1. 鐵素體形成元素

  鉻(ge)、鋁、硅這些鐵素(su)體(ti)形(xing)成的元素(su)，在高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)下能促(cu)使(shi)金屬表面生成致密的氧化膜，防止繼續氧化，是提高(gao)(gao)鋼的抗氧化性(xing)和(he)(he)抗高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)氣體(ti)腐蝕(shi)的主要元素(su)。但鋁和(he)(he)硅含(han)量過(guo)高(gao)(gao)會使(shi)室溫(wen)(wen)(wen)塑(su)性(xing)和(he)(he)熱塑(su)性(xing)嚴(yan)重惡化。鉻(ge)能顯著(zhu)提高(gao)(gao)低合金鋼的再結(jie)晶(jing)溫(wen)(wen)(wen)度，含(han)量為2％時，強化效果最好。

2. 奧氏體形成和穩定元素

  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(re)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)(wu)形成(cheng)元(yuan)素，能形成(cheng)細小(xiao)彌散的碳(tan)化物(wu)(wu)，提高(gao)鋼的高(gao)溫強度(du)。鈦(tai)、鈮(ni)與碳(tan)結合還可防止奧氏體鋼在(zai)高(gao)溫下或焊(han)后產(chan)生晶間腐蝕。

  碳、氮可擴大和穩定奧氏體，從而提高(gao)(gao)耐熱鋼的高(gao)(gao)溫強度(du)。鋼中(zhong)含鉻、錳較(jiao)多時，可顯(xian)著提高(gao)(gao)氮的溶解度(du)，并可利用氮合金化以代(dai)替價格較(jiao)貴(gui)的鎳。

4. 鋼中微量元素的作用

  硼(peng)、稀土均為耐(nai)熱鋼(gang)中的(de)(de)微量元素(su)。硼(peng)溶入固溶體中使(shi)晶體點陣發(fa)生畸變(bian)，晶界(jie)上的(de)(de)硼(peng)又能阻止元素(su)擴散和(he)晶界(jie)遷移，從而提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)高(gao)溫強(qiang)度；稀土元素(su)能顯著提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)抗氧化性，改(gai)善熱塑性。

  耐(nai)熱(re)鋼(gang)在(zai)高溫(wen)下長時間(jian)受力必(bi)然要(yao)發生形變，因(yin)而對耐(nai)熱(re)材(cai)料(liao)的基本要(yao)求之一(yi)是在(zai)高溫(wen)下要(yao)有足夠(gou)的強(qiang)度(du)，如持久強(qiang)度(du)、疲勞強(qiang)度(du)等(deng)；另(ling)外，由于(yu)鋼(gang)件表(biao)面(mian)和(he)高溫(wen)空氣、燃氣、蒸汽等(deng)接(jie)觸(chu)，鋼(gang)件就(jiu)(jiu)可能發生氧化或(huo)遭受腐蝕，因(yin)而就(jiu)(jiu)要(yao)求耐(nai)熱(re)材(cai)料(liao)在(zai)高溫(wen)下必(bi)須要(yao)具有足夠(gou)的化學穩定性。