1. 馬氏體型(xing)不銹鋼
馬氏體型不銹(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. 鐵素體(ti)型不銹鋼(gang)
幾(ji)種(zhong)鐵(tie)素(su)體型不(bu)銹鋼鋼種(zhong)的(de)高(gao)溫(wen)抗拉特性，如(ru)圖(tu)4-8所示(shi)。從(cong)12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的(de)數據(ju)可以看出(chu)，其高(gao)溫(wen)抗拉強度從(cong)400～450℃開(kai)始急劇下降。如(ru)果到(dao)700～800℃時，它們的(de)抗拉強度差別幾(ji)乎就沒有了。圖(tu)4-9是幾(ji)種(zhong)不(bu)銹鋼蠕變破壞強度示(shi)意圖(tu)。
鐵(tie)素體系列(lie)不(bu)銹鋼在高溫(wen)(wen)中使用時，會引(yin)起脆性，其高溫(wen)(wen)的(de)(de)蠕變強度非常低。還有在870℃以(yi)上的(de)(de)溫(wen)(wen)度下，結晶(jing)粒度顯著地粗(cu)大化，變得非常脆。因此，一般不(bu)會選用鐵(tie)素體系列(lie)不(bu)銹鋼制造(zao)有高溫(wen)(wen)強度要(yao)求的(de)(de)機械(xie)零部件。
3. 奧氏體型不銹鋼(gang)
在(zai)奧氏體型鋼(gang)中，加(jia)入(ru)(ru)了大(da)量(liang)的(de)(de)(de)Ni和(he)Mn。特(te)(te)別(bie)是Ni大(da)量(liang)加(jia)入(ru)(ru)鋼(gang)中后，對提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)有好處，它可以(yi)(yi)減少FeO層的(de)(de)(de)厚度(du)，而(er)Mn則對鋼(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)不(bu)利。含錳高(gao)的(de)(de)(de)鋼(gang)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)膜和(he)鋼(gang)結合得(de)不(bu)夠牢固，冷卻時氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)膜極(ji)容易崩落。另(ling)外(wai)，W和(he)Mo加(jia)入(ru)(ru)鋼(gang)中后，會(hui)使鋼(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)能降(jiang)低，特(te)(te)別(bie)是在(zai)800℃以(yi)(yi)上時，由于(yu)Mo和(he)W的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)MoO3和(he)WO3揮發(fa)性(xing)(xing)極(ji)大(da)，因而(er)使材料(liao)失重(zhong)劇烈。少量(liang)堿(jian)土(tu)金屬或稀土(tu)金屬加(jia)入(ru)(ru)鋼(gang)中，可提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)能，特(te)(te)別(bie)是在(zai)高(gao)于(yu)1000℃時相當有效。因為在(zai)高(gao)溫下，耐熱材料(liao)的(de)(de)(de)破壞主要是晶界優(you)先氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)所造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)，而(er)加(jia)入(ru)(ru)少量(liang)堿(jian)土(tu)金屬或稀土(tu)金屬后，晶界優(you)先氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)現象幾乎(hu)可以(yi)(yi)完全消失。
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)體型(xing)不銹鋼(gang)的(de)(de)蠕變(bian)(bian)強(qiang)(qiang)度(du)(du)（1％/105 h），如圖4-10所示。在(zai)600℃ 附近，06Cr18Nil1Nb（347）的(de)(de)蠕變(bian)(bian)強(qiang)(qiang)度(du)(du)最高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之。特別是06Cr18Nil1Nb（347）的(de)(de)蠕變(bian)(bian)強(qiang)(qiang)度(du)(du)要比(bi)06Cr19Ni9（304）大約高2倍。到800℃附近時，它(ta)們蠕變(bian)(bian)強(qiang)(qiang)度(du)(du)差(cha)別就沒有(you)了。因此，奧(ao)氏(shi)體型(xing)不銹鋼(gang)作為鍋爐、石(shi)油化學工(gong)業設備等主力材料(liao)得到廣泛應用。耐熱鋼(gang)適用工(gong)作溫度(du)(du)范圍(wei)見表4-2。
奧氏體型不銹(xiu)(xiu)鋼中，有高錳的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼。添加(jia)錳用以代替一(yi)部分(fen)鎳，作為節(jie)鎳型不銹(xiu)(xiu)鋼有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材(cai)料的(de)蠕變破壞強度，在650～750℃比06Cr19Ni10（304）優(you)越(yue)，但其焊接(jie)性較差，在使(shi)用時必須注意。
4. 析(xi)出硬化型不銹鋼
析(xi)出(chu)硬化型不銹鋼，在常溫以及500℃以下，是(shi)強(qiang)度較高的材(cai)料。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是(shi)低C馬氏體基體中(zhong)析(xi)出(chu)Cu、Nb等的金(jin)屬間(jian)化合(he)物使(shi)其(qi)硬化的鋼種。其(qi)高溫強(qiang)度到450℃仍(reng)然(ran)是(shi)很優(you)越的。如超過(guo)此溫度，其(qi)強(qiang)度就會急劇下降。
幾種(zhong)常(chang)用(yong)耐熱不銹鋼的用(yong)途，見表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加(jia)Al，借助于在馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)中析出含有(you)微細(xi)的Al金屬(shu)間化(hua)合(he)物而被強(qiang)化(hua)。在200～450℃，因具(ju)有(you)良好的高(gao)溫特性，是飛機(ji)制造(zao)常用的材料。
5. 其他高(gao)溫(wen)材料
不(bu)銹鋼作為高溫材料(liao)，其(qi)使用溫度可高達到900℃，如若超(chao)過這個溫度就要選用Ni基(ji)、Co基(ji)和Mo基(ji)合(he)金等其(qi)他高溫材料(liao)。
