1. 鐵素(su)體形成元素(su)

  鉻、鋁、硅(gui)這些鐵素(su)體形(xing)成的(de)元(yuan)素(su)，在高(gao)(gao)(gao)溫下能促(cu)使(shi)金屬表面生成致密(mi)的(de)氧化(hua)膜(mo)，防止繼(ji)續(xu)氧化(hua)，是提高(gao)(gao)(gao)鋼的(de)抗氧化(hua)性和(he)抗高(gao)(gao)(gao)溫氣(qi)體腐蝕的(de)主(zhu)要元(yuan)素(su)。但鋁和(he)硅(gui)含(han)量過(guo)高(gao)(gao)(gao)會使(shi)室溫塑性和(he)熱塑性嚴重惡化(hua)。鉻能顯著提高(gao)(gao)(gao)低合(he)金鋼的(de)再(zai)結晶溫度，含(han)量為(wei)2％時(shi)，強化(hua)效果(guo)最好。

2. 奧(ao)氏(shi)體形(xing)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(su)

  釩、鈦、鈮(ni)是強(qiang)碳化物形成(cheng)元素(su)，能形成(cheng)細小(xiao)彌散的(de)碳化物，提高(gao)鋼(gang)的(de)高(gao)溫(wen)強(qiang)度。鈦、鈮(ni)與(yu)碳結合還可防止奧(ao)氏體鋼(gang)在高(gao)溫(wen)下或焊后產生晶(jing)間腐蝕(shi)。

  碳、氮(dan)(dan)可(ke)擴(kuo)大和穩定(ding)奧(ao)氏體，從而提(ti)高耐(nai)熱鋼的(de)高溫強度。鋼中含鉻(ge)、錳(meng)較多時，可(ke)顯著提(ti)高氮(dan)(dan)的(de)溶(rong)解度，并(bing)可(ke)利用氮(dan)(dan)合(he)金(jin)化以代替價(jia)格較貴的(de)鎳。

4. 鋼中(zhong)微(wei)量元素的作用

  硼(peng)(peng)、稀土均(jun)為耐熱鋼中(zhong)的(de)微量元素。硼(peng)(peng)溶入(ru)固溶體中(zhong)使晶(jing)(jing)(jing)體點陣發(fa)生畸變，晶(jing)(jing)(jing)界上的(de)硼(peng)(peng)又能阻止元素擴散和晶(jing)(jing)(jing)界遷移，從而提(ti)(ti)高鋼的(de)高溫強度；稀土元素能顯著提(ti)(ti)高鋼的(de)抗氧化性，改善熱塑性。

  耐(nai)熱鋼(gang)在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下長時間受力必然要(yao)發(fa)(fa)生形變(bian)，因而對耐(nai)熱材料的基本要(yao)求(qiu)之(zhi)一(yi)是(shi)在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下要(yao)有足夠(gou)的強度，如持久(jiu)強度、疲勞(lao)強度等；另外，由于鋼(gang)件表面和高(gao)溫(wen)(wen)空(kong)氣、燃氣、蒸汽等接觸，鋼(gang)件就可能(neng)發(fa)(fa)生氧化(hua)或遭受腐(fu)蝕，因而就要(yao)求(qiu)耐(nai)熱材料在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下必須(xu)要(yao)具有足夠(gou)的化(hua)學穩(wen)定性。