1. 鐵素(su)體形成元素(su)

  鉻(ge)、鋁(lv)、硅這(zhe)些鐵素體(ti)形成的元素，在高(gao)溫(wen)下能促(cu)使(shi)金(jin)屬表面生成致密的氧(yang)化膜，防止繼續(xu)氧(yang)化，是提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)的抗(kang)氧(yang)化性和(he)(he)抗(kang)高(gao)溫(wen)氣體(ti)腐蝕的主(zhu)要元素。但(dan)鋁(lv)和(he)(he)硅含量過高(gao)會(hui)使(shi)室溫(wen)塑性和(he)(he)熱塑性嚴重惡(e)化。鉻(ge)能顯著提(ti)高(gao)低合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)的再結晶溫(wen)度(du)，含量為2％時，強(qiang)化效果最(zui)好。

2. 奧氏體(ti)形成(cheng)和穩定元素

  鎳、錳可以形成和穩定奧氏體。鎳能提高奧氏體鋼的高溫強度和改善抗滲性。錳雖然可以代鎳形成奧氏體，但損害了耐熱鋼的抗氧化性。

3. 擴大和穩定奧氏體元素

  釩、鈦(tai)、鈮(ni)是強碳(tan)化物(wu)形成元素，能形成細小彌散的(de)碳(tan)化物(wu)，提高鋼的(de)高溫(wen)強度(du)。鈦(tai)、鈮(ni)與(yu)碳(tan)結合(he)還可(ke)防止奧氏體(ti)鋼在高溫(wen)下或焊后(hou)產(chan)生(sheng)晶間腐蝕。

  碳、氮可(ke)擴大(da)和穩定奧氏體(ti)，從而提高(gao)耐(nai)熱鋼(gang)的(de)高(gao)溫強度。鋼(gang)中含鉻、錳(meng)較(jiao)多時，可(ke)顯著提高(gao)氮的(de)溶解(jie)度，并可(ke)利(li)用氮合金化以代替(ti)價格較(jiao)貴的(de)鎳。

4. 鋼中微量元(yuan)素(su)的作用

  硼、稀(xi)土均為(wei)耐(nai)熱(re)鋼中的微量(liang)元(yuan)素(su)。硼溶(rong)入(ru)固溶(rong)體中使(shi)晶(jing)(jing)體點陣發(fa)生畸變，晶(jing)(jing)界上(shang)的硼又能阻止元(yuan)素(su)擴(kuo)散和晶(jing)(jing)界遷移，從而提(ti)(ti)高(gao)鋼的高(gao)溫強度；稀(xi)土元(yuan)素(su)能顯(xian)著提(ti)(ti)高(gao)鋼的抗氧化性，改善熱(re)塑性。

  耐熱鋼在(zai)高(gao)溫(wen)下長時間(jian)受力(li)必然(ran)要發(fa)生形變，因而對耐熱材(cai)料(liao)的(de)基本要求(qiu)之(zhi)一是在(zai)高(gao)溫(wen)下要有足夠(gou)(gou)的(de)強(qiang)度(du)，如持久強(qiang)度(du)、疲勞強(qiang)度(du)等(deng)；另外，由于(yu)鋼件(jian)表(biao)面和高(gao)溫(wen)空氣(qi)、燃氣(qi)、蒸汽等(deng)接觸，鋼件(jian)就可能(neng)發(fa)生氧化或遭受腐蝕(shi)，因而就要求(qiu)耐熱材(cai)料(liao)在(zai)高(gao)溫(wen)下必須(xu)要具有足夠(gou)(gou)的(de)化學穩定(ding)性。