不锈钢的分类及主要特性
不锈钢有多种分类方法，如化学成分、功能特征、金相组织和热处理特性等。从热处理方面考虑，按金相组织和热处理特性分更具有实际意义。
1铁素体不锈钢主要合金元素是Cr，或加入少量稳定铁素体元素，如Al、Mo等，组织为铁素体。强度不高，不能用热处理方法调整性能，有一定塑性，脆性较大。在氧化类介质（如硝酸）中有良好的耐蚀性，在还原介质中耐蚀性较差。
2奥氏体不锈钢含有较高的Cr，一般大于18%，并含有8%左右的Ni，有的以Mn代Ni，为进一步提高耐蚀性，还有得加入Mo、Cu、Si、Ti、Nb等元素。加热冷却时不发生相变，不能用热处理方法强化，具有较低的强度，高塑性和高韧性。对氧化性介质有强的抗蚀能力，加入Ti、Nb后具有较好的抗晶间腐蚀的能力。
3马氏体不锈钢马氏体不锈钢主要含12~18％的Cr，并依照需要调整C量，一般在0.1~0.4％，对于制作工具时，C可达0.8~1.0％，有的为提高抗回火稳定性，加入Mo、V、Nb等。高温加热并以一定速度冷却后，组织基本是马氏体，依据C及合金元素的差异，有的可能会含有少量铁素体、残余奥氏体或合金碳化物。加热和冷却时会发生相变，因此，可以在很大范围内调整组织结构和形态，从而改变性能。耐蚀性不如奥氏体、铁素体及双相不锈钢，在有机酸中有较好的耐蚀性，在硫酸、盐酸等介质中耐蚀性较差。
4铁素体-奥氏体双相不锈钢一般含Cr为17~30％，Ni含量3~13％，另外加入Mo、Cu、Nb、N、W等合金元素，含C量控制很低，依据合金元素比例不同，有的以铁素体为主，有的以奥氏体为主，构成两相同时存在的双相不锈钢。因其含有铁素体及强化元素，热处理后，强度比奥氏体不锈钢略高，塑、韧性好，基本上不能用热处理手段调整性能。有较高的耐蚀性，特别是在含Cl-介质中、海水中，有较好的耐点蚀和缝隙腐蚀、应力腐蚀的特点。
5沉淀硬化不锈钢成分特点是除含有C、Cr、Ni等元素外，还含有Cu、Al、Ti等可以时效沉淀析出物的元素。可以通过热处理手段来调节力学性能，但其强化机理不同于马氏体不锈钢。由于其依靠析出沉淀相强化，所以C可以控制很低，因而其耐蚀性优于马氏体不锈钢，与Cr-Ni奥氏体不锈钢相当。
不锈钢的热处理不锈钢以Cr为主的大量合金元素构成的成分特点，是其具有不锈、耐蚀的基本条件。要想充分发挥合金元素的作用，获得理想的力学和耐蚀性能，还必须通过热处理方法实现。
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铁素体不锈钢的热处理
铁素体不锈钢一般情况下是稳定的单一铁素体组织加热、冷却不发生相变，故不能用热处理方法调整力学性能，其主要目的是减小脆性和提高抗晶间腐蚀能力。
①σ相脆性
铁素体不锈钢极易生成σ相，这是一种富Cr的金属化合物，硬而脆，特别容易在晶间形成，使钢变脆，并增加晶间腐蚀敏感性。σ相形成与成分有关，除Cr外，Si、Mn、Mo等都促进σ相形成;还与加工过程有关，尤其在~℃区间加热、停留，更促进σ相形成。但σ相形成是可逆的，重新加热到高于σ相形成温度会重新溶解于固溶体中。
②℃脆性
铁素体不锈钢在~℃区间长时间加热，会表现出强度升高、韧性下降即脆性增加的特征，尤其在℃时最明显，称℃脆性。这是因为，在这个温度下，铁素体内的Cr原子将重新排列，形成富Cr小区域，与母相共格，引起点阵畸变，产生内应力，使钢硬度升高、脆性增大。富Cr区形成的同时，必有贫Cr区出现，这对耐蚀性有不利影响。当将钢重新加热高于℃温度时，畸变、内应力会消除，℃脆性消失。
③高温脆性
加热到℃以上，并以快速冷却下来时，Cr、C、N等形成化合物在晶内、晶界析出，引起脆性增加和晶间腐蚀的发生。这种化合物可在~℃温度加热后快冷予以消除。
热处理工艺：
①退火
?为了消除σ相、℃脆性及高温脆性，可采用退火处理，在~℃加热、保温、然后空冷或炉冷。
?对于超纯铁素体不锈钢（含C≤0.01％，严格控制Si、Mn、S、P），退火加热温度可提高一些。
②去应力处理
在焊接和冷加工后，零部件可能产生应力，如果具体情况不宜采用退火处理，可以在~℃范围内加热、保温、空冷，可消除部分内应力，改善塑性。
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奥氏体不锈钢热处理
奥氏体不锈钢中Cr、Ni等合金元素作用结果使Ms点降至室温以下（-30到-70℃）。保证奥氏体组织稳定，所以，加热、冷却时，在室温以上不发生相变。因此，奥氏体不锈钢热处理主要目的不是改变机械性能，而是提高耐蚀性。
1奥氏体不锈钢的固溶化处理工艺：
在GB标准中，推荐加热温度范围较宽：~℃，通常采用-℃。考虑具体牌号成分，是铸件还是锻件等情况，在允许范围内，适当调节加热温度。加热温度低，C-Cr碳化物不能充分溶解，温度太高，也存在晶粒长大，降低耐蚀性问题。
冷却方式：应以较快速度冷却，防止碳化物再析出。在我国及其它一些国家标准中，标明固溶化后“快冷”，综合不同文献资料和实践经验，“快”的尺度可按如下情况掌握：
?含C量≥0.08%的;含Cr量22％、Ni量较高的；含C量虽0.08％，但有效尺寸3mm的，应水冷;
?含C量0.08％、尺寸3mm，可风冷;
?有效尺寸≤0.5mm的可空冷。
2奥氏体不锈钢的稳定化热处理稳定化热处理只限于含稳定化元素Ti或Nb的奥氏体不锈钢，如1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni11Nb等。
工艺：
加热温度：这个温度应高于Cr23C6的溶解温度（-℃），低于或略高于TiC或NbC的开始溶解温度（如TiC的溶解温度区间为-℃），稳定化加热温度一般选在-℃，这会使Cr23C6充分溶解，使Ti或Nb再与其中C结合，而Cr则继续保留在奥氏体中。
冷却方式：一般采用空冷，也可采用水冷或炉冷，这应根据零件具体情况确定。冷却速度对稳定化效果无大影响。从我们试验研究结果看，从稳定化温度℃冷却到℃时，冷却速度为0.9℃/min和15.6℃/min，相比，金相组织、硬度、耐晶间腐蚀能力基本相当。
3奥氏体不锈钢消除应力处理工艺：
在条件允许的情况下，采用固溶化处理、稳定化处理都可以较好的消除应力（固溶水冷还会产生一定应力），但，有时不允许采用这种方法，如回路中的管件、没有余量的完工件、形状特别复杂的易变形零件等，这时可采用℃以下温度加热的去应力方法，也可消除部分应力。如果工件是在强应力腐蚀环境中使用，必须彻底消除应力，则在选用材料时，就应予以考虑，如采用含稳定元素的钢，或采用超低碳奥氏体不锈钢。
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