鐵素體不銹鋼的Cr的質量分數(shù)在17%~30%,它的主要缺點是脆性大,冷脆轉化溫度高、室溫下沖擊韌度很低。該類鋼在400~540℃范圍內長時間加熱會提高鋼的強度、硬度,沖擊韌度和塑性指標則大大降低。最高脆化溫度接近475℃,故又叫475℃脆性。產生脆性的原因是回火或時效時富鉻相(80% Cr和20% Fe)析出,富鉻相具有體心立方點陣,與母相保持共格關系。富鉻相在母相{100}晶面析出,當產生塑性變形時產生孿晶,成為斷裂的成核地點。高鉻相常在位錯上析出,阻止位錯運動,使滑移難以進行、因而引起脆性。
475℃脆性具有還原性,可以通過加熱至600~ 650℃保溫1h快冷予以消除。
鐵素體不銹鋼加熱到950℃以上時,會使鋼的脆性顯著增加。當溫度超過950℃時,在表面張力作用下,碳和氮被吸附在晶界上。由于碳、氮會促進奧氏體形成,使在鐵素體晶界上形成一層奧氏體。在以后的快速冷卻中,如1Cr17Ni2鋼會出現(xiàn)奧氏體向馬氏體的轉變,使沖擊韌性明顯降低。在高溫時,還會形成富鉻碳化物在晶界上析出,使脆性增加。
另外,在950℃以上加熱,還會使晶粒顯著增大,過熱傾向比碳鋼嚴重。由于鐵素體不銹鋼無同素異構轉變,故粗大晶粒無法用熱處理重結晶方式細化。所以,應嚴格控制加熱溫度。