碳素結構鋼(gang)(gang)的(de)強度性能隨著工(gong)作溫(wen)度的(de)提高(gao)而(er)急劇下(xia)降，其極限的(de)工(gong)作溫(wen)度為350℃。在更高(gao)的(de)溫(wen)度下(xia)必須采(cai)取含有一(yi)定合(he)(he)金元素的(de)合(he)(he)金鋼(gang)(gang)。這(zhe)些合(he)(he)金鋼(gang)(gang)統(tong)稱為耐熱鋼(gang)(gang)。它們按照合(he)(he)金的(de)成分(fen)及其質量分(fen)數，具有比(bi)普通碳素鋼(gang)(gang)高(gao)得多(duo)的(de)高(gao)溫(wen)短時強度和持久(jiu)強度。
耐熱(re)鋼按其合金(jin)(jin)(jin)成分(fen)(fen)(fen)的質量分(fen)(fen)(fen)數可分(fen)(fen)(fen)為低(di)合金(jin)(jin)(jin)、中合金(jin)(jin)(jin)和高合金(jin)(jin)(jin)耐熱(re)鋼。合金(jin)(jin)(jin)元素總質量分(fen)(fen)(fen)數在(zai)(zai)5%以(yi)下的合金(jin)(jin)(jin)鋼統(tong)稱低(di)合金(jin)(jin)(jin)耐熱(re)鋼，其合金(jin)(jin)(jin)系(xi)列有：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(han)接結構(gou)用低(di)合金(jin)(jin)(jin)耐熱(re)鋼，為改善(shan)其焊(han)接性，碳(tan)的質量分(fen)(fen)(fen)數控制在(zai)(zai)0.20%以(yi)下，某些合金(jin)(jin)(jin)成分(fen)(fen)(fen)較高的低(di)合金(jin)(jin)(jin)耐熱(re)鋼，標準規(gui)定的碳(tan)質量分(fen)(fen)(fen)數不高于0.15%.
這些低合金耐熱鋼通常以退火狀(zhuang)態或正火＋回火狀(zhuang)態供貨(huo)。
合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)總質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數在2.5%以下(xia)的(de)(de)低(di)(di)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)耐熱(re)鋼(gang)在供(gong)貨狀態(tai)(tai)(tai)下(xia)具(ju)有珠光體(ti)(ti)＋鐵素體(ti)(ti)組(zu)織，故也稱珠光體(ti)(ti)耐熱(re)鋼(gang)。合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)總質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數為(wei)3%~5%的(de)(de)低(di)(di)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)耐熱(re)鋼(gang)，在供(gong)貨狀態(tai)(tai)(tai)下(xia)具(ju)有貝氏體(ti)(ti)＋鐵素體(ti)(ti)組(zu)織，亦(yi)稱其為(wei)貝氏體(ti)(ti)耐熱(re)鋼(gang)。合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)總質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數為(wei)6%~12%的(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)鋼(gang)系列通稱中合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)耐熱(re)鋼(gang)。目前，用于焊接結構(gou)的(de)(de)中合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)耐熱(re)鋼(gang)的(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)系列有：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)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)鋼(gang)必須以退火狀態(tai)(tai)(tai)或(huo)正火＋回火狀態(tai)(tai)(tai)供(gong)貨，某(mou)些鋼(gang)也可以調質(zhi)(zhi)狀態(tai)(tai)(tai)供(gong)貨。
合(he)金總(zong)質量分(fen)數在(zai)10%以(yi)下(xia)的耐熱(re)鋼，在(zai)退火(huo)狀態(tai)下(xia)具有鐵素體(ti)＋合(he)金碳化物的組(zu)(zu)織。在(zai)正火(huo)＋回火(huo)狀態(tai)下(xia)，這些合(he)金鋼的組(zu)(zu)織為(wei)鐵素體(ti)＋貝氏體(ti)，當鋼的合(he)金總(zong)質量分(fen)數超過10%時(shi)，其(qi)供貨狀態(tai)下(xia)的組(zu)(zu)織為(wei)馬(ma)氏體(ti)，屬于馬(ma)氏體(ti)級耐熱(re)鋼。
合金(jin)(jin)總質量分數高于13%的(de)合金(jin)(jin)鋼稱為(wei)高合金(jin)(jin)耐(nai)(nai)熱鋼，按其供貨狀態下的(de)組織可分為(wei)馬氏(shi)體、鐵素(su)體和奧(ao)氏(shi)體三種(zhong)。應用最廣泛的(de)高合金(jin)(jin)耐(nai)(nai)熱鋼為(wei)鉻(ge)鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體耐(nai)(nai)熱鋼，其合金(jin)(jin)系列有(you)：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(zhi)(zhi)、石(shi)油精煉設備(bei)(bei)、加(jia)(jia)氫裂(lie)化(hua)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、合(he)成化(hua)工容(rong)器、煤化(hua)工裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、宇航器械以(yi)及其(qi)他高溫加(jia)(jia)工設備(bei)(bei)中(zhong)，保證高溫高壓設備(bei)(bei)長期工作的可靠性(xing)和經濟性(xing)具有頭等(deng)重要的意義，為此應(ying)綜合(he)考慮下列(lie)因素(su)。
①. 常(chang)溫和(he)高溫短時強度。
②. 高溫持久強度和蠕變強度。
③. 耐蝕性(xing)、抗氫能力(li)和抗氧化性(xing)。
④. 抗脆斷(duan)能力。
⑤. 可加工性，包括冷、熱成(cheng)形性能，熱切割性和焊接性。
⑥. 經(jing)濟性。
