結構材料的(de)耐(nai)熱性(xing)是按照各種使用(yong)溫(wen)度來分(fen)類的(de)，因(yin)為材料的(de)基本性(xing)能(neng)與使用(yong)溫(wen)度密切(qie)相關，所以可將其(qi)使用(yong)溫(wen)度分(fen)為四個范圍。
1. 零度以下和低溫使用
在零(ling)(ling)(ling)度(du)以(yi)(yi)下(xia)(xia)，材料主要的(de)使用要求是使用溫(wen)(wen)度(du)下(xia)(xia)的(de)韌(ren)性(xing)。鋼(gang)和(he)有(you)色金屬(shu)經(jing)常用于(yu)在零(ling)(ling)(ling)度(du)以(yi)(yi)下(xia)(xia)存儲(chu)、處理和(he)輸送(song)液(ye)化氣及變成(cheng)液(ye)態的(de)氣體。有(you)些金屬(shu)在室溫(wen)(wen)或零(ling)(ling)(ling)韌(ren)性(xing)溫(wen)(wen)度(du)以(yi)(yi)下(xia)(xia)的(de)較小(xiao)溫(wen)(wen)度(du)范(fan)圍內，明顯地表(biao)現出(chu)韌(ren)性(xing)的(de)嚴重缺乏(fa)，將這一溫(wen)(wen)度(du)叫做韌(ren)性(xing)-脆性(xing)轉變溫(wen)(wen)度(du)。由于(yu)脆性(xing)裂紋的(de)擴展會帶來危險(xian)，所(suo)以(yi)(yi)應該避免(mian)在低于(yu)零(ling)(ling)(ling)韌(ren)性(xing)溫(wen)(wen)度(du)下(xia)(xia)使用這些金屬(shu)。在零(ling)(ling)(ling)韌(ren)性(xing)溫(wen)(wen)度(du)以(yi)(yi)下(xia)(xia)，裂紋擴展所(suo)需的(de)能量非常小(xiao)，也(ye)就是在很低的(de)應力下(xia)(xia)就很容易產生裂紋。
2. 0～200℃以下(xia)使用
0～200℃以(yi)下這(zhe)個溫(wen)度范圍(wei)，可以(yi)說是大多(duo)數金屬材料都可以(yi)處于這(zhe)個溫(wen)度使(shi)(shi)用(yong)范圍(wei)，也就(jiu)是極為平常的使(shi)(shi)用(yong)范圍(wei)，這(zhe)里就(jiu)不給予(yu)介紹了(le)。
3. 中溫（200～650℃）下使用
在絕大(da)多數石油和(he)石化工業中(zhong)(zhong)使用(yong)的(de)容器都(dou)屬于(yu)中(zhong)(zhong)溫操作類型。這里(li)最(zui)重要(yao)的(de)是要(yao)考慮發揮(hui)材(cai)料的(de)最(zui)佳性能，其(qi)中(zhong)(zhong)主要(yao)的(de)指標是設計應力值、設計公式的(de)合理(li)性和(he)材(cai)料的(de)韌性。
4. 高溫（＞650℃）下使(shi)用
材料(liao)在高溫下(xia)使(shi)用(yong)，材料(liao)會處于(yu)假塑性(xing)(xing)或全(quan)塑性(xing)(xing)狀(zhuang)態下(xia)，設計(ji)(ji)必(bi)須(xu)以低于(yu)無彈性(xing)(xing)變形失效的極限應力為基(ji)礎。高溫設計(ji)(ji)應力極限是建立(li)在長(chang)期蠕變強(qiang)度(du)的基(ji)礎上(shang)并(bing)考慮(lv)金屬的鐵(tie)鱗(lin)阻力。在高溫下(xia)所使(shi)用(yong)的材料(liao)應該具有表4-4中(zhong)的力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)。在溫度(du)高于(yu)425℃時，材料(liao)既要耐(nai)熱，還必(bi)須(xu)保持耐(nai)蝕性(xing)(xing)、力學(xue)強(qiang)度(du)、冶金穩定性(xing)(xing)、耐(nai)蠕變性(xing)(xing)、耐(nai)氧化(hua)性(xing)(xing)、應力、斷裂強(qiang)度(du)、韌性(xing)(xing)和(he)抵抗燃燒氣體和(he)接觸化(hua)學(xue)物質的表面穩定性(xing)(xing)。
耐熱(re)(re)材(cai)(cai)料的合金(jin)化元素：耐熱(re)(re)材(cai)(cai)料必須含有鉻以抗氧化。鈷、鋁、硅和稀土元素有助于表面氧化層的形成(cheng)、穩定性(xing)和堅韌。鎳提(ti)供了強(qiang)度(du)、穩定性(xing)、韌性(xing)和抗滲碳。鎢和鉬增加高溫強(qiang)度(du)。
當(dang)溫度高于600℃，通常考慮使用如下的材料：
①. 含有17％～27％Cr和(he)少量Mo的(de)鐵素(su)體鋼(gang)；
②. 奧氏(shi)體高(gao)溫、高(gao)強(qiang)度鋼(gang)（含(han)有高(gao)于8％Ni的Cr-M-Mo鋼(gang)）如牌號，06Cr18Ni11Ti（321）、06Cr18Nil1Nb（347）、06Cr17Ni12Mo2（316）和(he)20Cr25Ni20（310）；
③. 高溫(wen)下使用的不銹鋼。
常用耐熱鋼的適宜工作(zuo)的溫度范圍，見表4-2。
碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)習慣上用(yong)于(yu)(yu)溫(wen)(wen)度(du)不(bu)超(chao)過(guo)(guo)400℃，低合(he)金鋼(gang)(gang)(gang)用(yong)于(yu)(yu)溫(wen)(wen)度(du)不(bu)超(chao)過(guo)(guo)600～650℃，當(dang)超(chao)過(guo)(guo)以上溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)時候(hou)，由于(yu)(yu)蠕變(bian)而造成它們(men)失去穩定(ding)性(xing)。鎳基和鈷基的(de)(de)超(chao)耐熱合(he)金能(neng)耐高(gao)溫(wen)(wen)且力學性(xing)能(neng)損失不(bu)大，但(dan)它們(men)的(de)(de)經濟性(xing)和可用(yong)性(xing)限制了它們(men)的(de)(de)一(yi)般應用(yong)，如(ru)600～675℃中溫(wen)(wen)范圍(wei)操作的(de)(de)礦物燃料(liao)能(neng)源工廠就(jiu)沒有應用(yong)鎳基和鈷基合(he)金。在此溫(wen)(wen)度(du)范圍(wei)內(nei)，優先(xian)考(kao)慮選(xuan)用(yong)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)。高(gao)溫(wen)(wen)下選(xuan)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)時，除(chu)了考(kao)慮蠕變(bian)強度(du)，還應考(kao)慮高(gao)溫(wen)(wen)腐蝕、氧化、鱗皮(pi)、碳(tan)化以及二次相的(de)(de)析出。超(chao)級鐵素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)S44627（E-Brite）、S44625（26-1）彌補了許多與06Cr17Ni12Mo2（316）不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)缺點(dian)有關(guan)的(de)(de)不(bu)足。
表4-5列(lie)出幾種(zhong)不銹鋼在燃氣中的腐蝕率（3個月(yue)）。
①. 指(zhi)發生點腐蝕(shi)的(de)試樣點腐蝕(shi)的(de)平均深(shen)度(du)。
②. 指(zhi)試樣斷裂(lie)。
高(gao)(gao)溫(wen)用鋼(gang)的評定試(shi)驗，是用來評定高(gao)(gao)溫(wen)用鋼(gang)的力學性能，供選用鋼(gang)材和設(she)計時使(shi)用。試(shi)驗項目包括：短(duan)期(qi)高(gao)(gao)溫(wen)試(shi)驗；長(chang)期(qi)高(gao)(gao)溫(wen)試(shi)驗；長(chang)期(qi)暴露于高(gao)(gao)溫(wen)后(hou)的短(duan)期(qi)和長(chang)期(qi)試(shi)驗；疲(pi)(pi)勞試(shi)驗（包括熱疲(pi)(pi)勞和熱沖擊(ji)試(shi)驗）；與(yu)時間(jian)有關(guan)的疲(pi)(pi)勞試(shi)驗；韌(ren)(ren)性和韌(ren)(ren)度試(shi)驗。
表(biao)4-6列(lie)出了(le)幾種不(bu)銹鋼在空(kong)氣(qi)中使用的建議(yi)溫度。
