碳(tan)素結構鋼的(de)強度(du)性能隨著工作溫度(du)的(de)提高(gao)而(er)急劇下降(jiang)，其極(ji)限的(de)工作溫度(du)為350℃。在更高(gao)的(de)溫度(du)下必(bi)須(xu)采取含有一(yi)定合(he)金元素的(de)合(he)金鋼。這些合(he)金鋼統稱為耐(nai)熱鋼。它們按照合(he)金的(de)成分(fen)及其質量分(fen)數，具(ju)有比普通(tong)碳(tan)素鋼高(gao)得多的(de)高(gao)溫短時強度(du)和(he)持久強度(du)。
耐熱鋼按其(qi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)成分(fen)(fen)的(de)質量(liang)分(fen)(fen)數可分(fen)(fen)為(wei)(wei)低(di)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)、中合(he)(he)(he)金(jin)(jin)和高(gao)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐熱鋼。合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元素總質量(liang)分(fen)(fen)數在(zai)5%以(yi)下的(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)鋼統稱低(di)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐熱鋼，其(qi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)系列有：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。對焊(han)接結構用(yong)低(di)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐熱鋼，為(wei)(wei)改善其(qi)焊(han)接性，碳的(de)質量(liang)分(fen)(fen)數控(kong)制在(zai)0.20%以(yi)下，某些合(he)(he)(he)金(jin)(jin)成分(fen)(fen)較高(gao)的(de)低(di)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐熱鋼，標準規定的(de)碳質量(liang)分(fen)(fen)數不(bu)高(gao)于0.15%.
這(zhe)些低合金耐熱鋼(gang)通常以退火狀(zhuang)態或正火＋回火狀(zhuang)態供貨。
合(he)(he)(he)金總(zong)質量分(fen)數(shu)在2.5%以下的低合(he)(he)(he)金耐(nai)熱(re)鋼(gang)在供(gong)(gong)貨狀(zhuang)態下具有珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)＋鐵素體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)，故(gu)也稱(cheng)(cheng)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)耐(nai)熱(re)鋼(gang)。合(he)(he)(he)金總(zong)質量分(fen)數(shu)為(wei)3%~5%的低合(he)(he)(he)金耐(nai)熱(re)鋼(gang)，在供(gong)(gong)貨狀(zhuang)態下具有貝氏(shi)體(ti)(ti)(ti)＋鐵素體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)，亦稱(cheng)(cheng)其為(wei)貝氏(shi)體(ti)(ti)(ti)耐(nai)熱(re)鋼(gang)。合(he)(he)(he)金總(zong)質量分(fen)數(shu)為(wei)6%~12%的合(he)(he)(he)金鋼(gang)系(xi)(xi)列通稱(cheng)(cheng)中(zhong)合(he)(he)(he)金耐(nai)熱(re)鋼(gang)。目前(qian)，用于焊接結(jie)構的中(zhong)合(he)(he)(he)金耐(nai)熱(re)鋼(gang)的合(he)(he)(he)金系(xi)(xi)列有：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(zhong)合(he)(he)(he)金鋼(gang)必(bi)須以退火狀(zhuang)態或正(zheng)火＋回火狀(zhuang)態供(gong)(gong)貨，某些鋼(gang)也可(ke)以調(diao)質狀(zhuang)態供(gong)(gong)貨。
合金(jin)總(zong)質量分數(shu)在10%以下的耐熱(re)鋼，在退火狀(zhuang)(zhuang)態下具有(you)鐵素體＋合金(jin)碳化物的組織。在正(zheng)火＋回火狀(zhuang)(zhuang)態下，這些合金(jin)鋼的組織為(wei)鐵素體＋貝氏(shi)體，當鋼的合金(jin)總(zong)質量分數(shu)超過10%時，其供貨狀(zhuang)(zhuang)態下的組織為(wei)馬(ma)氏(shi)體，屬于馬(ma)氏(shi)體級耐熱(re)鋼。
合(he)金(jin)(jin)總(zong)質量分(fen)數高(gao)(gao)于13%的合(he)金(jin)(jin)鋼稱為高(gao)(gao)合(he)金(jin)(jin)耐(nai)熱(re)鋼，按其供貨狀(zhuang)態下(xia)的組織可分(fen)為馬(ma)氏體(ti)、鐵素體(ti)和奧氏體(ti)三種。應用最廣泛(fan)的高(gao)(gao)合(he)金(jin)(jin)耐(nai)熱(re)鋼為鉻(ge)鎳奧氏體(ti)耐(nai)熱(re)鋼，其合(he)金(jin)(jin)系列(lie)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(chang)規熱電站、核動力裝置、石油精煉設備(bei)、加(jia)氫裂化裝置、合成化工容(rong)器、煤化工裝置、宇航器械以及(ji)其他高(gao)(gao)溫(wen)加(jia)工設備(bei)中，保證高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓設備(bei)長期工作的可(ke)靠性和經濟性具(ju)有頭等重要(yao)的意義，為此(ci)應綜(zong)合考慮下(xia)列因素。
①. 常溫和高溫短時強度。
②. 高溫持久強度(du)和蠕變強度(du)。
③. 耐(nai)蝕性、抗(kang)氫能力和抗(kang)氧(yang)化性。
④. 抗脆斷能力。
⑤. 可加工(gong)性(xing)(xing)，包(bao)括(kuo)冷、熱(re)成形性(xing)(xing)能，熱(re)切割性(xing)(xing)和焊接(jie)性(xing)(xing)。
⑥. 經濟(ji)性。
