結(jie)構材料的耐熱性是按照各種使用溫(wen)(wen)度(du)來分(fen)類的，因為(wei)材料的基本(ben)性能(neng)與使用溫(wen)(wen)度(du)密切相關，所以可將其使用溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)四個范圍。
1. 零(ling)度以下和低(di)溫使(shi)用(yong)
在零度以(yi)(yi)(yi)下，材料主(zhu)要的使用(yong)(yong)要求(qiu)是(shi)使用(yong)(yong)溫(wen)度下的韌(ren)性(xing)(xing)。鋼和有色(se)金(jin)屬經(jing)常用(yong)(yong)于(yu)(yu)在零度以(yi)(yi)(yi)下存儲、處(chu)理和輸送液化氣及變成液態的氣體(ti)。有些金(jin)屬在室溫(wen)或零韌(ren)性(xing)(xing)溫(wen)度以(yi)(yi)(yi)下的較小(xiao)溫(wen)度范圍(wei)內，明顯地(di)表現出韌(ren)性(xing)(xing)的嚴重缺乏，將這一溫(wen)度叫做(zuo)韌(ren)性(xing)(xing)-脆性(xing)(xing)轉變溫(wen)度。由(you)于(yu)(yu)脆性(xing)(xing)裂紋的擴展(zhan)會帶來危險，所以(yi)(yi)(yi)應(ying)(ying)該避免在低于(yu)(yu)零韌(ren)性(xing)(xing)溫(wen)度下使用(yong)(yong)這些金(jin)屬。在零韌(ren)性(xing)(xing)溫(wen)度以(yi)(yi)(yi)下，裂紋擴展(zhan)所需的能量非常小(xiao)，也就是(shi)在很低的應(ying)(ying)力下就很容易產生裂紋。
2. 0～200℃以下使用(yong)
0～200℃以(yi)下這(zhe)個(ge)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)，可以(yi)說(shuo)是大多(duo)數金屬材料都可以(yi)處(chu)于這(zhe)個(ge)溫(wen)度(du)使用范(fan)圍(wei)，也就是極(ji)為平常(chang)的(de)使用范(fan)圍(wei)，這(zhe)里就不給予介紹了。
3. 中溫(wen)（200～650℃）下使用
在絕大多(duo)數石油和石化工(gong)業(ye)中使用的(de)容器(qi)都屬于中溫操(cao)作(zuo)類(lei)型。這里(li)最重要的(de)是要考慮發揮材(cai)(cai)料的(de)最佳性(xing)能，其中主(zhu)要的(de)指(zhi)標是設計(ji)應力值、設計(ji)公式的(de)合理性(xing)和材(cai)(cai)料的(de)韌性(xing)。
4. 高溫（＞650℃）下使用(yong)
材(cai)(cai)料在(zai)高溫下使用(yong)，材(cai)(cai)料會處于(yu)(yu)假塑性(xing)(xing)或全塑性(xing)(xing)狀態(tai)下，設(she)計(ji)必須以低(di)于(yu)(yu)無(wu)彈性(xing)(xing)變形(xing)失效的極(ji)限應(ying)(ying)(ying)力(li)為(wei)基礎。高溫設(she)計(ji)應(ying)(ying)(ying)力(li)極(ji)限是建立(li)在(zai)長(chang)期蠕(ru)變強度(du)的基礎上并考慮金(jin)屬的鐵鱗阻力(li)。在(zai)高溫下所使用(yong)的材(cai)(cai)料應(ying)(ying)(ying)該具(ju)有表(biao)4-4中的力(li)學性(xing)(xing)能。在(zai)溫度(du)高于(yu)(yu)425℃時，材(cai)(cai)料既要耐(nai)熱，還(huan)必須保持耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)、力(li)學強度(du)、冶(ye)金(jin)穩定性(xing)(xing)、耐(nai)蠕(ru)變性(xing)(xing)、耐(nai)氧化(hua)性(xing)(xing)、應(ying)(ying)(ying)力(li)、斷裂(lie)強度(du)、韌性(xing)(xing)和抵抗(kang)燃燒(shao)氣體和接觸化(hua)學物(wu)質(zhi)的表(biao)面穩定性(xing)(xing)。
耐(nai)熱(re)材(cai)(cai)料(liao)的合金化(hua)元素：耐(nai)熱(re)材(cai)(cai)料(liao)必須(xu)含有(you)鉻以抗氧化(hua)。鈷(gu)、鋁、硅和(he)稀(xi)土元素有(you)助于表面氧化(hua)層的形成、穩定(ding)性和(he)堅韌(ren)(ren)。鎳提供了強度、穩定(ding)性、韌(ren)(ren)性和(he)抗滲碳。鎢和(he)鉬(mu)增加高(gao)溫強度。
當溫度高于(yu)600℃，通(tong)常考慮使用如下(xia)的材料：
①. 含有(you)17％～27％Cr和少量Mo的鐵素體鋼；
②. 奧(ao)氏體高(gao)溫(wen)、高(gao)強度鋼（含有高(gao)于8％Ni的Cr-M-Mo鋼）如牌(pai)號，06Cr18Ni11Ti（321）、06Cr18Nil1Nb（347）、06Cr17Ni12Mo2（316）和20Cr25Ni20（310）；
③. 高溫下(xia)使用的不(bu)銹鋼。
常(chang)用耐熱鋼(gang)的適宜工作的溫度范圍，見表4-2。
碳鋼習慣上用(yong)于(yu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)超(chao)過400℃，低(di)合(he)金(jin)(jin)鋼用(yong)于(yu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)超(chao)過600～650℃，當超(chao)過以上溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)時候(hou)，由于(yu)蠕(ru)變而造成它(ta)(ta)們(men)失(shi)去(qu)穩定(ding)性(xing)。鎳基和鈷基的(de)超(chao)耐(nai)熱合(he)金(jin)(jin)能(neng)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)且(qie)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)損失(shi)不(bu)大，但(dan)它(ta)(ta)們(men)的(de)經濟性(xing)和可用(yong)性(xing)限制了它(ta)(ta)們(men)的(de)一般(ban)應(ying)用(yong)，如600～675℃中溫(wen)(wen)(wen)(wen)范(fan)(fan)圍操作的(de)礦物燃(ran)料能(neng)源工廠就沒有應(ying)用(yong)鎳基和鈷基合(he)金(jin)(jin)。在(zai)此溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)范(fan)(fan)圍內，優先(xian)考慮選用(yong)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼。高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下選用(yong)不(bu)銹鋼時，除了考慮蠕(ru)變強度(du)(du)，還(huan)應(ying)考慮高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)腐(fu)蝕、氧化(hua)、鱗皮(pi)、碳化(hua)以及二次相的(de)析出。超(chao)級鐵(tie)素體不(bu)銹鋼S44627（E-Brite）、S44625（26-1）彌補了許多(duo)與(yu)06Cr17Ni12Mo2（316）不(bu)銹鋼缺點有關的(de)不(bu)足。
表4-5列出幾種(zhong)不銹鋼(gang)在燃氣中的(de)腐蝕率（3個月）。
①. 指(zhi)發生點(dian)腐蝕的(de)試樣點(dian)腐蝕的(de)平均深度(du)。
②. 指(zhi)試樣斷裂。
高(gao)溫用(yong)鋼(gang)的評定(ding)試(shi)(shi)驗，是用(yong)來(lai)評定(ding)高(gao)溫用(yong)鋼(gang)的力學(xue)性能，供選用(yong)鋼(gang)材和(he)(he)設計(ji)時使用(yong)。試(shi)(shi)驗項目包(bao)(bao)括(kuo)：短期(qi)(qi)(qi)高(gao)溫試(shi)(shi)驗；長期(qi)(qi)(qi)高(gao)溫試(shi)(shi)驗；長期(qi)(qi)(qi)暴露于高(gao)溫后的短期(qi)(qi)(qi)和(he)(he)長期(qi)(qi)(qi)試(shi)(shi)驗；疲(pi)勞(lao)試(shi)(shi)驗（包(bao)(bao)括(kuo)熱(re)疲(pi)勞(lao)和(he)(he)熱(re)沖擊試(shi)(shi)驗）；與時間有關(guan)的疲(pi)勞(lao)試(shi)(shi)驗；韌(ren)性和(he)(he)韌(ren)度試(shi)(shi)驗。
表4-6列出了幾種(zhong)不銹鋼在空氣中使(shi)用的建議溫度。
