1. 馬(ma)氏(shi)體型不銹鋼
馬氏體型不銹鋼的代表鋼種12Cr13（410），作為汽輪機和螺釘等高溫材料，從很早以前就開始使用了。幾種鋼種的高溫抗拉特性如圖4-8所示。從數據上來看，12Cr不銹鋼大約到500℃仍具有較高的抗拉強度，但高于這個溫度時強度就會顯著地下降并發生各種脆化現象。所以在高溫使用時，必須注意。因此，對各種汽輪機葉片用材，如在12Cr不銹鋼中，添加Mo（鉬）、V（釩）、Nb（鈮）及W（鎢）等，以強化其高溫強度，形成使用溫度可達650℃的高溫馬氏體型不銹鋼。
汽輪機用鋼種，因為1500℃高溫熱處理使碳化物（Cr23C6，NbC等）在奧氏體基體中固溶后，再進行650～680℃回火。這些析出的碳化物可以顯著地提高其蠕變破壞強度。
2. 鐵素體型不銹鋼
幾種(zhong)鐵素體型(xing)不銹鋼鋼種(zhong)的(de)高(gao)溫抗(kang)拉特性，如(ru)圖(tu)(tu)4-8所示。從(cong)12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的(de)數據可以看出，其高(gao)溫抗(kang)拉強度(du)從(cong)400～450℃開始(shi)急劇下降。如(ru)果(guo)到(dao)700～800℃時(shi)，它們的(de)抗(kang)拉強度(du)差別幾乎就沒(mei)有了。圖(tu)(tu)4-9是(shi)幾種(zhong)不銹鋼蠕變破壞強度(du)示意圖(tu)(tu)。
鐵(tie)素體系(xi)列不(bu)銹(xiu)鋼在高溫中(zhong)使用時，會引起脆性，其高溫的(de)蠕變強度(du)非常(chang)(chang)低。還有在870℃以上(shang)的(de)溫度(du)下，結晶粒度(du)顯著地粗大化(hua)，變得非常(chang)(chang)脆。因(yin)此，一般不(bu)會選(xuan)用鐵(tie)素體系(xi)列不(bu)銹(xiu)鋼制(zhi)造有高溫強度(du)要求(qiu)的(de)機械零部件(jian)。
3. 奧氏體型不銹鋼(gang)
在(zai)(zai)奧氏體(ti)型鋼中(zhong)，加(jia)入(ru)了(le)大量(liang)的(de)(de)(de)Ni和(he)Mn。特別(bie)是(shi)Ni大量(liang)加(jia)入(ru)鋼中(zhong)后(hou)(hou)，對提(ti)高鋼的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)有好處，它可(ke)以減少(shao)FeO層的(de)(de)(de)厚度，而(er)Mn則對鋼的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)不利(li)。含(han)錳高的(de)(de)(de)鋼，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜和(he)鋼結(jie)合(he)得(de)不夠(gou)牢(lao)固，冷卻時(shi)(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜極容易崩落。另外，W和(he)Mo加(jia)入(ru)鋼中(zhong)后(hou)(hou)，會使鋼的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能降(jiang)低，特別(bie)是(shi)在(zai)(zai)800℃以上時(shi)(shi)，由于(yu)Mo和(he)W的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物MoO3和(he)WO3揮(hui)發(fa)性(xing)極大，因而(er)使材料(liao)失(shi)重劇烈。少(shao)量(liang)堿土(tu)(tu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或(huo)稀土(tu)(tu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)加(jia)入(ru)鋼中(zhong)，可(ke)提(ti)高鋼的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能，特別(bie)是(shi)在(zai)(zai)高于(yu)1000℃時(shi)(shi)相當有效(xiao)。因為(wei)在(zai)(zai)高溫下(xia)，耐(nai)熱材料(liao)的(de)(de)(de)破壞主要是(shi)晶(jing)界(jie)優先(xian)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)所造成的(de)(de)(de)，而(er)加(jia)入(ru)少(shao)量(liang)堿土(tu)(tu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或(huo)稀土(tu)(tu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)后(hou)(hou)，晶(jing)界(jie)優先(xian)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)現象幾(ji)乎可(ke)以完全消失(shi)。
在500℃以上，其他鋼種的強度會急劇下降，而奧氏體系列不銹鋼卻仍具有較高的強度。特別是因為它有良好的耐氧化性，所以適用于各種高溫工況下使用。在高溫下幾種鋼種的抗拉特性如圖4-8所示。從圖4-8中的數據可以看出，與06Cr19Ni10（304）相比較，06Cr17Ni12Mo2(316),06Cr18Ni11Nb (347),20Cr25Ni20(310)的高溫強度更高。因為奧氏體型不銹鋼是面心立方晶格，比體心立方晶格的鐵素體系列不銹鋼在600℃以上的高溫強度顯著優越。
奧氏體型不銹鋼的蠕變破壞強度（100000h）如圖4-9所示。06Cr17Ni12Mo2(316), 06Cr18Ni11Nb(347),06Cr18Ni11Ti(321)表現出優越的高溫特性。Mo可將奧氏體的基體進行強化，進一步形成碳化物，提高其高溫強度和蠕變斷裂強度。Nb，Ti等形成NbC和TiC等強力的碳化物，它們在奧氏體基體上析出，可以提升其高溫強度和蠕變斷裂強度。復合添加Mo，Nb，Ti等的奧氏體不銹鋼，其高溫特性更優越。
奧(ao)氏體型不銹鋼的(de)蠕變(bian)強度(du)（1％/105 h），如圖4-10所示(shi)。在600℃ 附(fu)近，06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕變(bian)強度(du)最高(gao)，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之。特別是06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕變(bian)強度(du)要比06Cr19Ni9（304）大約高(gao)2倍。到800℃附(fu)近時，它們蠕變(bian)強度(du)差(cha)別就沒(mei)有了(le)。因此，奧(ao)氏體型不銹鋼作為鍋(guo)爐(lu)、石油(you)化學工業設備等(deng)主力材料得到廣泛應用(yong)。耐熱鋼適(shi)用(yong)工作溫度(du)范圍見表4-2。
奧氏體(ti)型(xing)不銹鋼中，有高錳的不銹鋼。添加錳用以代替一部分(fen)鎳(nie)，作為節鎳(nie)型(xing)不銹鋼有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些(xie)材(cai)料(liao)的蠕變(bian)破壞強度，在(zai)650～750℃比06Cr19Ni10（304）優(you)越(yue)，但其焊(han)接性較差(cha)，在(zai)使用時必須(xu)注(zhu)意。
4. 析出硬化型不銹(xiu)鋼
析(xi)出硬化型不銹鋼(gang)，在常溫以及500℃以下(xia)，是強度(du)較(jiao)高的(de)材料(liao)。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是低(di)C馬(ma)氏體基(ji)體中析(xi)出Cu、Nb等(deng)的(de)金屬間化合物使其(qi)硬化的(de)鋼(gang)種。其(qi)高溫強度(du)到450℃仍然是很優越(yue)的(de)。如超過此溫度(du)，其(qi)強度(du)就會急劇下(xia)降。
幾種常用耐(nai)熱不銹鋼(gang)的用途，見表(biao)4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加Al，借助于在馬氏體基體中析(xi)出含有微(wei)細的(de)Al金屬間(jian)化合物而被(bei)強化。在200～450℃，因具有良(liang)好的(de)高溫特(te)性，是飛機制造常用的(de)材料。
5. 其他高溫材料
不銹鋼(gang)作為高(gao)溫材料，其使(shi)用溫度(du)可高(gao)達到900℃，如若超過這個溫度(du)就要選(xuan)用Ni基、Co基和Mo基合金(jin)等其他高(gao)溫材料。
