1. 馬氏體型不銹鋼
馬氏體型不銹鋼的代表鋼種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. 鐵素(su)體型不銹鋼
幾種鐵(tie)素體(ti)型(xing)不銹鋼(gang)鋼(gang)種的高(gao)溫抗(kang)拉(la)特(te)性(xing)，如圖4-8所示(shi)。從(cong)12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的數據可(ke)以看出(chu)，其高(gao)溫抗(kang)拉(la)強度從(cong)400～450℃開始急劇下降。如果到700～800℃時，它們的抗(kang)拉(la)強度差別幾乎就沒(mei)有(you)了。圖4-9是幾種不銹鋼(gang)蠕(ru)變(bian)破壞強度示(shi)意圖。
鐵素體系(xi)(xi)列不(bu)銹鋼(gang)在高(gao)溫中使用(yong)時，會引起(qi)脆性，其高(gao)溫的蠕(ru)變強度(du)非(fei)常(chang)(chang)低。還有在870℃以上的溫度(du)下，結晶(jing)粒度(du)顯(xian)著地粗大(da)化，變得非(fei)常(chang)(chang)脆。因(yin)此，一般(ban)不(bu)會選用(yong)鐵素體系(xi)(xi)列不(bu)銹鋼(gang)制造有高(gao)溫強度(du)要求的機械零部件。
3. 奧氏體型不(bu)銹鋼
在奧氏體型鋼(gang)中，加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)了(le)大量的(de)(de)(de)(de)Ni和Mn。特(te)別是(shi)(shi)Ni大量加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)鋼(gang)中后，對(dui)提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗氧化性有好處，它可(ke)以減(jian)少(shao)(shao)FeO層的(de)(de)(de)(de)厚度(du)，而(er)Mn則(ze)對(dui)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗氧化性不利。含錳高的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)，氧化膜和鋼(gang)結合(he)得不夠(gou)牢固(gu)，冷卻時氧化膜極容易崩落。另外(wai)，W和Mo加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)鋼(gang)中后，會使鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗氧化性能(neng)降(jiang)低，特(te)別是(shi)(shi)在800℃以上(shang)時，由(you)于Mo和W的(de)(de)(de)(de)氧化物MoO3和WO3揮發性極大，因而(er)使材料失重劇(ju)烈(lie)。少(shao)(shao)量堿土金屬(shu)或稀土金屬(shu)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)鋼(gang)中，可(ke)提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗氧化性能(neng)，特(te)別是(shi)(shi)在高于1000℃時相當有效。因為在高溫下，耐熱材料的(de)(de)(de)(de)破(po)壞主要是(shi)(shi)晶界(jie)優(you)先(xian)氧化所造成的(de)(de)(de)(de)，而(er)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)少(shao)(shao)量堿土金屬(shu)或稀土金屬(shu)后，晶界(jie)優(you)先(xian)氧化的(de)(de)(de)(de)現象幾乎可(ke)以完全(quan)消(xiao)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(ao)氏(shi)(shi)體(ti)型(xing)不銹鋼的蠕(ru)(ru)變強度(du)（1％/105 h），如圖(tu)4-10所示(shi)。在600℃ 附近(jin)(jin)，06Cr18Nil1Nb（347）的蠕(ru)(ru)變強度(du)最(zui)高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之。特別是06Cr18Nil1Nb（347）的蠕(ru)(ru)變強度(du)要比06Cr19Ni9（304）大(da)約高2倍。到800℃附近(jin)(jin)時，它們蠕(ru)(ru)變強度(du)差別就(jiu)沒有了。因此，奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)型(xing)不銹鋼作為鍋爐、石油化學(xue)工業設備等主力材料得到廣泛應用。耐熱鋼適用工作溫度(du)范圍見(jian)表4-2。
奧氏體型不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)，有高(gao)錳(meng)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)。添(tian)加(jia)錳(meng)用以代(dai)替(ti)一部分鎳，作為節(jie)鎳型不銹(xiu)鋼(gang)有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材料的(de)蠕(ru)變(bian)破壞強度，在650～750℃比06Cr19Ni10（304）優(you)越(yue)，但其焊接性較(jiao)差(cha)，在使(shi)用時(shi)必須注意。
4. 析出硬化型不銹鋼
析出(chu)硬(ying)(ying)化(hua)型不銹鋼，在常溫(wen)以及500℃以下，是(shi)強度(du)較(jiao)高(gao)的材料(liao)。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是(shi)低C馬氏體基(ji)體中(zhong)析出(chu)Cu、Nb等的金屬間(jian)化(hua)合物使其硬(ying)(ying)化(hua)的鋼種。其高(gao)溫(wen)強度(du)到(dao)450℃仍然是(shi)很優越的。如超過此溫(wen)度(du)，其強度(du)就會(hui)急(ji)劇下降。
幾(ji)種(zhong)常用(yong)(yong)耐(nai)熱不銹(xiu)鋼(gang)的用(yong)(yong)途(tu)，見表(biao)4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加Al，借助于在馬氏(shi)體基體中析(xi)出含(han)有(you)微(wei)細(xi)的(de)Al金屬間化合物而(er)被強化。在200～450℃，因具有(you)良好的(de)高溫(wen)特性，是(shi)飛機制造常用的(de)材料。
5. 其(qi)他高溫材(cai)料
不銹(xiu)鋼作為(wei)高(gao)溫材料，其(qi)使用(yong)溫度可(ke)高(gao)達到(dao)900℃，如(ru)若超過(guo)這個溫度就要(yao)選用(yong)Ni基、Co基和Mo基合金等其(qi)他高(gao)溫材料。
