結構材料的(de)耐熱性是按照各種使用溫(wen)度來分(fen)類的(de)，因(yin)為材料的(de)基本性能與使用溫(wen)度密切(qie)相(xiang)關，所以(yi)可將其使用溫(wen)度分(fen)為四個(ge)范圍。
1. 零度以(yi)下(xia)和低溫使用
在(zai)零(ling)度(du)(du)(du)(du)(du)以下(xia)，材(cai)料主要的(de)(de)(de)使(shi)用要求是使(shi)用溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)下(xia)的(de)(de)(de)韌性(xing)。鋼和(he)有(you)色金(jin)(jin)屬經常用于在(zai)零(ling)度(du)(du)(du)(du)(du)以下(xia)存(cun)儲、處理和(he)輸送液化(hua)氣及(ji)變成液態的(de)(de)(de)氣體(ti)。有(you)些金(jin)(jin)屬在(zai)室溫(wen)(wen)或(huo)零(ling)韌性(xing)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)以下(xia)的(de)(de)(de)較(jiao)小溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)范圍內(nei)，明顯地表現(xian)出韌性(xing)的(de)(de)(de)嚴重缺乏，將(jiang)這一溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)叫做韌性(xing)-脆性(xing)轉(zhuan)變溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)。由于脆性(xing)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)擴展會帶來(lai)危險，所以應該避免在(zai)低于零(ling)韌性(xing)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)下(xia)使(shi)用這些金(jin)(jin)屬。在(zai)零(ling)韌性(xing)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)以下(xia)，裂(lie)紋(wen)擴展所需的(de)(de)(de)能量(liang)非(fei)常小，也(ye)就是在(zai)很低的(de)(de)(de)應力下(xia)就很容易(yi)產生裂(lie)紋(wen)。
2. 0～200℃以下(xia)使用(yong)
0～200℃以(yi)下這(zhe)個溫度(du)范圍，可以(yi)說(shuo)是大多(duo)數金屬(shu)材(cai)料都可以(yi)處(chu)于這(zhe)個溫度(du)使用(yong)范圍，也就是極為平常的使用(yong)范圍，這(zhe)里(li)就不給予介紹(shao)了。
3. 中溫（200～650℃）下使用
在(zai)絕(jue)大(da)多數石油和石化工業中(zhong)(zhong)使用的(de)(de)容器都屬于中(zhong)(zhong)溫(wen)操作類型(xing)。這里(li)最(zui)(zui)重要(yao)(yao)的(de)(de)是要(yao)(yao)考慮發揮材料的(de)(de)最(zui)(zui)佳性能(neng)，其中(zhong)(zhong)主要(yao)(yao)的(de)(de)指標(biao)是設(she)計應力值、設(she)計公(gong)式的(de)(de)合(he)理性和材料的(de)(de)韌性。
4. 高(gao)溫（＞650℃）下使用(yong)
材(cai)(cai)料在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下使用，材(cai)(cai)料會(hui)處(chu)于(yu)假(jia)塑(su)性(xing)(xing)或(huo)全塑(su)性(xing)(xing)狀態下，設計必須以(yi)低于(yu)無彈性(xing)(xing)變形失效的極(ji)限(xian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)為基(ji)礎。高(gao)溫(wen)設計應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)極(ji)限(xian)是(shi)建立在(zai)(zai)(zai)長期蠕變強(qiang)度(du)的基(ji)礎上并考慮金(jin)屬的鐵鱗(lin)阻力(li)(li)。在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下所使用的材(cai)(cai)料應(ying)(ying)(ying)該具有表(biao)4-4中的力(li)(li)學性(xing)(xing)能。在(zai)(zai)(zai)溫(wen)度(du)高(gao)于(yu)425℃時，材(cai)(cai)料既要耐(nai)(nai)熱(re)，還必須保(bao)持耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)、力(li)(li)學強(qiang)度(du)、冶(ye)金(jin)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)蠕變性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)、應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)、斷裂強(qiang)度(du)、韌(ren)性(xing)(xing)和抵抗(kang)燃燒氣體(ti)和接觸化(hua)(hua)學物(wu)質的表(biao)面(mian)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)。
耐(nai)熱(re)材料的合金化元素：耐(nai)熱(re)材料必須含(han)有鉻(ge)以(yi)抗氧(yang)化。鈷、鋁、硅和稀土元素有助于表面氧(yang)化層(ceng)的形成、穩定(ding)性(xing)和堅韌。鎳提供了強(qiang)度、穩定(ding)性(xing)、韌性(xing)和抗滲碳。鎢和鉬增加高(gao)溫強(qiang)度。
當溫度高于600℃，通常考(kao)慮使用(yong)如下的材料：
①. 含有(you)17％～27％Cr和少量Mo的鐵素體(ti)鋼；
②. 奧氏體高溫、高強度鋼(gang)（含有高于(yu)8％Ni的Cr-M-Mo鋼(gang)）如牌號，06Cr18Ni11Ti（321）、06Cr18Nil1Nb（347）、06Cr17Ni12Mo2（316）和20Cr25Ni20（310）；
③. 高溫下使(shi)用(yong)的不(bu)銹鋼。
常用耐(nai)熱鋼的(de)適宜工作的(de)溫度范圍，見(jian)表4-2。
碳(tan)鋼習慣上(shang)用于溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)(bu)超過400℃，低(di)合(he)(he)金鋼用于溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)(bu)超過600～650℃，當超過以上(shang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)時候，由于蠕(ru)變而造成它(ta)們失去穩定性(xing)(xing)(xing)。鎳基和(he)鈷基的(de)(de)超耐熱(re)合(he)(he)金能(neng)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)損失不(bu)(bu)大，但它(ta)們的(de)(de)經濟性(xing)(xing)(xing)和(he)可用性(xing)(xing)(xing)限制(zhi)了(le)它(ta)們的(de)(de)一般應(ying)用，如600～675℃中溫(wen)(wen)(wen)(wen)范圍操作的(de)(de)礦物燃料(liao)能(neng)源工廠就沒有應(ying)用鎳基和(he)鈷基合(he)(he)金。在此(ci)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)范圍內(nei)，優先考(kao)慮選用奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼。高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下選用不(bu)(bu)銹鋼時，除了(le)考(kao)慮蠕(ru)變強度(du)(du)，還應(ying)考(kao)慮高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)腐蝕、氧化(hua)、鱗皮、碳(tan)化(hua)以及二(er)次相的(de)(de)析出。超級鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼S44627（E-Brite）、S44625（26-1）彌補了(le)許(xu)多與06Cr17Ni12Mo2（316）不(bu)(bu)銹鋼缺點有關(guan)的(de)(de)不(bu)(bu)足(zu)。
表(biao)4-5列出(chu)幾種不銹鋼在燃(ran)氣(qi)中的腐蝕率(lv)（3個(ge)月）。
①. 指發生點(dian)腐蝕的試樣點(dian)腐蝕的平均深度。
②. 指試樣斷(duan)裂。
高(gao)(gao)溫用鋼(gang)(gang)的(de)評(ping)定試(shi)驗(yan)(yan)(yan)，是用來評(ping)定高(gao)(gao)溫用鋼(gang)(gang)的(de)力學性(xing)能，供選用鋼(gang)(gang)材和設計時(shi)使用。試(shi)驗(yan)(yan)(yan)項目包(bao)(bao)括：短期高(gao)(gao)溫試(shi)驗(yan)(yan)(yan)；長(chang)(chang)期高(gao)(gao)溫試(shi)驗(yan)(yan)(yan)；長(chang)(chang)期暴露于(yu)高(gao)(gao)溫后的(de)短期和長(chang)(chang)期試(shi)驗(yan)(yan)(yan)；疲(pi)(pi)勞(lao)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)（包(bao)(bao)括熱(re)疲(pi)(pi)勞(lao)和熱(re)沖(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)）；與時(shi)間有關(guan)的(de)疲(pi)(pi)勞(lao)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)；韌性(xing)和韌度試(shi)驗(yan)(yan)(yan)。
表(biao)4-6列出了幾種不銹鋼(gang)在空氣中使用的建議溫度。
