結構材料的(de)耐熱性(xing)是按照各(ge)種(zhong)使用溫度來分(fen)類的(de)，因為材料的(de)基本性(xing)能與(yu)使用溫度密切相關，所以可(ke)將(jiang)其使用溫度分(fen)為四個范(fan)圍(wei)。
1. 零(ling)度以下和低(di)溫使用
在(zai)零(ling)度(du)以(yi)(yi)下(xia)，材料主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)要(yao)求是(shi)使(shi)用(yong)溫(wen)(wen)(wen)度(du)下(xia)的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)。鋼和有色(se)金(jin)屬經常(chang)用(yong)于(yu)在(zai)零(ling)度(du)以(yi)(yi)下(xia)存儲、處(chu)理(li)和輸送液化氣及(ji)變(bian)成液態的(de)(de)(de)氣體(ti)。有些金(jin)屬在(zai)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)或零(ling)韌(ren)性(xing)(xing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)以(yi)(yi)下(xia)的(de)(de)(de)較小(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)范圍內，明顯地表(biao)現出韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)嚴重缺乏，將這一(yi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)叫做韌(ren)性(xing)(xing)-脆性(xing)(xing)轉變(bian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)。由于(yu)脆性(xing)(xing)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)擴(kuo)展(zhan)會(hui)帶來危險，所以(yi)(yi)應(ying)該避免在(zai)低于(yu)零(ling)韌(ren)性(xing)(xing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)下(xia)使(shi)用(yong)這些金(jin)屬。在(zai)零(ling)韌(ren)性(xing)(xing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)以(yi)(yi)下(xia)，裂(lie)紋(wen)擴(kuo)展(zhan)所需(xu)的(de)(de)(de)能量非(fei)常(chang)小(xiao)，也就是(shi)在(zai)很(hen)(hen)低的(de)(de)(de)應(ying)力下(xia)就很(hen)(hen)容(rong)易產生(sheng)裂(lie)紋(wen)。
2. 0～200℃以下使用
0～200℃以下這個溫度(du)(du)范(fan)(fan)圍(wei)，可以說是大多數金屬材料(liao)都可以處于這個溫度(du)(du)使用范(fan)(fan)圍(wei)，也就是極為平常的使用范(fan)(fan)圍(wei)，這里就不給予(yu)介紹了。
3. 中溫(wen)（200～650℃）下使用
在絕大多(duo)數石油和(he)石化工業中(zhong)使用的(de)容器都屬于中(zhong)溫操作類型。這里最(zui)重要的(de)是(shi)要考慮發揮材料(liao)的(de)最(zui)佳性(xing)能，其中(zhong)主要的(de)指標是(shi)設計應力值、設計公式(shi)的(de)合(he)理(li)性(xing)和(he)材料(liao)的(de)韌性(xing)。
4. 高溫（＞650℃）下使用
材料(liao)在高(gao)溫(wen)(wen)下使(shi)用，材料(liao)會處于(yu)(yu)假塑性(xing)或(huo)全(quan)塑性(xing)狀態(tai)下，設計必須以(yi)低于(yu)(yu)無彈性(xing)變(bian)(bian)形失效(xiao)的(de)(de)極限應(ying)力(li)為基礎。高(gao)溫(wen)(wen)設計應(ying)力(li)極限是建立在長期蠕(ru)變(bian)(bian)強(qiang)(qiang)度的(de)(de)基礎上并(bing)考慮金(jin)屬的(de)(de)鐵鱗阻力(li)。在高(gao)溫(wen)(wen)下所(suo)使(shi)用的(de)(de)材料(liao)應(ying)該具有表4-4中(zhong)的(de)(de)力(li)學(xue)(xue)性(xing)能。在溫(wen)(wen)度高(gao)于(yu)(yu)425℃時(shi)，材料(liao)既要(yao)耐(nai)(nai)熱，還必須保持(chi)耐(nai)(nai)蝕性(xing)、力(li)學(xue)(xue)強(qiang)(qiang)度、冶金(jin)穩定性(xing)、耐(nai)(nai)蠕(ru)變(bian)(bian)性(xing)、耐(nai)(nai)氧化性(xing)、應(ying)力(li)、斷裂強(qiang)(qiang)度、韌性(xing)和抵抗(kang)燃燒氣(qi)體(ti)和接(jie)觸化學(xue)(xue)物質的(de)(de)表面穩定性(xing)。
耐熱(re)材料(liao)的合金化(hua)元(yuan)素：耐熱(re)材料(liao)必須含有(you)鉻以抗(kang)氧(yang)化(hua)。鈷、鋁、硅和稀(xi)土元(yuan)素有(you)助于表面氧(yang)化(hua)層的形成、穩(wen)定性(xing)和堅韌。鎳提供了強(qiang)度(du)、穩(wen)定性(xing)、韌性(xing)和抗(kang)滲碳。鎢和鉬增加(jia)高溫強(qiang)度(du)。
當溫度高于600℃，通常考慮(lv)使用如(ru)下的材料：
①. 含有(you)17％～27％Cr和(he)少量Mo的鐵素(su)體鋼；
②. 奧氏(shi)體高溫、高強度(du)鋼(gang)（含有高于8％Ni的(de)Cr-M-Mo鋼(gang)）如牌號，06Cr18Ni11Ti（321）、06Cr18Nil1Nb（347）、06Cr17Ni12Mo2（316）和20Cr25Ni20（310）；
③. 高溫下(xia)使(shi)用的不銹鋼。
常用耐熱鋼的(de)適(shi)宜工作的(de)溫度范圍，見(jian)表(biao)4-2。
碳鋼(gang)(gang)習(xi)慣上用(yong)于(yu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)不(bu)超(chao)過(guo)400℃，低合金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)用(yong)于(yu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)不(bu)超(chao)過(guo)600～650℃，當超(chao)過(guo)以上溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)時候，由于(yu)蠕(ru)變(bian)而造成它們失去穩定性。鎳(nie)基(ji)(ji)(ji)和(he)鈷基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)超(chao)耐熱合金(jin)(jin)(jin)能(neng)耐高溫(wen)(wen)且力學(xue)性能(neng)損失不(bu)大，但(dan)它們的(de)(de)經濟(ji)性和(he)可(ke)用(yong)性限制了它們的(de)(de)一般(ban)應用(yong)，如600～675℃中溫(wen)(wen)范圍(wei)操作的(de)(de)礦物燃料能(neng)源工(gong)廠就沒有應用(yong)鎳(nie)基(ji)(ji)(ji)和(he)鈷基(ji)(ji)(ji)合金(jin)(jin)(jin)。在此(ci)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)范圍(wei)內，優先考慮選用(yong)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。高溫(wen)(wen)下選用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)時，除了考慮蠕(ru)變(bian)強度(du)(du)(du)，還(huan)應考慮高溫(wen)(wen)腐蝕(shi)、氧化(hua)、鱗皮、碳化(hua)以及二(er)次(ci)相的(de)(de)析出。超(chao)級(ji)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)S44627（E-Brite）、S44625（26-1）彌補了許多與(yu)06Cr17Ni12Mo2（316）不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)缺(que)點有關(guan)的(de)(de)不(bu)足(zu)。
表4-5列(lie)出幾種不銹鋼在燃氣中的腐蝕率（3個月）。
①. 指發(fa)生點腐蝕(shi)的(de)試樣(yang)點腐蝕(shi)的(de)平(ping)均深度。
②. 指試樣斷(duan)裂。
高(gao)(gao)溫(wen)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)評定試(shi)驗(yan)，是用(yong)來評定高(gao)(gao)溫(wen)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)力(li)學性能，供(gong)選用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)材和設計時(shi)使用(yong)。試(shi)驗(yan)項目(mu)包括：短(duan)期高(gao)(gao)溫(wen)試(shi)驗(yan)；長(chang)期高(gao)(gao)溫(wen)試(shi)驗(yan)；長(chang)期暴露(lu)于高(gao)(gao)溫(wen)后的(de)(de)短(duan)期和長(chang)期試(shi)驗(yan)；疲(pi)勞(lao)試(shi)驗(yan)（包括熱(re)疲(pi)勞(lao)和熱(re)沖(chong)擊試(shi)驗(yan)）；與時(shi)間有關的(de)(de)疲(pi)勞(lao)試(shi)驗(yan)；韌(ren)性和韌(ren)度試(shi)驗(yan)。
表4-6列出了幾種不銹鋼在空氣(qi)中使(shi)用的建議溫度。
