1. 馬(ma)氏體型不銹(xiu)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. 鐵素(su)體型(xing)不銹鋼
幾種鐵素體型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種的高溫(wen)(wen)抗拉特性，如(ru)圖(tu)4-8所(suo)示。從12Cr13（410），06Cr13Al（405），10Cr17（430），16Cr25N（446）的數(shu)據可以看(kan)出，其高溫(wen)(wen)抗拉強度從400～450℃開(kai)始(shi)急(ji)劇下降。如(ru)果到700～800℃時，它(ta)們的抗拉強度差別幾乎就(jiu)沒有了。圖(tu)4-9是幾種不(bu)銹(xiu)鋼(gang)蠕變(bian)破(po)壞強度示意圖(tu)。
鐵素(su)體系(xi)列(lie)不(bu)銹鋼在(zai)高(gao)溫中使用時(shi)，會引(yin)起脆(cui)(cui)性，其高(gao)溫的蠕變(bian)(bian)強度(du)非(fei)(fei)常低(di)。還有(you)(you)在(zai)870℃以上的溫度(du)下，結晶(jing)粒度(du)顯著(zhu)地粗大(da)化(hua)，變(bian)(bian)得非(fei)(fei)常脆(cui)(cui)。因(yin)此，一般不(bu)會選(xuan)用鐵素(su)體系(xi)列(lie)不(bu)銹鋼制造有(you)(you)高(gao)溫強度(du)要求的機(ji)械零部件。
3. 奧氏(shi)體型不銹(xiu)鋼
在(zai)奧(ao)氏體型鋼(gang)(gang)(gang)中，加入(ru)了大量(liang)的(de)(de)Ni和Mn。特別(bie)是Ni大量(liang)加入(ru)鋼(gang)(gang)(gang)中后(hou)，對(dui)提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性有好(hao)處(chu)，它可以減少(shao)FeO層(ceng)的(de)(de)厚度，而Mn則對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性不利。含錳高(gao)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)和鋼(gang)(gang)(gang)結合得(de)不夠牢固，冷卻時(shi)(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)極容易崩落。另外，W和Mo加入(ru)鋼(gang)(gang)(gang)中后(hou)，會使鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性能降低，特別(bie)是在(zai)800℃以上時(shi)(shi)，由(you)于Mo和W的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物MoO3和WO3揮發性極大，因而使材料失重劇(ju)烈。少(shao)量(liang)堿土金(jin)屬(shu)或稀(xi)土金(jin)屬(shu)加入(ru)鋼(gang)(gang)(gang)中，可提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性能，特別(bie)是在(zai)高(gao)于1000℃時(shi)(shi)相(xiang)當有效。因為在(zai)高(gao)溫下，耐(nai)熱材料的(de)(de)破壞主要(yao)是晶界優先氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)所造成的(de)(de)，而加入(ru)少(shao)量(liang)堿土金(jin)屬(shu)或稀(xi)土金(jin)屬(shu)后(hou)，晶界優先氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)現象幾(ji)乎可以完全(quan)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。
奧氏體型不銹鋼(gang)的(de)蠕(ru)變(bian)強(qiang)(qiang)度(du)（1％/105 h），如圖4-10所示(shi)。在(zai)600℃ 附近，06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕(ru)變(bian)強(qiang)(qiang)度(du)最高，06Cr17Ni12Mo2（316），06Cr18Ni11Ti（321）次(ci)之。特(te)別是06Cr18Nil1Nb（347）的(de)蠕(ru)變(bian)強(qiang)(qiang)度(du)要比06Cr19Ni9（304）大約高2倍。到800℃附近時，它(ta)們蠕(ru)變(bian)強(qiang)(qiang)度(du)差別就沒有了。因(yin)此，奧氏體型不銹鋼(gang)作為鍋爐、石油(you)化(hua)學工(gong)(gong)業(ye)設備等(deng)主力材料得到廣泛應用。耐熱鋼(gang)適用工(gong)(gong)作溫度(du)范圍見表4-2。
奧氏體型不銹(xiu)鋼中，有高(gao)錳的(de)(de)不銹(xiu)鋼。添(tian)加錳用以代替(ti)一部分鎳，作為節(jie)鎳型不銹(xiu)鋼有 12Cr17Mn6Ni5（201）或12Cr18Mn9Ni5N（202）。這些材料的(de)(de)蠕變(bian)破壞強度，在650～750℃比06Cr19Ni10（304）優越(yue)，但其焊(han)接性較(jiao)差(cha)，在使(shi)用時必(bi)須(xu)注意(yi)。
4. 析出硬化型不(bu)銹(xiu)鋼
析(xi)出硬(ying)化型不銹鋼(gang)，在常溫以及(ji)500℃以下，是強(qiang)度較高的材料。05Cr17Ni4Cu4Nb（630）是低C馬氏體基體中析(xi)出Cu、Nb等的金(jin)屬間化合物使其(qi)硬(ying)化的鋼(gang)種。其(qi)高溫強(qiang)度到450℃仍然是很(hen)優越(yue)的。如超過此(ci)溫度，其(qi)強(qiang)度就(jiu)會急(ji)劇下降(jiang)。
幾(ji)種常(chang)用耐熱不銹鋼的用途，見表4-3。
07Cr17Ni7Al（631）中添加Al，借助于在馬氏體(ti)基(ji)體(ti)中析出含(han)有微(wei)細的Al金(jin)屬間化合(he)物(wu)而被(bei)強化。在200～450℃，因(yin)具有良好的高溫特(te)性，是飛機制造常用的材料。
5. 其他高溫材料
不銹(xiu)鋼作(zuo)為高(gao)溫材(cai)料(liao)，其使用(yong)溫度可(ke)高(gao)達到(dao)900℃，如若超過這個溫度就要選用(yong)Ni基、Co基和(he)Mo基合金等其他高(gao)溫材(cai)料(liao)。
