Испытания показали, что твердый раствор, образуемый фосфором в железе, значительно отличается от твердых растворов Si и Мn тем, что резко снижает пластические свойства сталей, особенно ударную вязкость. Содержание фосфора в стали 0,1...0,2 % приводит к ее хрупкости при комнатной температуре и особенно при отрицательных температурах (на морозе). Хрупкость при отрицательных температурах обычно называют хладноломкостью.
Хрупкость при содержании фосфора ОД...0,2% используют в автоматных сталях для облегчения снятия стружки. В серые чугуны для повышения жидкотекучести вводят фосфор в количествах, больших 0,3 %. В этом случае в чугунах образуется фосфидная эвтектика Fe(P) + Fe3C + Fe3P с температурой плавления на 150...200°С ниже температуры затвердевания основной массы чугуна.
Фосфидная эвтектика (стэдит) в чугунах расположена по границам зерен. При содержании фосфора в чугуне выше 0,6 % включения фосфидной эвтектики образуют почти непрерывную сетку, чугун становится хрупким и обладает только упругими свойствами, что используется при изготовлении индивидуально отливаемых поршневых колец.