L’acier inoxydable ferritique ne peut pas être renforcé par traitement thermique car il n’a pas de transformation de phase. Généralement, il est utilisé après recuit à 700 ~ 800 ° C. Étant donné que la taille atomique du fer et du chrome est similaire, l’effet de renforcement de la solution solide est faible, la limite d’élasticité et la résistance à la traction de l’acier inoxydable ferritique sont légèrement supérieures à celles de l’acier à faible teneur en carbone et la ductilité est inférieure à celle de l’acier à faible teneur en carbone.
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 fragile est supérieure à la température ambiante, à l’exception du faible chrome (comme le 405). Plus la teneur en chrome est élevée, plus la fragilité à froid est grande. Cette fragilité à froid est liée aux éléments interstitiels tels que le carbone et l’azote dans l’acier, tandis que l’acier ferritique ultra-pur peut obtenir une bonne ténacité en raison de la très faible teneur en carbone des éléments interstitiels tels que le carbone et l’azote, et la température de transition fragile peut être réduite à une température inférieure à la température ambiante.
(2) Fragilisation à haute température. L’acier inoxydable ferritique ordinaire est chauffé à plus de 927 ° C, puis rapidement refroidi à la température ambiante, et la plasticité et la ténacité sont considérablement réduites. Cette fragilisation à haute température est liée à la précipitation rapide de composés de carbone (nitrure) sur les limites des grains ou à des dislocations à des températures de 427 à 927 °C. Cette fragilité peut être grandement améliorée en réduisant la teneur en carbone et en azote de l’acier (en utilisant la technologie ultrapure). De plus, lorsque l’acier ferritique est chauffé à plus de 927 °C, la capacité de grain est grossie et les grains grossiers détériorent la plasticité et la ténacité de l’acier.
(3) Formation de σ phase. Selon le diagramme de phase fer-chrome (voir figure 1), à 500 ~ 800 ° C, l’alliage contenant 40% ~ 50% de chrome formera une σ monophasée, et l’alliage contenant moins de 20% ou plus de 70% de chrome formera α + σ tissu biphasique. La formation σ phases peut réduire considérablement la ductilité et la ténacité de l’acier. Par conséquent, ce type d’acier ne doit pas être utilisé pendant une longue période à 500 ~ 800 ° C.
(4) Fragilité à 475 °C. L’acier ferritique à haute teneur en chrome (>15%) sera fortement fragilisé à 400 ~ 500 ° C. Le temps nécessaire à cette fragilisation est plus court que celui des précipitations en phase σ. Par exemple, lorsque l’acier 0.080C-0.4Si-16.9Cr est maintenu à 450 °C pendant 4 heures, la ténacité à l’impact à température ambiante est presque réduite à zéro. Le degré de fragilisation augmente avec l’augmentation de la teneur en chrome, mais la ténacité peut être restaurée par un traitement au-dessus de 600 ° C. La fragilisation à 475°C est le résultat de la précipitation de la phase α » riche en chrome. Un tel acier devrait éviter de chauffer autour de 475 ° C.
