hui)降低鋼的(de)(de)耐(nai)腐蝕性能。使(shi)用(yong)鐵素體不(bu)銹鋼時，應盡量減少σ 相(xiang)的(de)(de)存在(zai)。
σ 相的生成是可(ke)逆的。把鋼加熱到高于(yu)σ 相生成溫(wen)度范圍，σ 相便會重新(xin)溶解到固溶體中，減(jian)少對(dui)鋼的危害。通常把鋼加熱到900℃以(yi)上即可(ke)消(xiao)除σ 相。
在有些特定的使用環(huan)境中(zhong)，如用于靜載荷或摩(mo)擦條(tiao)件下，可利用σ 相對鋼起到(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(jiu)表明，鐵素體不銹鋼在400~500℃這個溫度區間長時(shi)間加熱過程中(zhong)，鐵素體內的(de)(de)鉻(ge)原子(zi)將重新排列，形成(cheng)許(xu)多富鉻(ge)的(de)(de)小區域，它們與母相共(gong)格(ge)，引(yin)起點陣畸變和內應力，從(cong)而使鋼的(de)(de)強度升高，韌性降(jiang)低，見圖2-2。
同時(shi)，晶體內既然形(xing)成了富鉻區(qu)，也必然存在貧鉻區(qu)，又加之有內應力(li)存在，使鋼的(de)耐腐蝕性也會降低。見圖2-3。
鐵(tie)素體不(bu)銹鋼高于700℃溫度加(jia)熱時，由于鉻(ge)原子重新排列(lie)引起的畸變和內應力會消除，所(suo)以(yi)，其帶來的對鋼的不(bu)利影響也隨之消除。即475℃脆性在(zai)高于這個(ge)溫度進(jin)行加(jia)熱會被(bei)消除。
3. 高溫脆性
當鐵素體不銹鋼(gang)(gang)中含有一定量(liang)的(de)碳、氮(dan)等間隙元素時，加熱到950℃以上再冷卻(que)下來，可使鋼(gang)(gang)在(zai)室溫(wen)下的(de)塑(su)性(xing)和韌性(xing)降低，呈現出明顯的(de)脆(cui)性(xing)，一般稱為鐵素體不銹鋼(gang)(gang)的(de)高溫(wen)脆(cui)性(xing)。這(zhe)種(zhong)現象經(jing)常發(fa)生在(zai)鑄件、焊接件以及(ji)在(zai)950℃以上加熱的(de)工(gong)件中。
鐵素(su)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)中高溫(wen)脆性產生的原(yuan)因，認為是自高溫(wen)冷卻下來的過程中，鋼(gang)(gang)(gang)中的鉻與碳和氮(dan)形成化合(he)物(wu)(wu)并在(zai)(zai)晶內和晶界析出的結果(guo)。這種(zhong)析出物(wu)(wu)的存在(zai)(zai)不僅(jin)(jin)降(jiang)(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)的韌(ren)性，也降(jiang)(jiang)低鋼(gang)(gang)(gang)的耐腐蝕(shi)性。這種(zhong)不利影(ying)響(xiang)不僅(jin)(jin)限制了鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)高溫(wen)下的使用(yong)，也對焊接質量產生有害的作(zuo)用(yong)。
鐵素體不銹鋼的(de)(de)高(gao)溫脆性可以通過將鋼加熱到750~850℃,然后以較快速度冷卻來(lai)消除，使鋼的(de)(de)塑性得到恢復。
4. 晶間腐蝕
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)不銹鋼產生晶間腐(fu)蝕(shi)的(de)原因，認為是鋼從(cong)較高(gao)溫(wen)度(du)冷卻下(xia)來時，會(hui)有含鉻的(de)碳化物(wu)和氮化物(wu)從(cong)晶間沉(chen)淀析出的(de)結果。而在低(di)于900℃溫(wen)度(du)加(jia)熱冷卻后，晶間腐(fu)蝕(shi)傾(qing)向明(ming)顯減(jian)弱。這可(ke)從(cong)許多研究者的(de)大(da)量實(shi)驗結果得到證實(shi)，見表2-1。
通過(guo)研究(jiu)還(huan)證(zheng)明，對于已經(jing)處于晶(jing)間腐蝕(shi)敏感狀(zhuang)態的鐵素體不銹鋼(gang)，一般經(jing)過(guo)700~800℃短(duan)時間加熱處理，便可(ke)減少或消除晶(jing)間腐蝕(shi)傾向，這一點也(ye)可(ke)從表2-1的實驗數據中得到驗證(zheng)。
對鐵素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼進行熱處(chu)理的(de)出發點，就是要消除(chu)或(huo)減少鋼中的(de)σ相脆性(xing)、475℃脆性(xing)、高溫脆性(xing)和(he)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)傾向存在而產生(sheng)的(de)不(bu)良效果，同時，盡(jin)量(liang)減少鑄造、焊接、冷加工等加工過程(cheng)中產生(sheng)的(de)應力、應變。以保證鐵素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼在使(shi)用(yong)中具有良好的(de)韌(ren)性(xing)和(he)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能，使(shi)構件組(zu)織(zhi)、形狀和(he)尺寸穩定。
