1. 馬氏體型不銹鋼
馬氏體型不銹鋼(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(gang)
幾(ji)種鐵素體型(xing)不(bu)銹鋼鋼種的高溫抗(kang)拉(la)特性，如圖(tu)4-8所示。從12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的數據可以看(kan)出(chu)，其(qi)高溫抗(kang)拉(la)強(qiang)度從400～450℃開始急劇下降。如果到(dao)700～800℃時，它們的抗(kang)拉(la)強(qiang)度差別幾(ji)乎就沒有了。圖(tu)4-9是幾(ji)種不(bu)銹鋼蠕變破壞(huai)強(qiang)度示意圖(tu)。
鐵(tie)素體(ti)系(xi)列不銹鋼(gang)在高(gao)溫中使用時，會(hui)引(yin)起脆(cui)性，其高(gao)溫的(de)蠕變(bian)強度(du)非(fei)常低。還有(you)在870℃以上(shang)的(de)溫度(du)下，結(jie)晶粒度(du)顯著地粗大化(hua)，變(bian)得(de)非(fei)常脆(cui)。因此，一般不會(hui)選用鐵(tie)素體(ti)系(xi)列不銹鋼(gang)制造有(you)高(gao)溫強度(du)要求的(de)機械零部件。
3. 奧氏體型不銹(xiu)鋼
在(zai)(zai)奧氏體型鋼(gang)(gang)(gang)中，加(jia)入了大量的(de)Ni和(he)Mn。特(te)別(bie)是(shi)Ni大量加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中后(hou)(hou)，對(dui)提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)性有好處，它可以(yi)(yi)減少FeO層的(de)厚度(du)，而Mn則對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)性不(bu)利。含錳高(gao)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)，氧(yang)化(hua)膜和(he)鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)合得不(bu)夠牢固，冷卻時氧(yang)化(hua)膜極(ji)容易崩(beng)落。另外，W和(he)Mo加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中后(hou)(hou)，會使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)性能(neng)降低(di)，特(te)別(bie)是(shi)在(zai)(zai)800℃以(yi)(yi)上時，由于Mo和(he)W的(de)氧(yang)化(hua)物MoO3和(he)WO3揮發性極(ji)大，因(yin)而使(shi)材(cai)料失重劇烈。少量堿土(tu)金(jin)屬(shu)或稀(xi)土(tu)金(jin)屬(shu)加(jia)入鋼(gang)(gang)(gang)中，可提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)性能(neng)，特(te)別(bie)是(shi)在(zai)(zai)高(gao)于1000℃時相(xiang)當有效。因(yin)為在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)，耐熱材(cai)料的(de)破(po)壞主要是(shi)晶(jing)界優先氧(yang)化(hua)所造成的(de)，而加(jia)入少量堿土(tu)金(jin)屬(shu)或稀(xi)土(tu)金(jin)屬(shu)后(hou)(hou)，晶(jing)界優先氧(yang)化(hua)的(de)現(xian)象幾乎可以(yi)(yi)完(wan)全消失。
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(ao)氏(shi)體(ti)型不(bu)銹鋼(gang)的蠕(ru)(ru)變強(qiang)度（1％/105 h），如圖(tu)4-10所示。在600℃ 附近，06Cr18Nil1Nb（347）的蠕(ru)(ru)變強(qiang)度最高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之。特別(bie)是(shi)06Cr18Nil1Nb（347）的蠕(ru)(ru)變強(qiang)度要比06Cr19Ni9（304）大約高2倍。到800℃附近時，它們蠕(ru)(ru)變強(qiang)度差別(bie)就沒(mei)有了。因此(ci)，奧(ao)氏(shi)體(ti)型不(bu)銹鋼(gang)作為鍋爐、石油(you)化學(xue)工業設備等主力材料得到廣泛應用。耐熱鋼(gang)適(shi)用工作溫度范圍見(jian)表4-2。
奧氏體型不銹(xiu)鋼中，有高(gao)錳(meng)(meng)的不銹(xiu)鋼。添加錳(meng)(meng)用以(yi)代替(ti)一部分(fen)鎳，作為節鎳型不銹(xiu)鋼有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材料的蠕變(bian)破壞強(qiang)度，在650～750℃比06Cr19Ni10（304）優(you)越，但其(qi)焊(han)接性較差，在使用時必(bi)須注意。
4. 析出硬化型不銹鋼
析出硬化(hua)(hua)型不銹鋼(gang)，在(zai)常溫(wen)以(yi)及500℃以(yi)下(xia)，是(shi)(shi)強(qiang)度(du)較高(gao)的材料。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是(shi)(shi)低C馬氏體基(ji)體中析出Cu、Nb等的金(jin)屬間化(hua)(hua)合物使其硬化(hua)(hua)的鋼(gang)種。其高(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)到450℃仍(reng)然是(shi)(shi)很優越的。如超(chao)過(guo)此溫(wen)度(du)，其強(qiang)度(du)就會急(ji)劇下(xia)降。
幾種常用耐熱不(bu)銹鋼(gang)的用途，見表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加Al，借助于在馬(ma)氏體(ti)基體(ti)中析出含有微細的Al金屬間(jian)化合(he)物而被強化。在200～450℃，因具(ju)有良好(hao)的高溫特性(xing)，是飛(fei)機制造常用的材料。
5. 其(qi)他高溫(wen)材料
不(bu)銹鋼作為高(gao)(gao)溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)，其使用溫(wen)(wen)度(du)可高(gao)(gao)達到900℃，如若超過這個溫(wen)(wen)度(du)就要選用Ni基、Co基和Mo基合(he)金等其他高(gao)(gao)溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)。
