1. 馬氏體型(xing)不銹鋼
馬氏體型不銹鋼的代表鋼種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(su)體型不銹鋼
幾種(zhong)鐵素體型(xing)不銹鋼(gang)鋼(gang)種(zhong)的(de)高(gao)溫抗(kang)拉特性，如(ru)圖4-8所示(shi)(shi)。從12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的(de)數據可以看出(chu)，其(qi)高(gao)溫抗(kang)拉強(qiang)度從400～450℃開始急劇下降。如(ru)果到700～800℃時，它們(men)的(de)抗(kang)拉強(qiang)度差別幾乎就沒(mei)有了。圖4-9是(shi)幾種(zhong)不銹鋼(gang)蠕變破壞(huai)強(qiang)度示(shi)(shi)意圖。
鐵素(su)體系列不(bu)銹鋼在高溫(wen)中使用(yong)時，會引起脆(cui)(cui)性，其高溫(wen)的(de)蠕(ru)變強(qiang)度(du)非(fei)常(chang)低。還有(you)(you)在870℃以上(shang)的(de)溫(wen)度(du)下，結晶粒度(du)顯著地(di)粗大化，變得(de)非(fei)常(chang)脆(cui)(cui)。因(yin)此，一般不(bu)會選用(yong)鐵素(su)體系列不(bu)銹鋼制造有(you)(you)高溫(wen)強(qiang)度(du)要求的(de)機械(xie)零部(bu)件。
3. 奧氏體型不銹鋼
在奧氏(shi)體型(xing)鋼(gang)中(zhong)(zhong)，加入了大量(liang)(liang)的(de)(de)Ni和Mn。特(te)別(bie)是Ni大量(liang)(liang)加入鋼(gang)中(zhong)(zhong)后(hou)，對(dui)提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)有(you)好處，它可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)FeO層的(de)(de)厚度，而(er)Mn則對(dui)鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)不(bu)利(li)。含錳(meng)高(gao)的(de)(de)鋼(gang)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜和鋼(gang)結合(he)得不(bu)夠牢固，冷卻時氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜極容易崩(beng)落(luo)。另外，W和Mo加入鋼(gang)中(zhong)(zhong)后(hou)，會使鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能降低，特(te)別(bie)是在800℃以(yi)上(shang)時，由(you)于(yu)Mo和W的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物MoO3和WO3揮發性(xing)(xing)極大，因而(er)使材(cai)料失重劇(ju)烈。少(shao)量(liang)(liang)堿土金屬或稀(xi)土金屬加入鋼(gang)中(zhong)(zhong)，可(ke)提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能，特(te)別(bie)是在高(gao)于(yu)1000℃時相當有(you)效(xiao)。因為在高(gao)溫(wen)下(xia)，耐熱(re)材(cai)料的(de)(de)破壞主要是晶界(jie)優先氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)所造成的(de)(de)，而(er)加入少(shao)量(liang)(liang)堿土金屬或稀(xi)土金屬后(hou)，晶界(jie)優先氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)現象幾(ji)乎可(ke)以(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)氏體型不銹(xiu)鋼(gang)的蠕(ru)變強(qiang)度(du)(du)（1％/105 h），如(ru)圖4-10所示(shi)。在(zai)600℃ 附近(jin)，06Cr18Nil1Nb（347）的蠕(ru)變強(qiang)度(du)(du)最(zui)高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次之(zhi)。特別是06Cr18Nil1Nb（347）的蠕(ru)變強(qiang)度(du)(du)要比06Cr19Ni9（304）大約高2倍。到800℃附近(jin)時，它們(men)蠕(ru)變強(qiang)度(du)(du)差別就沒有了。因(yin)此，奧(ao)氏體型不銹(xiu)鋼(gang)作為鍋爐、石油化學(xue)工業(ye)設備(bei)等主(zhu)力材(cai)料得到廣泛(fan)應(ying)用(yong)。耐熱鋼(gang)適用(yong)工作溫度(du)(du)范(fan)圍見表4-2。
奧氏體型(xing)不銹鋼(gang)中，有高錳的不銹鋼(gang)。添加錳用以(yi)代替(ti)一部分鎳，作(zuo)為節鎳型(xing)不銹鋼(gang)有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材料的蠕變破壞強(qiang)度，在650～750℃比(bi)06Cr19Ni10（304）優越(yue)，但其焊接(jie)性較差，在使用時必須注意。
4. 析(xi)出硬(ying)化型不銹鋼
析(xi)出(chu)硬化型不銹(xiu)鋼，在常溫以及500℃以下(xia)(xia)，是強(qiang)度(du)(du)較高的(de)材料。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是低C馬氏(shi)體基體中析(xi)出(chu)Cu、Nb等的(de)金(jin)屬間化合物使其(qi)硬化的(de)鋼種(zhong)。其(qi)高溫強(qiang)度(du)(du)到450℃仍然(ran)是很(hen)優越(yue)的(de)。如超過(guo)此(ci)溫度(du)(du)，其(qi)強(qiang)度(du)(du)就會急劇下(xia)(xia)降。
幾種常用耐(nai)熱不銹鋼的(de)用途，見表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加(jia)Al，借助于在馬氏體基體中析出含有(you)微細的Al金屬間(jian)化(hua)合(he)物而被強化(hua)。在200～450℃，因具有(you)良好(hao)的高溫特(te)性(xing)，是飛機制造常用的材料。
5. 其(qi)他高(gao)溫(wen)材(cai)料
不銹鋼(gang)作為高溫(wen)材料，其使用(yong)溫(wen)度可(ke)高達(da)到900℃，如若超過這個(ge)溫(wen)度就要選用(yong)Ni基(ji)、Co基(ji)和Mo基(ji)合(he)金等其他(ta)高溫(wen)材料。
