常温下钢材的金相组织会不断发生变化，使其性能变差，严重时会导致破裂损坏。
1）珠光体球化。钢材中片状渗碳体逐渐转化为球状并积累长大的现象称珠光体球化。珠光体球化使钢材高温性能下降，加速蠕变过程，锅炉受热面管严重球化时，常引起爆管事故。影响球化过程的因素是温度、时间和化学成分，在钢中加入铬、钼、钒等合金元素能降低球化过程的速度。
2）石墨化。石墨化是钢中渗碳体在长期高温下工作自行分解的一种现象，即Fe3→3Fe+C（石墨）。石墨化主要发生在低碳钢和低碳钼钢，会使钢材常温下和高温下的机械性能（强度、塑性）下降，特别是冲击韧性降低显著，导致钢材的脆性破坏。
3）合金元素的重新分配。钢材在高温和应力长期作用下，会发生合金元素在固溶体和碳化物之间的重新分配，使强度极限和持久强度均下降，不利于高温部件的安全运行。合金元素重新分配过程，随温度的升高和时间的推移而加剧，特别是运行温度接近或超过钢材许用温度上限时，合金元素的迁移速度将更快。
