1. 馬(ma)氏體型(xing)不銹(xiu)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. 鐵素體型(xing)不銹鋼
幾(ji)種鐵(tie)素體(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種的高(gao)(gao)溫抗拉特(te)性，如(ru)圖4-8所示(shi)。從(cong)(cong)12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的數據可以看出，其高(gao)(gao)溫抗拉強(qiang)度(du)從(cong)(cong)400～450℃開始急(ji)劇下降。如(ru)果到700～800℃時，它(ta)們的抗拉強(qiang)度(du)差別幾(ji)乎就沒有(you)了(le)。圖4-9是幾(ji)種不銹(xiu)鋼(gang)蠕(ru)變破壞強(qiang)度(du)示(shi)意圖。
鐵(tie)素(su)體(ti)系列(lie)不銹鋼(gang)在(zai)高溫中(zhong)使用(yong)時，會引(yin)起脆(cui)性，其高溫的蠕變(bian)強度(du)非(fei)常低。還有在(zai)870℃以上的溫度(du)下，結(jie)晶粒度(du)顯(xian)著地(di)粗大(da)化，變(bian)得非(fei)常脆(cui)。因此，一般不會選(xuan)用(yong)鐵(tie)素(su)體(ti)系列(lie)不銹鋼(gang)制造有高溫強度(du)要(yao)求的機(ji)械零部件。
3. 奧(ao)氏體型不銹鋼
在(zai)奧氏(shi)體(ti)型(xing)鋼(gang)中(zhong)，加(jia)(jia)入(ru)(ru)了(le)大量的(de)(de)(de)Ni和Mn。特(te)別是Ni大量加(jia)(jia)入(ru)(ru)鋼(gang)中(zhong)后(hou)，對提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性有好處，它可(ke)以(yi)(yi)減少(shao)FeO層的(de)(de)(de)厚度，而(er)Mn則對鋼(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性不(bu)利。含錳高(gao)(gao)的(de)(de)(de)鋼(gang)，氧(yang)(yang)化(hua)膜和鋼(gang)結合得不(bu)夠(gou)牢固，冷卻時(shi)氧(yang)(yang)化(hua)膜極容易崩落。另外，W和Mo加(jia)(jia)入(ru)(ru)鋼(gang)中(zhong)后(hou)，會使(shi)鋼(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性能降低，特(te)別是在(zai)800℃以(yi)(yi)上時(shi)，由于(yu)Mo和W的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)物MoO3和WO3揮發性極大，因而(er)使(shi)材料失(shi)重劇烈。少(shao)量堿(jian)土(tu)金屬(shu)(shu)或稀土(tu)金屬(shu)(shu)加(jia)(jia)入(ru)(ru)鋼(gang)中(zhong)，可(ke)提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性能，特(te)別是在(zai)高(gao)(gao)于(yu)1000℃時(shi)相當有效(xiao)。因為在(zai)高(gao)(gao)溫下，耐熱材料的(de)(de)(de)破壞主要是晶(jing)界優先氧(yang)(yang)化(hua)所造成的(de)(de)(de)，而(er)加(jia)(jia)入(ru)(ru)少(shao)量堿(jian)土(tu)金屬(shu)(shu)或稀土(tu)金屬(shu)(shu)后(hou)，晶(jing)界優先氧(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)(de)現象幾乎可(ke)以(yi)(yi)完全消失(shi)。
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)氏體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)的(de)蠕變(bian)強(qiang)度(du)（1％/105 h），如(ru)圖4-10所示。在600℃ 附近，06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕變(bian)強(qiang)度(du)最高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之。特(te)別是06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕變(bian)強(qiang)度(du)要比06Cr19Ni9（304）大(da)約(yue)高2倍。到800℃附近時，它們蠕變(bian)強(qiang)度(du)差別就(jiu)沒有了。因此，奧(ao)氏體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)作為(wei)鍋(guo)爐、石油化學工業(ye)設備等主力(li)材料得(de)到廣(guang)泛應用。耐熱鋼(gang)適用工作溫度(du)范圍(wei)見(jian)表4-2。
奧氏(shi)體型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中，有高錳的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。添加錳用(yong)以(yi)代替一部(bu)分鎳(nie)(nie)，作為節鎳(nie)(nie)型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材料的(de)蠕變破(po)壞(huai)強度，在650～750℃比06Cr19Ni10（304）優越，但其(qi)焊接(jie)性較差，在使用(yong)時必(bi)須注(zhu)意。
4. 析出硬(ying)化型不銹鋼
析出硬化型(xing)不銹鋼(gang)，在常溫(wen)以及500℃以下，是(shi)強(qiang)度較(jiao)高(gao)的材料。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是(shi)低C馬氏體(ti)基體(ti)中析出Cu、Nb等的金(jin)屬間化合物使其(qi)硬化的鋼(gang)種。其(qi)高(gao)溫(wen)強(qiang)度到450℃仍然是(shi)很優越的。如超過此(ci)溫(wen)度，其(qi)強(qiang)度就會急劇下降。
幾種常用耐熱不(bu)銹鋼的用途，見表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添(tian)加Al，借助于在(zai)馬氏體(ti)基體(ti)中析出(chu)含有(you)微細的Al金(jin)屬間(jian)化(hua)合(he)物(wu)而被強化(hua)。在(zai)200～450℃，因(yin)具有(you)良(liang)好的高溫特性，是飛機制造常用的材料。
5. 其他高溫材料(liao)
不銹鋼(gang)作為高(gao)溫材料，其(qi)使用溫度(du)可高(gao)達到900℃，如若超過這個溫度(du)就(jiu)要(yao)選用Ni基、Co基和(he)Mo基合金等(deng)其(qi)他(ta)高(gao)溫材料。
