1. 馬(ma)氏體型(xing)不銹鋼(gang)
馬氏體型不(bu)銹鋼的代表鋼種12Cr13（410），作為汽輪機和螺釘等高溫材料，從很早以前就開始使用了。幾種鋼種的高溫抗拉特性如圖4-8所示。從數據上來看，12Cr不銹鋼大約到500℃仍具有較高的抗拉強度，但高于這個溫度時強度就會顯著地下降并發生各種脆化現象。所以在高溫使用時，必須注意。因此，對各種汽輪機葉片用材，如在12Cr不銹鋼中，添加Mo（鉬）、V（釩）、Nb（鈮）及W（鎢）等，以強化其高溫強度，形成使用溫度可達650℃的高溫馬氏體型不銹鋼。
汽輪機用鋼種，因為1500℃高溫熱處理使碳化物（Cr23C6，NbC等）在奧氏體基體中固溶后，再進行650～680℃回火。這些析出的碳化物可以顯著地提高其蠕變破壞強度。
2. 鐵(tie)素體型(xing)不銹鋼
幾種鐵素體型不(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)種的(de)高溫抗(kang)拉特性，如(ru)圖4-8所示。從12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的(de)數據可(ke)以(yi)看(kan)出，其高溫抗(kang)拉強度從400～450℃開(kai)始急劇下降。如(ru)果(guo)到700～800℃時，它們的(de)抗(kang)拉強度差別幾乎(hu)就沒有了。圖4-9是幾種不(bu)銹鋼(gang)蠕變破壞強度示意圖。
鐵素(su)(su)體(ti)系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在高溫(wen)(wen)中使用時，會引(yin)起脆性(xing)，其高溫(wen)(wen)的(de)蠕變強度(du)非常(chang)低。還有在870℃以上的(de)溫(wen)(wen)度(du)下，結晶粒度(du)顯著地粗大化，變得非常(chang)脆。因(yin)此(ci)，一般(ban)不會選用鐵素(su)(su)體(ti)系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)制(zhi)造有高溫(wen)(wen)強度(du)要求的(de)機械零部件。
3. 奧氏體型不(bu)銹鋼
在奧(ao)氏體型(xing)鋼(gang)中，加(jia)(jia)(jia)入(ru)了大(da)量(liang)的(de)(de)Ni和Mn。特(te)別是(shi)Ni大(da)量(liang)加(jia)(jia)(jia)入(ru)鋼(gang)中后，對提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)有好(hao)處，它可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)FeO層的(de)(de)厚度，而(er)Mn則對鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)不利(li)。含錳高(gao)的(de)(de)鋼(gang)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)和鋼(gang)結(jie)合得不夠牢固，冷卻時(shi)(shi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)極(ji)容易崩落。另外，W和Mo加(jia)(jia)(jia)入(ru)鋼(gang)中后，會(hui)使鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能降低，特(te)別是(shi)在800℃以(yi)上時(shi)(shi)，由于(yu)Mo和W的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物MoO3和WO3揮發性(xing)極(ji)大(da)，因而(er)使材料(liao)失重劇烈。少(shao)量(liang)堿(jian)土金屬(shu)或稀土金屬(shu)加(jia)(jia)(jia)入(ru)鋼(gang)中，可(ke)提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能，特(te)別是(shi)在高(gao)于(yu)1000℃時(shi)(shi)相當有效。因為(wei)在高(gao)溫下，耐熱材料(liao)的(de)(de)破壞主要是(shi)晶(jing)(jing)界(jie)優先氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)所造成的(de)(de)，而(er)加(jia)(jia)(jia)入(ru)少(shao)量(liang)堿(jian)土金屬(shu)或稀土金屬(shu)后，晶(jing)(jing)界(jie)優先氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)現象幾(ji)乎可(ke)以(yi)完全消失。
在500℃以上，其他鋼種的強度會急劇下降，而奧氏體系列不銹鋼卻仍具有較高的強度。特別是因為它有良好的耐氧化性，所以適用于各種高溫工況下使用。在高溫下幾種鋼種的抗拉特性如圖4-8所示。從圖4-8中的數據可以看出，與06Cr19Ni10（304）相比較，06Cr17Ni12Mo2(316),06Cr18Ni11Nb (347),20Cr25Ni20(310)的高溫強度更高。因為奧氏體型不銹鋼是面心立方晶格，比體心立方晶格的鐵素體系列不銹鋼在600℃以上的高溫強度顯著優越。
奧氏體型不銹鋼的蠕變破壞強度（100000h）如圖4-9所示。06Cr17Ni12Mo2(316), 06Cr18Ni11Nb(347),06Cr18Ni11Ti(321)表現出優越的高溫特性。Mo可將奧氏體的基體進行強化，進一步形成碳化物，提高其高溫強度和蠕變斷裂強度。Nb，Ti等形成NbC和TiC等強力的碳化物，它們在奧氏體基體上析出，可以提升其高溫強度和蠕變斷裂強度。復合添加Mo，Nb，Ti等的奧氏體不銹鋼，其高溫特性更優越。
奧氏(shi)體(ti)型不(bu)銹鋼的(de)蠕變強(qiang)度（1％/105 h），如圖4-10所示(shi)。在600℃ 附(fu)近(jin)，06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕變強(qiang)度最高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次(ci)之。特別是06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕變強(qiang)度要比06Cr19Ni9（304）大約(yue)高2倍。到800℃附(fu)近(jin)時(shi)，它們蠕變強(qiang)度差別就沒有(you)了。因此(ci)，奧氏(shi)體(ti)型不(bu)銹鋼作為鍋爐、石油化學工(gong)業(ye)設(she)備等(deng)主力材料得到廣泛應用。耐熱鋼適用工(gong)作溫度范圍(wei)見表4-2。
奧(ao)氏體型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中，有高錳(meng)的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。添加錳(meng)用(yong)以代替一部分(fen)鎳(nie)，作為(wei)節(jie)鎳(nie)型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這(zhe)些材料的蠕變破壞強度，在650～750℃比(bi)06Cr19Ni10（304）優越(yue)，但其(qi)焊接性較差，在使用(yong)時(shi)必(bi)須注意。
4. 析出硬化型(xing)不銹鋼
析出硬化(hua)型不銹(xiu)鋼，在(zai)常溫(wen)以及500℃以下，是(shi)強(qiang)度(du)較高的材(cai)料(liao)。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是(shi)低C馬氏體(ti)基體(ti)中析出Cu、Nb等的金(jin)屬間化(hua)合物使其(qi)(qi)硬化(hua)的鋼種。其(qi)(qi)高溫(wen)強(qiang)度(du)到450℃仍(reng)然是(shi)很優(you)越的。如超過此溫(wen)度(du)，其(qi)(qi)強(qiang)度(du)就會急劇下降。
幾種常用耐熱(re)不銹鋼的(de)用途，見表(biao)4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加(jia)Al，借助(zhu)于在(zai)馬氏體基體中析(xi)出含有微細的Al金屬間化合物而(er)被(bei)強(qiang)化。在(zai)200～450℃，因具有良好的高(gao)溫特性，是(shi)飛機(ji)制(zhi)造常用的材料。
5. 其他高溫材(cai)料
不銹鋼作為高溫(wen)(wen)材(cai)料，其使用溫(wen)(wen)度(du)可高達(da)到900℃，如若超(chao)過這(zhe)個(ge)溫(wen)(wen)度(du)就要(yao)選用Ni基(ji)、Co基(ji)和Mo基(ji)合金等其他高溫(wen)(wen)材(cai)料。
