El acero inoxidable ferrítico no se puede fortalecer mediante tratamiento térmico porque no tiene transformación de fase. Generalmente, se usa después del recocido a 700 ~ 800 ° C. Dado que el tamaño atómico del hierro y el cromo es similar, el efecto de fortalecimiento de la solución sólida es pequeño, el límite elástico y la resistencia a la tracción del acero inoxidable ferrítico son ligeramente más altos que los del acero con bajo contenido de carbono, y la ductilidad es menor que la del acero con bajo contenido de carbono.
El acero inoxidable ferrítico ordinario es propenso a la fragilidad: (1) fragilidad a temperatura ambiente. El acero inoxidable ferrítico ordinario es sensible a las muescas, y la temperatura de transición frágil está por encima de la temperatura ambiente, excepto por el bajo contenido de cromo (como 405). Cuanto mayor sea el contenido de cromo, mayor será la fragilidad del frío. Esta fragilidad fría está relacionada con los elementos intersticiales como el carbono y el nitrógeno en el acero, mientras que el acero ferrítico ultrapuro puede obtener una buena tenacidad debido al muy bajo contenido de carbono de elementos intersticiales como el carbono y el nitrógeno, y la temperatura de transición frágil se puede reducir a menos de temperatura ambiente.
(2) Fragilidad a alta temperatura. El acero inoxidable ferrítico ordinario se calienta a más de 927 ° C y luego se enfría rápidamente a temperatura ambiente, y la plasticidad y la tenacidad se reducen significativamente. Esta fragilidad a alta temperatura está relacionada con la rápida precipitación de compuestos de carbono (nitruro) en los límites del grano o dislocaciones a temperaturas de 427-927 ° C. Esta fragilidad se puede mejorar en gran medida reduciendo el contenido de carbono y nitrógeno del acero (utilizando tecnología ultrapura). Además, cuando el acero ferrítico se calienta por encima de 927 ° C, la capacidad del grano se ensartan y los granos gruesos deteriorarán la plasticidad y la tenacidad del acero.
(3) Formación de σ fase. De acuerdo con el diagrama de fase hierro-cromo (ver Figura 1), a 500 ~ 800 ° C, la aleación que contiene 40% ~ 50% de cromo formará una σ monofásica, y la aleación que contiene menos del 20% o más del 70% de cromo formará α + σ tejido bifásico. La formación de σ fases puede reducir significativamente la ductilidad y la tenacidad del acero. Por lo tanto, este tipo de acero no debe usarse durante mucho tiempo a 500 ~ 800 ° C.
(4) Fragilidad a 475°C. El acero ferrítico con alto contenido de cromo (>15%) estará fuertemente frágil a 400 ~ 500 ° C. El tiempo requerido para esta fragilidad es más corto que el de la precipitación de la fase σ. Por ejemplo, cuando el acero 0.080C-0.4Si-16.9Cr se mantiene a 450 °C durante 4 horas, la tenacidad al impacto a temperatura ambiente se reduce casi a cero. El grado de fragilidad aumenta con el aumento del contenido de cromo, pero la tenacidad se puede restaurar mediante un tratamiento superior a 600 ° C. La fragilidad a 475°C es el resultado de la precipitación de la fase de α' rica en cromo. Dicho acero debe evitar el calentamiento alrededor de 475 ° C.