Стали ферритного класса при нагреве и охлаждении не имеют превращений и состоят из твердого раствора с а-решеткой.
Типичной сталью ферритного класса является 27—30%-ная хромистая сталь марки Х27, применяемая в качестве жаростойкого материала при изготовлении муфелей печей, реторт, оболочек, термопар и ряда других изделий, где детали в нагретом состоянии не несут больших нагрузок.
В связи с очень малой растворимостью углерода в феррите при умеренных и низких температурах он в основном находится в виде сложных карбидов хрома и железа. После горячей обработки давлением и термической обработки при 760—800° С карбиды обычно равномерно распределяются в массе феррита.
Ферритиые или феррито-карбидные стали при перегреве (выше 850° С) приобретают крупнозернистость и хрупкость, неустраняемые термической обработкой.
Отпуск при 475° С или медленное охлаждение сообщает стали Х27 еще большую хрупкость, чем полуферритным сталям. Эта хрупкость тем сильнее, чем выше содержание хрома.
Удовлетворительные механические и технологические свойства сталей ферритного класса получаются в тех случаях, когда они имеют мелкозернистую структуру после горячей обработки и кратковременного отжига при 760—780°С с последующим быстрым охлаждением в интервале температур 450—520° С, вызывающих отпускную хрупкость.
Увеличение длительности нагрева 27%-ной хромистой стали при 475° С повышает прочностные характеристики и снижает удлинение. Нагрев при температурах выше 540° С восстанавливает пластичность этой стали.
По жаропрочности 27%-ные хромистые нержавеющие стали мало отличаются от низколегированных и углеродистых, но уступают 5%-ным хромистым сталям с молибденом.
При температурах выше 800° С полуферритные и ферритные хромистые стали настолько теряют жаропрочность, что часто прогибаются под собственным весом. Поэтому при использовании этих сталей для работы при высоких температурах необходимо ставить специальные дополнительные опоры.
Существенным недостатком 27%-хромистых нержавеющих сталей является их большая склонность к росту зерна при температурах нагрева выше 800—850° С и образование при сварке грубозернистой структуры, не устраняемой термической обработкой.