1. 馬(ma)氏體型(xing)不銹鋼
馬氏體型不(bu)銹鋼(gang)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. 鐵素體型不銹鋼
幾種(zhong)鐵素體型(xing)不銹(xiu)鋼鋼種(zhong)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)抗拉(la)(la)特性，如(ru)圖(tu)4-8所(suo)示(shi)。從12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的(de)數(shu)據可以看出，其高(gao)溫(wen)(wen)抗拉(la)(la)強(qiang)度從400～450℃開始急(ji)劇下(xia)降。如(ru)果(guo)到(dao)700～800℃時，它們的(de)抗拉(la)(la)強(qiang)度差(cha)別幾乎就沒有了。圖(tu)4-9是幾種(zhong)不銹(xiu)鋼蠕變破壞強(qiang)度示(shi)意(yi)圖(tu)。
鐵(tie)(tie)素體系列(lie)不(bu)銹鋼在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)中使用時，會(hui)引(yin)起脆(cui)性，其高(gao)(gao)溫(wen)的(de)蠕變強度(du)(du)(du)非常低。還(huan)有在(zai)870℃以上(shang)的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)下，結晶粒度(du)(du)(du)顯著地(di)粗大化，變得(de)非常脆(cui)。因(yin)此，一般(ban)不(bu)會(hui)選用鐵(tie)(tie)素體系列(lie)不(bu)銹鋼制(zhi)造(zao)有高(gao)(gao)溫(wen)強度(du)(du)(du)要求的(de)機(ji)械(xie)零部件(jian)。
3. 奧氏體型不銹鋼(gang)
在(zai)奧氏體型鋼(gang)(gang)(gang)中，加(jia)入了大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)Ni和(he)(he)Mn。特(te)別是(shi)Ni大(da)量(liang)加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中后(hou)，對提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)有(you)好處，它可(ke)以減少(shao)(shao)FeO層的(de)(de)(de)(de)厚度，而Mn則對鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)不利。含(han)錳(meng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)，氧(yang)化(hua)膜和(he)(he)鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)合得不夠牢(lao)固，冷卻時氧(yang)化(hua)膜極(ji)容(rong)易崩落。另外，W和(he)(he)Mo加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中后(hou)，會(hui)使鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)能降低，特(te)別是(shi)在(zai)800℃以上時，由(you)于Mo和(he)(he)W的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)物MoO3和(he)(he)WO3揮發性(xing)極(ji)大(da)，因而使材料失重(zhong)劇烈。少(shao)(shao)量(liang)堿(jian)土金屬或(huo)稀土金屬加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中，可(ke)提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)能，特(te)別是(shi)在(zai)高(gao)于1000℃時相當有(you)效。因為在(zai)高(gao)溫下(xia)，耐熱材料的(de)(de)(de)(de)破(po)壞主要是(shi)晶界優(you)先氧(yang)化(hua)所造成的(de)(de)(de)(de)，而加(jia)入少(shao)(shao)量(liang)堿(jian)土金屬或(huo)稀土金屬后(hou)，晶界優(you)先氧(yang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)現象幾(ji)乎可(ke)以完全(quan)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)體型(xing)不銹鋼的(de)蠕變強(qiang)(qiang)度（1％/105 h），如圖4-10所示。在600℃ 附近，06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕變強(qiang)(qiang)度最高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之(zhi)。特別是06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕變強(qiang)(qiang)度要比06Cr19Ni9（304）大約高2倍。到800℃附近時，它們(men)蠕變強(qiang)(qiang)度差別就沒(mei)有(you)了。因此(ci)，奧氏(shi)體型(xing)不銹鋼作為鍋(guo)爐、石(shi)油(you)化學工(gong)業(ye)設備等(deng)主力材料得到廣泛應用。耐(nai)熱(re)鋼適用工(gong)作溫(wen)度范圍見表4-2。
奧(ao)氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)不(bu)銹鋼(gang)中，有(you)高錳的不(bu)銹鋼(gang)。添加錳用以(yi)代替一部分鎳，作為節鎳型(xing)(xing)不(bu)銹鋼(gang)有(you) 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材料的蠕變破壞強度，在650～750℃比06Cr19Ni10（304）優越，但其焊接(jie)性(xing)較差，在使用時必(bi)須注意。
4. 析(xi)出硬化型不銹鋼
析出(chu)硬(ying)化型(xing)不銹鋼(gang)，在常溫以及500℃以下(xia)，是強(qiang)度(du)(du)(du)較高(gao)的(de)材料。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是低(di)C馬氏體基(ji)體中析出(chu)Cu、Nb等(deng)的(de)金(jin)屬(shu)間化合物使其(qi)硬(ying)化的(de)鋼(gang)種。其(qi)高(gao)溫強(qiang)度(du)(du)(du)到(dao)450℃仍然是很優越的(de)。如超過此溫度(du)(du)(du)，其(qi)強(qiang)度(du)(du)(du)就會(hui)急劇下(xia)降。
幾種常用(yong)耐熱不銹鋼的用(yong)途，見(jian)表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加Al，借助于在(zai)(zai)馬氏體基體中析出含有微細的(de)Al金(jin)屬(shu)間化(hua)合物而被強化(hua)。在(zai)(zai)200～450℃，因具有良好的(de)高溫特性，是飛機制造常用的(de)材料(liao)。
5. 其他高溫材(cai)料(liao)
不銹鋼作為高(gao)溫材(cai)料(liao)，其使用(yong)溫度(du)可(ke)高(gao)達到900℃，如若超(chao)過這個溫度(du)就要(yao)選用(yong)Ni基、Co基和Mo基合金(jin)等其他(ta)高(gao)溫材(cai)料(liao)。
