L’acier inoxydable ferritique ordinaire est sujet à la fragilité : (1) Fragilité à température ambiante. L’acier inoxydable ferritique ordinaire est sensible aux encoches, et la température de transition de fragilité est au-dessus de la température ambiante excepté le chrome bas (tel que 405). Plus la quantité de chrome est élevée, plus la fragilité du froid est grande. Cette fragilité froide est liée à des éléments interstitiels tels que le carbone et l’azote dans l’acier. Cependant, les aciers ferritiques ultra-purs ont une teneur en carbone très faible dans les éléments interstitiels tels que le carbone et l’azote, et peuvent obtenir une bonne résistance, et la température de transition fragile peut être abaissée en dessous de la température ambiante.
(2) Fragillement à haute température. L’acier inoxydable ferritique ordinaire est chauffé à plus de 927 °C, puis rapidement refroidi à température ambiante, et sa plasticité et sa robustesse sont considérablement réduites. Ce fragilisation à haute température est lié aux précipitations rapides de composés de carbone (azote) sur les limites des grains ou aux dislocations à des températures de 427 à 927 °C. La réduction de la teneur en carbone et en azote dans l’acier (à l’aide d’une technologie ultra-pure) peut grandement améliorer cette fragilité. De plus, lorsque l’acier ferritique est chauffé à plus de 927 °C, la capacité céréalière est grossière et les grains grossiers détériorent la plasticité et la résistance de l’acier.
(3) La formation de σ phase. Selon le diagramme de phase fer-chrome (voir la figure 1), si la température est maintenue à 500~800°C, l’alliage avec 40%~50% de chrome formera un seul σ de phase, et l’alliage avec chrome inférieur à 20% ou plus de 70% formera une organisation biphasique α+σ. La formation d’σ phase permettra de réduire considérablement la plasticité et la résistance de l’acier. Donc, ce type d’acier ne doit pas être utilisé pendant une longue période à 500 ~800 °C.
(4) Fragilité à 475°C. Chrome élevé (>15%) l’acier ferritique sera fortement cassant une fois maintenu à 400~500°C. Cette embrittlement nécessite un temps plus court que les précipitations de la phase σ phase. Par exemple, lorsque l’acier 0.080C-0.4Si-16.9Cr est maintenu à 450°C pendant 4 heures, la résistance à l’impact de la température ambiante tombe presque à zéro. Le degré d’embrittlement augmente avec l’augmentation de la teneur en chrome, mais la dureté peut être restaurée en traitant au-dessus de 600 °C. L’embrittlement à 475°C est le résultat des précipitations de la phase α de chrome. Un tel acier devrait éviter de chauffer près de 475°C.