碳(tan)素結構鋼(gang)的(de)(de)強度(du)(du)(du)性能(neng)隨著工作溫度(du)(du)(du)的(de)(de)提(ti)高(gao)而急劇(ju)下(xia)降，其(qi)極限(xian)的(de)(de)工作溫度(du)(du)(du)為350℃。在更高(gao)的(de)(de)溫度(du)(du)(du)下(xia)必須采取含(han)有一定(ding)合金(jin)元(yuan)素的(de)(de)合金(jin)鋼(gang)。這些合金(jin)鋼(gang)統稱為耐熱鋼(gang)。它們按照合金(jin)的(de)(de)成分及(ji)其(qi)質(zhi)量分數，具有比(bi)普通碳(tan)素鋼(gang)高(gao)得多的(de)(de)高(gao)溫短時強度(du)(du)(du)和持久強度(du)(du)(du)。
耐熱(re)(re)鋼按(an)其(qi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)成分(fen)(fen)的質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)可分(fen)(fen)為低合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、中合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)和高合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐熱(re)(re)鋼。合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)元素總質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)在5%以(yi)下的合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)鋼統(tong)稱低合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐熱(re)(re)鋼，其(qi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)系列(lie)有：C-Mo、C-Cr-Mo、C-Cr-Mo-V-Nb、C-Mn-V.C-Cr-Mo-V.C-Mn-Mo-V、C-Mn-Ni-Mo和C-Cr-Mo-V-Ti-B等。對(dui)焊接結構用(yong)低合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐熱(re)(re)鋼，為改善(shan)其(qi)焊接性(xing)，碳的質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)控制在0.20%以(yi)下，某(mou)些合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)成分(fen)(fen)較高的低合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐熱(re)(re)鋼，標準(zhun)規定(ding)的碳質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)不(bu)高于0.15%.
這(zhe)些低合金耐熱鋼通常以退火狀態或(huo)正火＋回火狀態供貨(huo)。
合(he)(he)金(jin)(jin)總(zong)質(zhi)量分數在(zai)2.5%以下的低合(he)(he)金(jin)(jin)耐熱(re)(re)鋼(gang)(gang)在(zai)供貨(huo)狀態(tai)(tai)(tai)下具有(you)(you)珠(zhu)光體(ti)＋鐵素(su)體(ti)組(zu)(zu)織，故也(ye)稱(cheng)珠(zhu)光體(ti)耐熱(re)(re)鋼(gang)(gang)。合(he)(he)金(jin)(jin)總(zong)質(zhi)量分數為3%~5%的低合(he)(he)金(jin)(jin)耐熱(re)(re)鋼(gang)(gang)，在(zai)供貨(huo)狀態(tai)(tai)(tai)下具有(you)(you)貝氏(shi)體(ti)＋鐵素(su)體(ti)組(zu)(zu)織，亦稱(cheng)其為貝氏(shi)體(ti)耐熱(re)(re)鋼(gang)(gang)。合(he)(he)金(jin)(jin)總(zong)質(zhi)量分數為6%~12%的合(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)系(xi)列通稱(cheng)中合(he)(he)金(jin)(jin)耐熱(re)(re)鋼(gang)(gang)。目前，用于焊(han)接結(jie)構(gou)的中合(he)(he)金(jin)(jin)耐熱(re)(re)鋼(gang)(gang)的合(he)(he)金(jin)(jin)系(xi)列有(you)(you)：C-Cr-Mo、C-Cr-Mo-V,C-Cr-Mo-Nb、C-Cr-Mo-V-Nb、C-Cr-Mo-W-V-Nb等。這些中合(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)必須以退火狀態(tai)(tai)(tai)或正火＋回火狀態(tai)(tai)(tai)供貨(huo)，某些鋼(gang)(gang)也(ye)可以調質(zhi)狀態(tai)(tai)(tai)供貨(huo)。
合金總(zong)質量分(fen)數在(zai)(zai)10%以下(xia)的(de)耐熱鋼(gang)，在(zai)(zai)退火狀(zhuang)態下(xia)具有鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)＋合金碳(tan)化(hua)物的(de)組織(zhi)。在(zai)(zai)正火＋回(hui)火狀(zhuang)態下(xia)，這些合金鋼(gang)的(de)組織(zhi)為鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)＋貝氏(shi)體(ti)(ti)，當鋼(gang)的(de)合金總(zong)質量分(fen)數超過10%時，其供貨狀(zhuang)態下(xia)的(de)組織(zhi)為馬氏(shi)體(ti)(ti)，屬于馬氏(shi)體(ti)(ti)級耐熱鋼(gang)。
合(he)(he)金總(zong)質量分數高于13%的合(he)(he)金鋼稱為(wei)高合(he)(he)金耐熱鋼，按(an)其供(gong)貨狀態下的組織可分為(wei)馬氏(shi)體、鐵(tie)素(su)體和奧氏(shi)體三種。應用最(zui)廣泛的高合(he)(he)金耐熱鋼為(wei)鉻鎳(nie)奧氏(shi)體耐熱鋼，其合(he)(he)金系列有：Cr-Ni、Cr-Ni-Ti,Cr-Ni-Mo、Cr-Ni-Nb、Cr-Ni-Nb-N、Cr-Ni-Mo-Nb、Cr-Ni-Mo-V-Nb、Cr-Ni-Si、Cr-Ni-Ce-Nb、Cr-Ni-Cu-Nb-V、Cr-Ni-Mo-Nb-Ti、Cr-Ni-Cu-W-Nb-N等。
在常規熱電站、核動力裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、石油精煉設備、加(jia)氫(qing)裂化裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、合成化工容器、煤化工裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、宇(yu)航器械以及其他高溫加(jia)工設備中，保證高溫高壓設備長期工作的可靠性(xing)和經濟性(xing)具有頭等重要的意義，為(wei)此應綜合考慮(lv)下列因素。
①. 常溫(wen)和高溫(wen)短時(shi)強度。
②. 高溫持久強度和蠕變強度。
③. 耐蝕性(xing)(xing)、抗氫能力和(he)抗氧化性(xing)(xing)。
④. 抗脆(cui)斷能力(li)。
⑤. 可加(jia)工(gong)性(xing)，包括(kuo)冷、熱成(cheng)形(xing)性(xing)能，熱切割性(xing)和焊接(jie)性(xing)。
⑥. 經濟性(xing)。
