通常のフェライト性ステンレス鋼は脆化しやすい:(1)室温で脆性。通常のフェライトステンレス鋼はノッチに敏感であり、低クロム(405など)を除いて、脆性転移温度は室温以上です。クロムの量が多いほど、冷たい脆性が大きくなります。この冷たい脆さは、鋼の炭素や窒素などの間質要素に関連しています。しかし、超純フェライト鋼は、炭素や窒素などの間質元素の炭素含有量が非常に低く、良好な靭性を得ることができ、脆い転移温度を室温以下に下げることができる。
(2) 高温脆化。通常のフェライトステンレス鋼は927°C以上に加熱し、その後、室温に急速に冷却され、その可塑性および靭性が大幅に低下する。この高温脆化は、427〜927°Cの温度での穀物境界または転位上の炭素(窒素)化合物の急速な沈殿に関連しています。 鋼の炭素と窒素の含有量を減らすこと(超純粋な技術を使用して)、この脆さを大幅に改善することができます。また、フェライト鋼を927°C以上に加熱すると、粒度が粗くなり、粗粒が鋼の可塑性や靭性を劣化させる。
(3) σ相の形成。鉄クロム相図(図1参照)によれば、温度を500~800°Cに保つと、40%〜50%のクロムを含む合金が単相σを形成し、クロムを含む合金は20%以上のビファシ体α+σ形成する。σ相の形成は、鋼の可塑性および靭性を大幅に減少させる。この種の鋼は500〜800°Cで長時間使用しないでください。
(4) 475°Cで脆性。 高クロム(>15%)400〜500°Cに保つと、フェライト鋼は強く脆くなる。この脆化は、σ相の沈殿よりも短い時間を必要とする。例えば、0.080C-0.4Si-16.9Cr鋼を4時間450°Cに保つ場合、室温衝撃靭性はほぼゼロに低下します。クロム含有量の増加に伴って脆化の程度は増加しますが、靭性は600°C以上の治療によって回復することができます。475°Cでの脆化はクロムが豊富なα相の沈殿の結果である。このような鋼は475°C付近の加熱を避けるべきです。