碳(tan)素(su)結構鋼(gang)(gang)的(de)強度(du)性能隨著工(gong)作(zuo)溫度(du)的(de)提高而急劇(ju)下(xia)降，其極限的(de)工(gong)作(zuo)溫度(du)為350℃。在更高的(de)溫度(du)下(xia)必須(xu)采取含有一定合(he)金(jin)(jin)元素(su)的(de)合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)。這些合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)統(tong)稱為耐熱(re)鋼(gang)(gang)。它們按(an)照(zhao)合(he)金(jin)(jin)的(de)成分及其質量分數(shu)，具(ju)有比普通碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)高得多的(de)高溫短時強度(du)和持久(jiu)強度(du)。
耐(nai)熱(re)(re)鋼按其(qi)(qi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)成分的(de)質量(liang)分數(shu)可分為(wei)低(di)(di)(di)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、中合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)和高(gao)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱(re)(re)鋼。合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)元素總(zong)質量(liang)分數(shu)在(zai)5%以下的(de)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)鋼統稱低(di)(di)(di)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱(re)(re)鋼，其(qi)(qi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)系列(lie)有(you)：C-Mo、C-Cr-Mo、C-Cr-Mo-V-Nb、C-Mn-V.C-Cr-Mo-V.C-Mn-Mo-V、C-Mn-Ni-Mo和C-Cr-Mo-V-Ti-B等。對焊接結構用低(di)(di)(di)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱(re)(re)鋼，為(wei)改(gai)善其(qi)(qi)焊接性(xing)，碳的(de)質量(liang)分數(shu)控制在(zai)0.20%以下，某(mou)些合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)成分較(jiao)高(gao)的(de)低(di)(di)(di)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)熱(re)(re)鋼，標準規定(ding)的(de)碳質量(liang)分數(shu)不高(gao)于(yu)0.15%.
這些低(di)合金耐熱鋼通常以退(tui)火狀態或(huo)正火＋回火狀態供(gong)貨。
合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)總質量分數在(zai)2.5%以下(xia)的(de)低(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)耐(nai)(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)供(gong)貨狀態(tai)(tai)下(xia)具有珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)(ti)(ti)＋鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)組織，故也(ye)稱(cheng)珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)(gang)。合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)總質量分數為(wei)3%~5%的(de)低(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)耐(nai)(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)(gang)，在(zai)供(gong)貨狀態(tai)(tai)下(xia)具有貝氏體(ti)(ti)(ti)(ti)＋鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)組織，亦稱(cheng)其為(wei)貝氏體(ti)(ti)(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)(gang)。合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)總質量分數為(wei)6%~12%的(de)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)系(xi)列通稱(cheng)中合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)耐(nai)(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)(gang)。目(mu)前，用(yong)于焊接結構的(de)中合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)耐(nai)(nai)熱(re)(re)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)系(xi)列有：C-Cr-Mo、C-Cr-Mo-V,C-Cr-Mo-Nb、C-Cr-Mo-V-Nb、C-Cr-Mo-W-V-Nb等。這些中合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)必須以退火狀態(tai)(tai)或正火＋回(hui)火狀態(tai)(tai)供(gong)貨，某(mou)些鋼(gang)(gang)(gang)也(ye)可以調質狀態(tai)(tai)供(gong)貨。
合(he)(he)金總質(zhi)量分(fen)數(shu)在10%以(yi)下的耐熱(re)鋼(gang)，在退火狀態下具有鐵素體(ti)＋合(he)(he)金碳化物的組織(zhi)。在正火＋回火狀態下，這些合(he)(he)金鋼(gang)的組織(zhi)為鐵素體(ti)＋貝氏(shi)體(ti)，當鋼(gang)的合(he)(he)金總質(zhi)量分(fen)數(shu)超(chao)過10%時，其供貨狀態下的組織(zhi)為馬(ma)氏(shi)體(ti)，屬于馬(ma)氏(shi)體(ti)級耐熱(re)鋼(gang)。
合(he)金總質量分(fen)(fen)數高(gao)于13%的合(he)金鋼(gang)稱為(wei)高(gao)合(he)金耐熱(re)鋼(gang)，按其(qi)供貨狀(zhuang)態下的組織可分(fen)(fen)為(wei)馬氏體、鐵(tie)素體和奧(ao)氏體三種(zhong)。應用最廣泛(fan)的高(gao)合(he)金耐熱(re)鋼(gang)為(wei)鉻(ge)鎳奧(ao)氏體耐熱(re)鋼(gang)，其(qi)合(he)金系(xi)列有：Cr-Ni、Cr-Ni-Ti,Cr-Ni-Mo、Cr-Ni-Nb、Cr-Ni-Nb-N、Cr-Ni-Mo-Nb、Cr-Ni-Mo-V-Nb、Cr-Ni-Si、Cr-Ni-Ce-Nb、Cr-Ni-Cu-Nb-V、Cr-Ni-Mo-Nb-Ti、Cr-Ni-Cu-W-Nb-N等。
在常規熱電站、核動力裝(zhuang)(zhuang)置、石油精煉設備、加(jia)氫裂化裝(zhuang)(zhuang)置、合成化工(gong)容器、煤化工(gong)裝(zhuang)(zhuang)置、宇航器械以及其他(ta)高溫(wen)(wen)加(jia)工(gong)設備中，保證高溫(wen)(wen)高壓(ya)設備長(chang)期工(gong)作的(de)(de)可靠(kao)性和經濟性具(ju)有(you)頭(tou)等重(zhong)要的(de)(de)意義，為此應綜合考慮(lv)下列因素。
①. 常溫和高溫短時強度。
②. 高溫持(chi)久強度和蠕變(bian)強度。
③. 耐蝕(shi)性、抗(kang)氫能力和(he)抗(kang)氧(yang)化性。
④. 抗脆斷(duan)能力。
⑤. 可加工性(xing)(xing)，包括(kuo)冷、熱(re)(re)成形(xing)性(xing)(xing)能，熱(re)(re)切割性(xing)(xing)和焊接性(xing)(xing)。
⑥. 經濟性。
