1. 馬氏體型(xing)不銹(xiu)鋼
馬氏體型不(bu)銹(xiu)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
幾種(zhong)鐵素體型(xing)不銹(xiu)鋼鋼種(zhong)的(de)高溫抗(kang)拉特性，如圖(tu)4-8所示。從12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的(de)數(shu)據可(ke)以看出，其(qi)高溫抗(kang)拉強度從400～450℃開始急劇(ju)下降(jiang)。如果到700～800℃時(shi)，它們的(de)抗(kang)拉強度差別幾乎就沒(mei)有了。圖(tu)4-9是幾種(zhong)不銹(xiu)鋼蠕變破壞強度示意圖(tu)。
鐵素體系列不銹(xiu)鋼(gang)在高溫(wen)中使用(yong)時(shi)，會引起脆(cui)性(xing)，其高溫(wen)的(de)蠕變(bian)強度非(fei)常(chang)低。還有(you)在870℃以上的(de)溫(wen)度下，結晶粒度顯著地粗大化，變(bian)得(de)非(fei)常(chang)脆(cui)。因此(ci)，一般不會選用(yong)鐵素體系列不銹(xiu)鋼(gang)制(zhi)造(zao)有(you)高溫(wen)強度要求的(de)機械零部件。
3. 奧氏體型不銹鋼
在奧氏體型鋼(gang)(gang)中，加入了大量(liang)的Ni和(he)(he)Mn。特(te)(te)別(bie)是(shi)Ni大量(liang)加入鋼(gang)(gang)中后，對提高(gao)鋼(gang)(gang)的抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)有好(hao)處，它可(ke)(ke)以(yi)減少FeO層的厚度，而(er)Mn則(ze)對鋼(gang)(gang)的抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)不(bu)利。含錳(meng)高(gao)的鋼(gang)(gang)，氧(yang)(yang)化(hua)膜和(he)(he)鋼(gang)(gang)結(jie)合(he)得不(bu)夠牢(lao)固(gu)，冷卻時氧(yang)(yang)化(hua)膜極容易(yi)崩落。另外(wai)，W和(he)(he)Mo加入鋼(gang)(gang)中后，會使鋼(gang)(gang)的抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)能降低，特(te)(te)別(bie)是(shi)在800℃以(yi)上時，由于Mo和(he)(he)W的氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)MoO3和(he)(he)WO3揮發(fa)性(xing)極大，因而(er)使材(cai)料失(shi)重劇烈。少量(liang)堿(jian)土(tu)(tu)金屬或(huo)稀(xi)土(tu)(tu)金屬加入鋼(gang)(gang)中，可(ke)(ke)提高(gao)鋼(gang)(gang)的抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)能，特(te)(te)別(bie)是(shi)在高(gao)于1000℃時相當有效(xiao)。因為在高(gao)溫下，耐熱材(cai)料的破(po)壞主(zhu)要是(shi)晶界(jie)優先氧(yang)(yang)化(hua)所造成(cheng)的，而(er)加入少量(liang)堿(jian)土(tu)(tu)金屬或(huo)稀(xi)土(tu)(tu)金屬后，晶界(jie)優先氧(yang)(yang)化(hua)的現象幾(ji)乎可(ke)(ke)以(yi)完全(quan)消失(shi)。
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。
奧氏體型(xing)(xing)不銹鋼(gang)的(de)(de)蠕(ru)(ru)變強度（1％/105 h），如(ru)圖4-10所示。在600℃ 附(fu)近，06Cr18Nil1Nb（347）的(de)(de)蠕(ru)(ru)變強度最高(gao)，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次(ci)之。特別是06Cr18Nil1Nb（347）的(de)(de)蠕(ru)(ru)變強度要比06Cr19Ni9（304）大約高(gao)2倍。到800℃附(fu)近時(shi)，它們蠕(ru)(ru)變強度差別就(jiu)沒有(you)了。因此，奧氏體型(xing)(xing)不銹鋼(gang)作為鍋爐、石油化學工業設備等(deng)主力材(cai)料得到廣泛應用。耐熱鋼(gang)適用工作溫度范圍見表4-2。
奧氏體型不銹鋼中(zhong)，有高錳的不銹鋼。添加錳用以代(dai)替(ti)一部分鎳(nie)，作(zuo)為節(jie)鎳(nie)型不銹鋼有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材料的蠕變破(po)壞強度，在(zai)(zai)650～750℃比(bi)06Cr19Ni10（304）優越(yue)，但其(qi)焊(han)接性較(jiao)差，在(zai)(zai)使用時必(bi)須(xu)注意。
4. 析出硬化(hua)型(xing)不銹鋼
析出硬化(hua)(hua)型不銹鋼(gang)，在常溫(wen)以(yi)及500℃以(yi)下，是強(qiang)度(du)(du)(du)較高的(de)材料(liao)。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是低C馬氏體基體中析出Cu、Nb等的(de)金屬間化(hua)(hua)合物使其(qi)(qi)硬化(hua)(hua)的(de)鋼(gang)種。其(qi)(qi)高溫(wen)強(qiang)度(du)(du)(du)到450℃仍然是很優越的(de)。如超過此(ci)溫(wen)度(du)(du)(du)，其(qi)(qi)強(qiang)度(du)(du)(du)就會急劇(ju)下降(jiang)。
幾種常用耐熱(re)不銹鋼的用途，見表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加Al，借助于在馬氏體基(ji)體中析(xi)出含有(you)微細(xi)的Al金屬(shu)間(jian)化合(he)物而(er)被強(qiang)化。在200～450℃，因具有(you)良(liang)好(hao)的高溫(wen)特性，是飛(fei)機制造常用的材料。
5. 其他高溫材料
不銹(xiu)鋼作為高溫材(cai)料，其(qi)使用(yong)溫度可高達(da)到900℃，如(ru)若超過(guo)這(zhe)個溫度就(jiu)要選用(yong)Ni基、Co基和Mo基合金等其(qi)他高溫材(cai)料。
