تختلف طرق المعالجة الحرارية باختلاف أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ

1. المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي: يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي عمومًا ببنية فريتية أحادية مستقرة. عند تسخينه أو تبريده، لا يحدث أي تغيير في الطور. لذلك، لا يمكن تعديل الخواص الميكانيكية عن طريق المعالجة الحرارية. والهدف الرئيسي منها هو تقليل الهشاشة وتحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات.
① هشاشة طور سيجما: يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي بسهولة تكوين طور سيجما، وهو مركب معدني غني بالكروم. يتميز هذا الطور بصلابته وهشاشته، ويتشكل بسهولة خاصة بين الحبيبات، مما يزيد من هشاشة الفولاذ وحساسيته للتآكل بين الحبيبات. يرتبط تكوين طور سيجما بالتركيب الكيميائي، حيث تُعزز عناصر مثل الكروم والسيليكون والمنغنيز والموليبدينوم تكوينه. كما يرتبط ذلك بعملية التصنيع، وخاصة التسخين في نطاق 540-815 درجة مئوية، مما يُعزز تكوين طور سيجما بشكل أكبر. مع ذلك، فإن تكوين طور سيجما قابل للانعكاس، إذ أن إعادة التسخين إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة تكوينه ستؤدي إلى ذوبانه في المحلول الصلب.
٢- الهشاشة عند ٤٧٥ درجة مئوية: عند تسخين الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي لفترة طويلة في نطاق ٤٠٠-٥٠٠ درجة مئوية، تظهر عليه خصائص زيادة القوة وانخفاض المتانة، أي زيادة الهشاشة، وتكون هذه الهشاشة أكثر وضوحًا عند ٤٧٥ درجة مئوية، وهو ما يُعرف بهشاشة ٤٧٥ درجة مئوية. ويعود ذلك إلى أنه عند هذه الدرجة، تعيد ذرات الكروم في الفريت ترتيب نفسها لتشكيل منطقة صغيرة غنية بالكروم، متماسكة مع الطور الأصلي، مما يُسبب تشوهًا في الشبكة البلورية، وتوليد إجهاد داخلي، وزيادة صلابة الفولاذ، وزيادة هشاشته. وفي الوقت نفسه، تتشكل منطقة فقيرة بالكروم، مما يؤثر سلبًا على مقاومة التآكل. عندما يتم إعادة تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة أعلى من 700 درجة مئوية، سيتم التخلص من التشوه والإجهاد الداخلي، وستختفي الهشاشة عند 475 درجة مئوية.
③ الهشاشة عند درجات الحرارة العالية: عند تسخين المادة إلى درجة حرارة أعلى من 925 درجة مئوية ثم تبريدها بسرعة، تتشكل مركبات من الكروم والكربون والنيتروجين وغيرها، تترسب داخل الحبيبات وعلى حدودها، مما يزيد من الهشاشة ويؤدي إلى تآكل بين الحبيبات. ويمكن التخلص من هذه المركبات بالتسخين عند درجة حرارة تتراوح بين 750 و850 درجة مئوية ثم التبريد السريع.
عملية المعالجة الحرارية:
① التلدين: للتخلص من طور سيجما، وهشاشة 475 درجة مئوية، وهشاشة درجات الحرارة العالية، يمكن استخدام التلدين، وذلك بالتسخين عند 780-830 درجة مئوية، مع الحفاظ على درجة الحرارة مرتفعة، ثم التبريد بالهواء أو التبريد داخل الفرن. بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي فائق النقاء (الذي يحتوي على نسبة كربون ≤ 0.01%، مع التحكم الدقيق في نسب السيليكون والمنغنيز والكبريت والفوسفور)، يمكن رفع درجة حرارة التلدين.
٢- معالجة تخفيف الإجهاد: بعد اللحام والتشكيل على البارد، قد تتعرض الأجزاء للإجهاد. إذا لم يكن التلدين مناسبًا لظروف معينة، يمكن استخدام التسخين، والحفاظ على درجة حرارة دافئة، والتبريد بالهواء في نطاق ٢٣٠-٣٧٠ درجة مئوية لإزالة بعض الإجهاد الداخلي وتحسين اللدونة.

٢. المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي: يؤدي وجود عناصر السبائك مثل الكروم والنيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي إلى انخفاض درجة حرارة التحول الزجاجي (Ms) إلى ما دون درجة حرارة الغرفة (-٣٠ إلى -٧٠ درجة مئوية). ولضمان استقرار البنية الأوستنيتية، لا يحدث أي تغير في الطور فوق درجة حرارة الغرفة أثناء التسخين والتبريد. لذا، فإن الهدف الرئيسي من المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ليس تغيير الخواص الميكانيكية، بل تحسين مقاومة التآكل.

أ. المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي
وظيفة:
① ترسيب وانحلال كربيدات السبائك في الفولاذ: يُعد الكربون أحد عناصر السبائك في الفولاذ. فبالإضافة إلى دوره في تقوية الفولاذ، إلا أنه لا يُحسّن مقاومته للتآكل، خاصةً عندما يُشكّل كربيدات مع الكروم، حيث يزداد التأثير سوءًا، لذا يجب بذل الجهود لتقليل وجوده. ولهذا السبب، ونظرًا لتغير خصائص الكربون في الأوستنيت مع درجة الحرارة، أي أن ذوبانيته تكون عالية عند درجات الحرارة المرتفعة ومنخفضة عند درجات الحرارة المنخفضة، تشير البيانات إلى أن ذوبانية الكربون في الأوستنيت تبلغ 0.34% عند 1200 درجة مئوية، و0.18% عند 1000 درجة مئوية، و0.02% عند 600 درجة مئوية، وتكون أقل من ذلك عند درجة حرارة الغرفة. لذلك، يُسخّن الفولاذ إلى درجة حرارة عالية لإذابة مركب الكربون والكروم تمامًا، ثم يُبرّد بسرعة لمنع ترسبه، وذلك لضمان مقاومة الفولاذ للتآكل، وخاصةً مقاومته للتآكل بين الحبيبات.
٢- طور سيغما: عند تسخين الفولاذ الأوستنيتي لفترة طويلة في نطاق ٥٠٠-٩٠٠ درجة مئوية، أو عند إضافة عناصر مثل التيتانيوم والنيوبيوم والموليبدينوم إليه، يزداد ترسب طور سيغما، مما يجعل الفولاذ أكثر هشاشة ويقلل من مقاومته للتآكل. وللتخلص من طور سيغما، يُذاب عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة ترسبه المحتملة، ثم يُبرد بسرعة لمنع إعادة ترسبه.
عملية:
في معيار GB1200، يتراوح نطاق درجة حرارة التسخين الموصى به بين 1000 و1150 درجة مئوية، وعادةً ما يكون بين 1020 و1080 درجة مئوية. مع مراعاة التركيب الكيميائي المحدد، سواءً كان المنتج مصبوبًا أو مطروقًا، يجب ضبط درجة حرارة التسخين بشكل مناسب ضمن النطاق المسموح به. فعند انخفاض درجة حرارة التسخين، لا تذوب كربيدات الكربون والكروم بشكل كامل. أما عند ارتفاعها بشكل مفرط، فستحدث مشاكل في نمو الحبيبات وانخفاض مقاومة التآكل.
طريقة التبريد: يجب أن يتم التبريد بسرعة عالية لمنع إعادة ترسب الكربيدات. تنص معايير بلدي وبعض الدول الأخرى على "التبريد السريع" بعد المعالجة الحرارية. وبالاستناد إلى المراجع المختلفة والخبرات العملية، يمكن تحديد مستوى "السرعة" كما يلي:
محتوى الكربون ≥ 0.08%؛ محتوى الكروم > 22%، محتوى النيكل مرتفع نسبيًا؛ محتوى الكربون < 0.08%، ولكن الحجم الفعال > 3 مم، يجب تبريده بالماء؛
محتوى الكربون < 0.08%، الحجم < 3 مم، يمكن تبريده بالهواء؛
يمكن تبريد الحجم الفعال ≤ 0.5 مم بالهواء.

ب. المعالجة الحرارية لتثبيت الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي
تقتصر المعالجة الحرارية للتثبيت على الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الذي يحتوي على عناصر تثبيت من التيتانيوم أو النيوبيوم، مثل 1Cr18Ni9Ti و 0Cr18Ni11Nb وما إلى ذلك.
وظيفة:
كما ذُكر سابقًا، يتحد الكروم مع الكربون لتكوين مركبات من نوع Cr23C6 ويترسب عند حدود الحبيبات، وهو ما يُفسر انخفاض مقاومة التآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. يُعد الكروم عنصرًا قويًا في تكوين الكربيدات، إذ يتحد مع الكربون ويترسب متى ما سنحت له الفرصة. لذلك، تُضاف عناصر التيتانيوم والنيوبيوم، ذات الألفة الأكبر للكروم والكربون، إلى الفولاذ، وتُهيأ الظروف بحيث يتحد الكربون بشكل تفضيلي مع التيتانيوم والنيوبيوم، مما يقلل من احتمالية اتحاده مع الكروم، وبالتالي يُحافظ على استقرار الكروم في الأوستنيت، مما يضمن مقاومة الفولاذ للتآكل. وتلعب المعالجة الحرارية التثبيتية دورًا هامًا في دمج التيتانيوم والنيوبيوم مع الكربون وتثبيت الكروم في الأوستنيت.
عملية:
درجة حرارة التسخين: يجب أن تكون هذه الدرجة أعلى من درجة حرارة ذوبان Cr23C6 (400-825 درجة مئوية)، وأقل من أو أعلى قليلاً من درجة حرارة بدء ذوبان TiC أو NbC (على سبيل المثال، نطاق درجة حرارة ذوبان TiC هو 750-1120 درجة مئوية)، ويتم اختيار درجة حرارة التسخين للتثبيت بشكل عام عند 850-930 درجة مئوية، مما سيؤدي إلى ذوبان Cr23C6 بالكامل بحيث يتم دمج Ti أو Nb مع C، بينما سيظل Cr موجودًا في الأوستنيت.
طريقة التبريد: يُستخدم التبريد الهوائي عادةً، ويمكن استخدام التبريد المائي أو التبريد في الفرن، ويُحدد ذلك وفقًا لظروف كل قطعة. لا يؤثر معدل التبريد بشكل ملحوظ على استقرار درجة الحرارة. أظهرت نتائج بحثنا التجريبي أن معدل التبريد عند التبريد من درجة حرارة الاستقرار 900 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية هو 0.9 درجة مئوية/دقيقة و15.6 درجة مئوية/دقيقة على التوالي. وبالمقارنة، فإن البنية المعدنية والصلابة ومقاومة التآكل بين الحبيبات متطابقة تقريبًا.

ج- معالجة تخفيف الإجهاد للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي
الغرض: تتعرض الأجزاء المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي حتمًا للإجهاد، مثل إجهاد التصنيع وإجهاد اللحام أثناء التشكيل على البارد. يؤدي وجود هذه الإجهادات إلى آثار سلبية، مثل التأثير على استقرار الأبعاد؛ كما يحدث تشقق تآكل الإجهاد عند استخدام الأجزاء المعرضة للإجهاد في بيئات تحتوي على الكلور، أو كبريتيد الهيدروجين، أو هيدروكسيد الصوديوم، أو غيرها من البيئات. يُعد هذا تلفًا مفاجئًا يحدث موضعيًا دون عوامل تمهيدية، وهو شديد الضرر. لذلك، يجب تقليل الإجهاد في أجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المستخدمة في ظروف تشغيل معينة، ويمكن تحقيق ذلك من خلال طرق تخفيف الإجهاد.
العملية: عندما تسمح الظروف، يمكن للمعالجة الحرارية والتثبيتية أن تُخفف الإجهاد بشكل أفضل (كما أن التبريد بالماء الصلب يُنتج إجهادًا معينًا)، ولكن في بعض الأحيان لا يُسمح بهذه الطريقة، كما هو الحال في الأنابيب داخل الدوائر الكهربائية، أو قطع العمل الكاملة بدون هوامش، أو الأجزاء ذات الأشكال المعقدة التي يسهل تشويهها. في هذه الحالة، يمكن استخدام طريقة تخفيف الإجهاد بالتسخين عند درجة حرارة أقل من 450 درجة مئوية لتخفيف بعض الإجهاد. إذا كانت قطعة العمل تُستخدم في بيئة تآكل ذات إجهاد عالٍ، وكان من الضروري إزالة الإجهاد تمامًا، فينبغي مراعاة ذلك عند اختيار المواد، مثل الفولاذ المحتوي على عناصر تثبيت أو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي منخفض الكربون للغاية.

د. المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي
تتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي والأوستنيتي والثنائي، بإمكانية تعديل خصائصه الميكانيكية ضمن نطاق واسع من خلال طرق المعالجة الحرارية لتلبية متطلبات ظروف الاستخدام المختلفة. كما أن طرق المعالجة الحرارية المختلفة تؤثر بشكل متفاوت على مقاومة التآكل.
① الحالة التنظيمية للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بعد التبريد السريع
وذلك تبعاً للتركيب الكيميائي
0Cr13، 1Cr13، 1Cr17Ni2 هي مارتنسيت + كمية صغيرة من الفريت؛
2Cr13 و 3Cr13 و 2Cr17Ni2 هي في الأساس هياكل مارتنسيتية؛
4Cr13 و 9Cr18 عبارة عن كربيدات سبائكية على مصفوفة مارتنسيتية؛
0Cr13Ni4Mo و 0Cr13Ni6Mo عبارة عن أوستنيت متبقي على المصفوفة المارتنسيتية.
② مقاومة التآكل والمعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي
لا تقتصر المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي على تغيير الخواص الميكانيكية فحسب، بل تؤثر أيضًا بشكل مختلف على مقاومته للتآكل. على سبيل المثال، بعد التبريد السريع، تُستخدم عملية التلدين عند درجة حرارة منخفضة، مما يُحسّن مقاومة التآكل؛ بينما تُستخدم عملية التلدين عند درجة حرارة متوسطة (400-550 درجة مئوية)، مما يُقلل مقاومة التآكل؛ أما عملية التلدين عند درجة حرارة عالية (600-750 درجة مئوية)، فتُحسّن مقاومة التآكل.
③ عملية المعالجة الحرارية ووظيفة الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي
التلدين: يمكن استخدام طرق تلدين مختلفة حسب الغرض والوظيفة المراد تحقيقها: إذا كان المطلوب فقط تقليل الصلابة، وتسهيل المعالجة، وإزالة الإجهاد، فيمكن استخدام التلدين بدرجة حرارة منخفضة (يُسمى بعضها أيضًا بالتلدين غير الكامل). يمكن اختيار درجة حرارة التسخين من 740 إلى 780 درجة مئوية، ويمكن ضمان صلابة تتراوح بين 180 و230 برينل عن طريق التبريد بالهواء أو التبريد في الفرن.
يمكن استخدام التلدين الكامل لتحسين بنية التشكيل أو الصب، وتقليل الصلابة وضمان الأداء المنخفض للتطبيق المباشر، حيث يتم تسخينها عمومًا إلى 870-900 درجة مئوية، ثم تبريدها في الفرن بعد العزل، أو تبريدها إلى أقل من 600 درجة مئوية بمعدل ≤40 درجة مئوية/ساعة. ويمكن أن تصل الصلابة إلى 150-180HB؛

يمكن استبدال التلدين الكامل بالتلدين المتساوي الحرارة لتحقيق نفس الغرض. تتراوح درجة حرارة التسخين بين 870 و900 درجة مئوية، ثم يُبرد الفرن إلى ما بين 700 و740 درجة مئوية بعد التسخين والحفاظ على الحرارة (راجع منحنى التحول)، وتُحفظ درجة الحرارة لفترة طويلة (راجع منحنى التحول)، ثم يُبرد الفرن إلى أقل من 550 درجة مئوية ويُخرج من الفرن. تصل الصلابة إلى 150-180 وحدة برينل. يُعد هذا التلدين المتساوي الحرارة أيضًا طريقة فعالة لتحسين البنية الضعيفة بعد التشكيل وتحسين الخواص الميكانيكية بعد التبريد والتلطيف، وخاصة مقاومة الصدمات.
التبريد السريع: الهدف الرئيسي من تبريد الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي هو تقويته. يتم تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة النقطة الحرجة، مع الحفاظ عليه دافئًا، حتى يذوب الكربيد تمامًا في الأوستنيت، ثم يتم تبريده بمعدل تبريد مناسب للحصول على بنية المارتنسيت المبردة.
اختيار درجة حرارة التسخين: يكمن المبدأ الأساسي في ضمان تكوين الأوستنيت، وإذابة كربيدات السبيكة بالكامل فيه وتجانسها؛ كما يجب تجنب جعل حبيبات الأوستنيت خشنة أو وجود الفريت أو الأوستنيت المتبقي في البنية بعد التبريد السريع. يتطلب ذلك ألا تكون درجة حرارة التسخين للتبريد السريع منخفضة جدًا أو مرتفعة جدًا. تختلف درجة حرارة التسخين للتبريد السريع للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي اختلافًا طفيفًا باختلاف المواد، والنطاق الموصى به واسع. وفقًا لتجربتنا، يكفي عمومًا التسخين في نطاق 980-1020 درجة مئوية. بالطبع، بالنسبة لأنواع الفولاذ الخاصة، أو التحكم الخاص في المكونات، أو المتطلبات الخاصة، يجب خفض درجة حرارة التسخين أو رفعها بشكل مناسب، ولكن يجب عدم الإخلال بمبدأ التسخين.
طريقة التبريد: نظرًا لخصائص تركيب الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، حيث يكون الأوستنيت مستقرًا نسبيًا، وينزاح منحنى C نحو اليمين، ويكون معدل التبريد الحرج منخفضًا نسبيًا، يُمكن استخدام التبريد بالزيت أو الهواء لتحقيق تأثير التبريد السريع للمارتنسيت. مع ذلك، بالنسبة للأجزاء التي تتطلب عمق تبريد كبير، وخصائص ميكانيكية عالية، وخاصة مقاومة عالية للصدمات، يُفضل استخدام التبريد بالزيت.
التصليد: بعد التبريد السريع، يكتسب الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بنية مارتنسيتية ذات صلابة عالية، وهشاشة عالية، وإجهاد داخلي عالٍ، ولذا يجب تصليده. يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بشكل أساسي عند درجتي حرارة تصليد:
تتم عملية التصليد بين 180 و320 درجة مئوية. ينتج عن ذلك بنية مارتنسيتية مُصلّدة، تحافظ على صلابة وقوة عاليتين، ولكنها تتميز بانخفاض اللدونة والمتانة، ومقاومة جيدة للتآكل. على سبيل المثال، يمكن استخدام التصليد بدرجة حرارة منخفضة في صناعة الأدوات والمحامل والأجزاء المقاومة للتآكل، وغيرها.
تُجرى عملية التلدين بين 600 و750 درجة مئوية للحصول على بنية مارتنسيتية مُلدّنة. تتميز هذه البنية بخصائص ميكانيكية شاملة جيدة، مثل قوة وصلابة وليونة ومتانة عالية. ويمكن تلدينها عند درجات حرارة دنيا أو عليا حسب متطلبات القوة واللدونة والمتانة. كما تتميز هذه البنية بمقاومة جيدة للتآكل.
لا يُنصح عمومًا بالتلدين عند درجات حرارة تتراوح بين 400 و600 درجة مئوية، لأن التلدين في هذا النطاق الحراري يُؤدي إلى ترسيب كربيدات متفرقة من المارتنسيت، مما يُسبب هشاشة التلدين ويُقلل من مقاومة التآكل. مع ذلك، يُمكن تلدين النوابض، مثل نوابض فولاذ 3Cr13 و4Cr13، عند هذه الدرجة، حيث تصل صلابتها إلى 40-45 على مقياس روكويل C، مع مرونة جيدة.
يمكن عادةً تبريد الفولاذ بعد عملية التلدين بالهواء، ولكن بالنسبة لأنواع الفولاذ التي تميل إلى الهشاشة أثناء التلدين، مثل 1Cr17Ni2 و2Cr13 و0Cr13Ni4Mo، يُفضل استخدام التبريد بالزيت بعد التلدين. كما يجب مراعاة ضرورة إجراء التلدين في الوقت المناسب بعد التبريد السريع، بحيث لا تتجاوز مدته 24 ساعة في الصيف و8 ساعات في الشتاء. وإذا تعذر إجراء التلدين في الوقت المناسب وفقًا لدرجة حرارة العملية، فيجب اتخاذ تدابير لمنع حدوث تشققات ثابتة.

هـ. المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور من الفريت والأوستنيت
يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج نوعًا حديثًا نسبيًا من عائلة الفولاذ المقاوم للصدأ، وقد طُوّر لاحقًا، إلا أن خصائصه تحظى بتقدير واسع النطاق. فتركيبه الكيميائي (نسبة عالية من الكروم، ونسبة منخفضة من النيكل والموليبدينوم والنيتروجين) وخصائصه البنيوية تجعله يتمتع بقوة وليونة أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفريتي؛ كما أنه يُعادل الفولاذ الأوستنيتي في مقاومته للتآكل؛ ويتمتع بمقاومة أعلى للتنقر والتآكل الشقوقي والتآكل الإجهادي مقارنةً بأي نوع آخر من الفولاذ المقاوم للصدأ في الوسط السائل ومياه البحر.
وظيفة:
١- إزالة الأوستنيت الثانوي: في ظروف درجات الحرارة المرتفعة (مثل الصب أو التشكيل)، تزداد كمية الفريت. عند تجاوز درجة الحرارة ١٣٠٠ درجة مئوية، يتشكل فريت أحادي الطور. هذا الفريت غير مستقر عند درجات الحرارة العالية. عند تعريضه للمعالجة الحرارية في درجات حرارة منخفضة لاحقًا، يترسب الأوستنيت. يُسمى هذا الأوستنيت بالأوستنيت الثانوي. كمية الكروم والنيتروجين فيه أقل من تلك الموجودة في الأوستنيت العادي، لذا قد يُصبح مصدرًا للتآكل، لذلك يجب إزالته بالمعالجة الحرارية.
② التخلص من كربيد من نوع Cr23C6: سيؤدي الفولاذ ثنائي الطور إلى ترسيب Cr23C6 تحت 950 درجة مئوية، مما يزيد من الهشاشة ويقلل من مقاومة التآكل، ويجب التخلص منه.
③ التخلص من النتريدات Cr2N و CrN: نظرًا لوجود عنصر N في الفولاذ، فإنه يمكن أن يولد نتريدات مع Cr، مما يؤثر على المقاومة الميكانيكية ومقاومة التآكل، ويجب التخلص منها.
④ التخلص من الأطوار بين الفلزية: ستعزز خصائص تركيب الفولاذ المزدوج تكوين بعض الأطوار بين الفلزية، مثل طور σ وطور γ، مما يقلل من مقاومة التآكل ويزيد من الهشاشة، ويجب التخلص منها.
العملية: على غرار الفولاذ الأوستنيتي، يتم اعتماد المعالجة بالمحلول، ودرجة حرارة التسخين 980 ~ 1100 درجة مئوية، ثم التبريد السريع، وعادة ما يكون التبريد بالماء.

و- المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب
يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ المُقسّى بالترسيب من الأنواع الحديثة نسبيًا في مجال التطوير. وهو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ خضع للاختبار والتقييم والتطوير في التطبيقات العملية. من بين أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ التي ظهرت سابقًا، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي والأوستنيتي بمقاومة جيدة للتآكل، إلا أن خصائصهما الميكانيكية لا يُمكن تعديلها بالمعالجة الحرارية، مما يحدّ من استخدامهما. أما الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، فيُمكن تعديل خصائصه الميكانيكية ضمن نطاق أوسع باستخدام المعالجة الحرارية، لكن مقاومته للتآكل ضعيفة.
سمات:

يتميز هذا الفولاذ بانخفاض محتواه من الكربون (عادةً ≤ 0.09%)، وارتفاع محتواه من الكروم (عادةً ≥ 14%)، بالإضافة إلى الموليبدينوم والنحاس وعناصر أخرى، مما يمنحه مقاومة عالية للتآكل، حتى أنه يُضاهي الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ. ومن خلال المعالجة الحرارية بالتقسية والتصليد، يُمكن الحصول على بنية ذات طور مُصلِّد بالترسيب مُترسب على مصفوفة مارتنسيتية، مما يُكسبه قوةً أعلى. كما يُمكن ضبط القوة واللدونة والمتانة ضمن نطاق مُحدد وفقًا لضبط درجة حرارة التقسية. علاوة على ذلك، يُمكن تشكيل الفولاذ في الشكل الأساسي بصلابة منخفضة بعد المعالجة الحرارية بالتقسية، ثم تقويته بالتقسية، وذلك باستخدام طريقة المعالجة الحرارية بالتقسية والتصليد، مما يُقلل من تكلفة التصنيع ويُعدّ أفضل من الفولاذ المارتنسيتي.

تصنيف:
① الفولاذ المقاوم للصدأ المُقسّى بالترسيب المارتنسيتي ومعالجته الحرارية: يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المُقسّى بالترسيب المارتنسيتي بما يلي: درجة حرارة بدء التحول من الأوستنيت إلى المارتنسيت (Ms) أعلى من درجة حرارة الغرفة. بعد التسخين والتأين والتبريد السريع، نحصل على بنية مارتنسيتية على شكل صفائح. بعد التقادم، تترسب جزيئات دقيقة من النحاس من هذه البنية المارتنسيتية لتقويتها.
٢- المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ شبه الأوستنيتي: تكون درجة حرارة التحول المارتنسيتي (Ms) لهذا الفولاذ عادةً أقل بقليل من درجة حرارة الغرفة، لذا بعد معالجة المحلول الصلب والتبريد إلى درجة حرارة الغرفة، نحصل على بنية أوستنيتية ذات مقاومة منخفضة جدًا. ولتحسين مقاومة وصلابة المادة الأساسية، يجب تسخينها مرة أخرى إلى ٧٥٠-٩٥٠ درجة مئوية مع الحفاظ على دفئها. في هذه المرحلة، تترسب الكربيدات في الأوستنيت، مما يقلل من استقراره ويرفع درجة حرارة التحول المارتنسيتي إلى ما فوق درجة حرارة الغرفة. عند التبريد مرة أخرى، نحصل على بنية مارتنسيتية. يمكن أيضًا إضافة معالجة باردة (معالجة تحت الصفر)، ثم تقادم الفولاذ للحصول في النهاية على فولاذ مُقوّى مع ترسبات على مصفوفة المارتنسيت.

يتضح أنه بعد المعالجة الحرارية المناسبة للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي المُقسّى بالترسيب، تصل خواصه الميكانيكية إلى مستوى أداء الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، بينما تُعادل مقاومته للتآكل مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. تجدر الإشارة هنا إلى أنه على الرغم من إمكانية تقوية كل من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي والفولاذ المقاوم للصدأ المُقسّى بالترسيب باستخدام طرق المعالجة الحرارية، إلا أن آلية التقوية تختلف. ونظرًا لخصائص الفولاذ المقاوم للصدأ المُقسّى بالترسيب، فقد حظي بتقدير كبير واستُخدم على نطاق واسع.