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Os aços inox ferríticos contendo cerca de 17 % de cromo atingem temperaturas para as quais duas regiões distintas se formam na ZTA (zona termicamente afetada): na região A (mais próxima ao MB: metal base) em altas temperaturas forma-se austenita e ferrita, enquanto na região B, próxima ao MS (metal de solda), em altas temperaturas forma-se ferrita delta. Na região A o resfriamento rápido transforma a austenita em martensita. Na região B ocorre considerável crescimento de grão e o resfriamento não muito rápido provoca formação parcial de austenita, que no resfriamento rápido transforma-se em martensita.
No caso da soldagem dos aços ferríticos contendo 13 % de cromo ocorrem transformações de fase semelhantes às que ocorrem nos aços contendo 17 % de cromo, porém o crescimento de grão em geral é menos acentuado do que o que acontece nos aços com 17 % de cromo. Outra diferença está na maior proporção de martensita encontrada nos aços com 13 % de cromo após resfriamento rápido. A formação de martensita endurece, porém fragiliza o aço. O crescimento de grão reduz a resistência mecânica e a tenacidade.
Modificações de composição química para evitar a formação de martensita nos aços inox ferríticos
Adições de titânio da ordem de 0,5 % e de nióbio da ordem de 1 % aumentam a estabilidade da ferrita delta, reduzindo a quantidade de austenita no equilíbrio, além de formar carbetos estáveis mesmo em temperaturas muito altas, os quais assim reduzem o teor de carbono presente na matriz que teria maior efeito austenitizante. O nióbio apresenta como vantagem, quando comparado com o titânio, a característica de ser menos rapidamente oxidado. O nióbio estabiliza a ferrita e absorve carbono para formar carbonetos (NbC), o qual estabilizaria a austenita e a martensita se permanecesse na matriz.
