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(tie)素體型不銹鋼(gang)
幾(ji)(ji)種(zhong)鐵素體(ti)型不(bu)(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)種(zhong)的(de)高(gao)溫抗拉(la)特性，如圖(tu)4-8所示。從12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的(de)數據可以(yi)看(kan)出，其高(gao)溫抗拉(la)強度從400～450℃開始急劇(ju)下降。如果到700～800℃時，它們的(de)抗拉(la)強度差(cha)別幾(ji)(ji)乎就沒有(you)了。圖(tu)4-9是幾(ji)(ji)種(zhong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)蠕變破(po)壞強度示意(yi)圖(tu)。
鐵素體(ti)系(xi)列不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)高溫(wen)(wen)中使用(yong)時，會(hui)(hui)引起(qi)脆性(xing)，其高溫(wen)(wen)的蠕變(bian)強度(du)(du)非(fei)常低(di)。還有(you)(you)在(zai)870℃以上的溫(wen)(wen)度(du)(du)下，結晶(jing)粒度(du)(du)顯著地(di)粗大化，變(bian)得非(fei)常脆。因此(ci)，一(yi)般(ban)不(bu)會(hui)(hui)選用(yong)鐵素體(ti)系(xi)列不(bu)銹(xiu)鋼制(zhi)造(zao)有(you)(you)高溫(wen)(wen)強度(du)(du)要求的機械零部件。
3. 奧氏體型不(bu)銹(xiu)鋼
在(zai)奧(ao)氏體型鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)，加(jia)(jia)入了大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)Ni和(he)(he)Mn。特別(bie)是Ni大(da)量(liang)(liang)加(jia)(jia)入鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)后(hou)，對提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性有好(hao)處(chu)，它可(ke)以(yi)(yi)減少FeO層(ceng)的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)，而Mn則對鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性不利。含錳(meng)高(gao)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)和(he)(he)鋼(gang)(gang)結(jie)合得不夠(gou)牢(lao)固(gu)，冷卻時(shi)(shi)(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)極容易崩落(luo)。另外，W和(he)(he)Mo加(jia)(jia)入鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)后(hou)，會使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性能降低(di)，特別(bie)是在(zai)800℃以(yi)(yi)上時(shi)(shi)(shi)，由于Mo和(he)(he)W的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物MoO3和(he)(he)WO3揮發性極大(da)，因而使(shi)材料(liao)失重劇烈。少量(liang)(liang)堿土(tu)金屬或稀土(tu)金屬加(jia)(jia)入鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)，可(ke)提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性能，特別(bie)是在(zai)高(gao)于1000℃時(shi)(shi)(shi)相當(dang)有效。因為(wei)在(zai)高(gao)溫下，耐熱(re)材料(liao)的(de)(de)(de)破(po)壞主要是晶(jing)界優(you)先氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)所(suo)造成的(de)(de)(de)，而加(jia)(jia)入少量(liang)(liang)堿土(tu)金屬或稀土(tu)金屬后(hou)，晶(jing)界優(you)先氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)現象幾乎可(ke)以(yi)(yi)完全消(xiao)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。
奧氏(shi)(shi)體型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)蠕(ru)變強度（1％/105 h），如(ru)圖4-10所示。在600℃ 附(fu)近(jin)，06Cr18Nil1Nb（347）的(de)(de)蠕(ru)變強度最高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之。特別(bie)是06Cr18Nil1Nb（347）的(de)(de)蠕(ru)變強度要比06Cr19Ni9（304）大約(yue)高2倍。到800℃附(fu)近(jin)時，它(ta)們(men)蠕(ru)變強度差別(bie)就沒(mei)有(you)了。因此，奧氏(shi)(shi)體型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)作為鍋爐(lu)、石油化學工業設備(bei)等主力材料(liao)得到廣泛應用。耐熱(re)鋼(gang)適用工作溫度范圍見表4-2。
奧氏體型不銹(xiu)鋼中，有(you)(you)高錳的不銹(xiu)鋼。添加(jia)錳用以(yi)代(dai)替一部分鎳，作為節鎳型不銹(xiu)鋼有(you)(you) 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材(cai)料的蠕變(bian)破壞強度(du)，在(zai)650～750℃比06Cr19Ni10（304）優越，但(dan)其焊接性較差，在(zai)使(shi)用時必須注意。
4. 析出硬化型不銹鋼(gang)
析(xi)出硬(ying)化(hua)型不銹鋼，在常溫以及(ji)500℃以下(xia)，是(shi)強(qiang)(qiang)度(du)較高的(de)(de)材料(liao)。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是(shi)低(di)C馬氏體基體中析(xi)出Cu、Nb等的(de)(de)金屬間化(hua)合物使其硬(ying)化(hua)的(de)(de)鋼種(zhong)。其高溫強(qiang)(qiang)度(du)到450℃仍(reng)然是(shi)很優越的(de)(de)。如超過此(ci)溫度(du)，其強(qiang)(qiang)度(du)就會急(ji)劇下(xia)降(jiang)。
幾種(zhong)常(chang)用耐熱不(bu)銹(xiu)鋼的用途，見表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中(zhong)添加Al，借助于在(zai)馬(ma)氏(shi)體(ti)基體(ti)中(zhong)析出(chu)含有(you)(you)微細的Al金屬(shu)間(jian)化合物(wu)而被強化。在(zai)200～450℃，因具有(you)(you)良好的高溫特性，是(shi)飛機(ji)制造常用的材料。
5. 其(qi)他高溫材料
不銹鋼作為高溫(wen)材料，其使(shi)用溫(wen)度可高達(da)到900℃，如若(ruo)超過這個溫(wen)度就要選(xuan)用Ni基(ji)、Co基(ji)和Mo基(ji)合金等其他高溫(wen)材料。
