早在50年代初,在试验室采用高真空极纯材料炼出含C+N<0.01%、25%Cr的高纯铁素体不锈钢,这种钢具有优良的室温缺口韧性。1969年美国首次采用CRP法(真空感应炉与电子束联合提纯法)生产出C+N≤0.001%的EB26-1钢,即ASTM XM-27(我国于1975年试制成功),1979年日本采用真空感应炉与真空自耗炉双联工艺生产了高纯Cr18Mo2钢(我国于1980年采用真空感应炉生产)。这是两类基本的具有代表性的高纯高铬铁素体不锈钢。
高纯高铬(16~30%Cr)铁素体不锈钢常含有1~4%的钼,以改善其耐非氧化性介质和点蚀、缝隙腐蚀等性能,对晶间腐蚀还起一定的延迟敏化的作用。C+N总量的最大允许(临界)含量,随钢种成分和用途要求而异。为避免晶间腐蚀所需控制的临界含量比克服室温脆性更严格(更低)。高纯铁素体不锈钢在C+N总含量极低时,经焊接或高温固溶淬火处理后,可以消除晶间腐蚀敏感性(这与含中等以上碳氮含量的普通铁素体不锈钢不同,却同奥氏体不锈钢相似)。用贫铬理论可以解释这种表面似乎矛盾而本质相同的现象。但是,由于要求临界含量很低(一般高纯级的C+N≤0.01~0.015%),在大规模工业生产上不是难以实现,就是价格昂贵。如在某些情况下为完全克服晶间腐蚀,严格要求C+N应小于0.006%但仍存在冷却速度效应和尺寸效应。除继续采用大型真空感应炉生产外,已逐渐更多地采用炉外精炼技术和适当放宽控制含量,并辅以运用稳定化原理,添加钛、铌元素等。发展了超低碳氮(C+N≤0.03%)和低碳氮(C+N≤0.035~0.045%)高铬铁素体不锈钢。在一定程度上能克服普通铁素体不锈钢的某些缺点和不足。如控制掌握好钢材截面尺寸、热处理冷却速度和焊接工艺,是可以广泛使用的。我国于1982年已采用炉外精炼方法批量生产低碳氮和超低碳氮铁素体不锈钢,获得广泛应用。